拉盘式基础在输电线路中应用分析.pdf

2 0 1 4年 1 O月 第 4 2卷 第 5期( 总第 2 3 4期) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r Oc t 2 01 4 V0 1 4 2 No 5( S e r No 2 3 4 ) 拉盘式基础在输 电线路 中应用分析 An a l y s i s o n t h e Ap p l i c a t i o n o f Te n s i o n a l P l a t e Ba s e i n Po we r Tr a n s mi s s i o n Li n e 张文涛 ( 东北电力设计院， 长春1 3 0 0 2 1 ) 摘要 ： 针对现行普遍采用的现浇 台阶式钢筋混凝土基础 用料多、 体积 大、 工地运输量 大、 野外浇制环境差 、 受气候 影响大 、 质量不易保证等缺点 ， 通过对其进行定 量的分析 ， 提出了拉压分开 的组合 型基 础 拉盘式基础 。拉盘式 基础 与常用的现浇混凝 土基 础比 ， 大大减少 了混凝土用量 ， 便 于施工 ， 节省投资 ， 运行安全 可靠 。 关键 词： 拉盘式基础 I 输 电线路 抗上拔土体积 中圈分类号 ： TM7 2 6 文献标志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 5 3 0 6 ( 2 0 1 4 ) 0 5 0 0 3 8 0 3 在输 电线路工程中， 铁塔基础基本上采用 以下 几种形式 ： 现浇台阶式钢筋混凝土基础 、 掏挖基础、 岩石基础、 桩基础 ( 等径灌注桩及掏挖桩) 、 预制钢筋 混凝土装配式基础 、 爆扩桩基础和金属基础 。 其中预 制钢筋混凝土装配式基础 、 爆扩桩基础和金属基础 属于特殊基础， 只有在特定地质条件下 ， 才能考虑采 用。 爆扩桩基础尚未解决施工后质检方法问题 ， 近年 来几乎很少采用。 现浇台阶式钢筋混凝土基础、 掏挖 基础、 岩石基础及桩基础是 目前普遍采用的基础。 在 一 般输电线路中应用较多的还是现浇台阶式钢筋混 凝 土基础 。 现浇台阶式钢筋混凝土基础、 掏挖基础及桩基 础 ， 存在着用料多、 体积大、 工地运输量大、 野外浇制 环境差 、 受气候影响、 质量不易保证等缺点 ， 加之送 电线路多经由偏僻山区， 使上述缺点更加突出， 从而 亟待推出一种新型基础 ， 克服现有基础的不利 因素， 发挥其应有 的功能。 1 对现行基础抗 上拔土体积的计算分析 铁塔基础承受下压力 、 上拔力及相应水平力， 对 于输 电线路铁塔基础 ， 除 了大转角铁塔转角 内侧受 压基础纯受下压力及相应水平力外 ， 绝大多数基础 的埋深、 强度、 几何尺寸都是 由上拔力及相应水平力 控 制的。在现行架空送电线路基础设计技术规定 中n ， 除重力式基础外 ， 现浇 台阶式钢筋混凝土基础 抗上拔力的能力大部分是 由于上拔土体承担的 ， 当 h 。 时( 为基础的上拔深度， h 为基础的上拔临 界深度) ， 方形底板基础底板上的倒截椎体计算公式 为 ： V t 一九 ( B。 +2 B h t a n口 +h ,2 t a n 。 a ) 。 ( 1 ) 0 式 中： 为 深度内抗上拔土体积 ； B为基础底面 宽度； a为土体计算上拔角。 由于土体抗上拔角的存在， 利用图 1的图形 ， 通 过 定件 和定 节 的分析 ， 便 可从 中找出规 律 。 I一 旦 - I a 基础底板平 面图 b 基础底板拆分平面图 图 1 基础底板及拆分示 意图 图 1表示的图形为面积相等的 2 个基础底板平 面图， 图 1 b所示底板实际上是将 图 1 a底板分成 4 份拉开单元 间隔 。 距离 。 下面分析一下 2种情况下 抗上拔土体积的大小 ： 上拔深度 h 、 土体计算上拔角 a 和单元间隔 ( 2 h t a n a ) 3个参数 中， 取任意 2 个参数不变 ， 其 中一个参数变大时 ， 图 1 b比图 l a抗 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 8 1 4 作者简 介： 张文涛( 1 9 5 6 ) ， 男， 高级工程师 ， 从 事输 电结构设计 工作。 3 8 r 卜 ， 2 0 1 4年 1 0月 第 4 2卷 第 5期( 总第 2 3 4期) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c Po we r oc t 2 01 4 Vo 1 4 2 No 5( S e r No 2 3 4 ) 上拔土体积增大差值也相应增加 。抗上拔土体积随 h 而增加的增大差值当 h 等于极限埋深时， 随 e 而 增加 的土体 体积增大差值 e 一2 h t a n口达极大值。 总之 ， 由于土体上拔角 a的影响， 在基础底板面积相 等情况下 ， 分若干单元拉开一定距离 的单元体 比做 成整块底板的抗上拔士体积大， 分成的单元越多、 抗 上拔土体积越大 ， 在 2 h t a n a范 围内， e a 、 h 越 大 ， 抗上拔土体积增加越多 。 将定量的数值代入公式 ( 1 ) 中， 其结果就可以更 清楚地看 出图 1两种情况抗上拔土体 积差别之悬 殊 。 图 l 中 a和 b比较 ， 设 B一3 6 m、 h 一3 0 m、 a 一 2 5 。 ， 则图 1中， a的抗上拔土体体积 V 一7 6 9 m。 ； b 的抗上拔土体积 V b 一1 3 0 6 m。 ； V b 一1 7 。 由此可见， 采用土重法计算的普通 台阶式钢筋 混凝土基础 ， 由于土体计算上拔角的存在 ， 基础底板 做成大面积整体形式是不合算的， 做成多单元有一 定 间隔的形式对提高土 的抗拔力是有很大益处的。 目前应用的板条装配式基础就是其 中的一例( 见 图 2) a 正面图 b 平 面图 图 2板 条 装 配 式 基 础 示 薏 图 这种基础不可能把每条板条的间隔拉 的太大， 达到 e 一2 h t a n a程度 ( 铁塔根开 限制) ， 即使能将 每条板条 的间隔 拉得很大 ， 从整个基础来看也是 不允许的， 因为板条之间的刚性连接不再经济合理 了， 如果将上述几个单元底 板连成一体并升出地面 与塔脚相连接 ， 即可找 出一种理想的基础形式。 2 拉盘式基础 分析 根 据 现行 的基 础 模 型 ， 基 础 承受 上 拔 力 和 下压 力的功能是由同一结构承担的。 对于一般地质来说 ， 基础 承受下压力容易满足 ， 其主要控制条件是抵抗 上拔力而需要加 大基础底盘或埋深 ， 以保证有足够 的上拔力土体来满足抗上拔的要求 。 由此可见 ， 一般 地质条件下 ， 同一基础 同时满足拉压及相应 的水平 力是 造 成基 础 用 料 多 、 造 价高 的最 根本 原 因 ， 因 此 ， 经过多年的探索 ， 将铁塔基础组合成一种拉压分开 的组合型系统拉盘式基础( 见图 3 ) 。 L 厂 = = 二= _ I I 厂 I I 厂 _J I l L - j I I L I L 一 _ _ J 1 _ _ J 一 _一 a 正面图 b 平面图 围 3拉盘式基础示意图 拉盘式基础 由一个独立的承压基础和 4个承拉 的拉盘组成拉压系统 ， 拉盘深埋 ， 由其承受拉力和基 础 处 于受 拉 及 受压 状 态 下 的水 平 力 ， 承压 基 础 浅 埋 由此承受压力 。 由于下压时的水平力由拉盘承担 ， 受 压基础基本上是中心受压 ， 这样基本上避免 了基础 构件承受弯距和偏心受压 的不利状态。2 O世纪 8 0 年代类似预制装配式基础曾在 1 1 O k V新安等个别 输电线路上应用过 ， 反应良好 ， 但此种基础型式仍属 于预制装配式基础 ， 照搬应用于高电压等级的线路 上是无法满足要求 的。图 3所示拉盘式基础是将受 压基础现场浇制 、 拉盘采用预制的方法完成， 在克服 预 制 基 础 造 价 高 和 变 形 大 的缺 点 方 面 有 了很 大 提 高 。 拉盘式基础拉压系统基本互不兼顾， 但对一般粉 质粘土及 以上地质条件下浅埋 的承压系统部分 ， 混 凝土用量大大减 少， 而承拉系统采用 4个单元的拉 盘和拉棒系统结 构， 使整个基础用料明显减少并降 低造价。承拉系统变形问题可采取如下措施加以控 制 ： 承拉系统采用可调式 ， 在基础组装过程中进行预 拉紧； 利用原状土的施工方法。在采取 以上措施 ， 精 心施工 ， 承拉系统 的变形可控制在与现浇基础相 当 的变 形 范 围内 。 拉盘式基础与功能相同的现浇台阶式钢筋混凝 土基 础 相 比较 其 特点 如下 ： a 混 凝 土 用 量 小 ， 减 小 土 方 开 挖 量 及 工 地 运 输 量 ； b 可 部 分 预 制、 装 配 ， 施 工 方 便 ， 野 外 工 作 量 小 ； C 节省投资 ； d 整个 拉 压部 分 均 可利 用 原 状 土 ， 极 大地 保 护 39 。 2 0 1 4年 1 0月 第 4 2卷 第 5 期 ( 总第 2 3 4期) 吉 林 电 力 J i l i n E l e c t r i c P o we r 0c t 2 01 4 Vo 1 4 2 No 5( S e r No 2 3 4 ) 了生 态环 境 。 3 结论 拉盘式 基 础改变 了受 压部分 的基 础形 式 和浇制 方法 ， 组成了一种新型拉压分开的组合型基础。 受压 部分为现浇台阶基础 ， 受拉部分为预制拉盘， 此类型 基础形式以完全预制装配式方式已经在 1 1 O k V线 路 中应用 ， 积累了成熟 的设计、 加工 、 安装及运行经 验 ， 但 由于下压力增大后受压部分预制件较大， 限制 了该基础在高电压等级线路中的推广应用 。拉盘式 基础与常用 的现浇混凝土基础 比， 大大减少 了混凝 土用量 ， 便于施工， 节省投资， 运行安全可靠 。 拉盘式 基础在未来高电压等级的输 电线路工程中应用 ， 将 会取得 良好的经济效益和社会效益。 参 考文献： 1 D L T 5 2 1 9 -2 0 0 5 ， 架 空送 电线路基 础设 计技 术规定 S ( 编辑郝竹 筠) 写作 知识 参考文献著录格式示例 1 刘振亚 智能电网技术 M 北京： 中国电力出版社， 2 0 1 0 2 R a p a e l C， G o n z a l e z ， Ri c h a r d E Wo o d 数字图像处理( 第 2版) M 阮秋琦 ， 译 北京 ： 电子工业出版社， 2 0 0 3 ： I 7 6 1 7 9 3 3 程根伟 1 9 9 8年长江洪水的成因与对策 M 许厚泽， 赵其国 长江流域洪涝灾害与科技对策 北京： 科学出版社， 1 9 9 9 ： 32 3 6 4 宋依群 ， 倪 以信 ， 侯志俭 ， 等 基于均衡分析的总统调合同电量 比例研究 J 中国电机工程学报 ， 2 0 0 4 ， 2 4 ( 7 ) ： 6 4 6 7 5 华峰， 吕强， 刘志超， 等 D 一 1 O D双进双出钢球磨煤机调试对比 J 山东电力技术， 2 0 0 0 ， ( 增刊) ： 5 1 5 4 6 3 D L T 6 6 4 k 2 0 0 8 ，带电设 备红外诊 断技 术应 用导则 S 7 钟文发 非线性规 划在可燃 毒物配置 中的应用 C 赵 玮 运筹 学的理论 与应用 ： 中国运 筹学会 第五届 大会论文 集 西 安 ： 西安 电子科技 大学 出版社 ， 1 9 9 6 ： 4 6 8 4 7 1 或： 钟文发 非线性规划在可燃毒物配置中的应用 c 西安： 出版者不详， 1 9 9 6 8 刘东霞 基于随机子空间法的梁桥模态参数识别 D 成都： 西安交通大学 ， 2 0 0 8 9 列剑平， 郑 良华 ， 马明焕中压供电系统分散式补偿对地电容电流方法 R 长春： 吉林省电力有限公司电力科学研究院， 2 01 0 1 O 姜锡 洲一种温热外敷药制备方案 ： 中国， 8 8 1 0 5 6 0 7 3 1- P 1 9 8 9 0 7 2 6 1 1 On l i n e C o mp u t e r L i b r a r y C e n t e r ， I n c Hi s t o r y o f O C L C E B OL 2 0 0 0 一 O l 一 0 8 h t t p： www o c l c o r g a b o u