不良地质地段输电线路铁塔基础的合理选型设计摘要：在进行输电线路的工程设计中输电线路铁塔基础设计是非常重要的，由于各类基础形式因其荷载不同及其沿线的地质情况的差异而有所不同，即使是同一线路，因为地质条件的变化也需要利用不同的基础形式。在一定程度上来说，地质条件决定了输电线路铁塔基础的设计形式，根据地质特点，正确合理设计输电线路铁塔基础是保证铁塔安全运行的重要工作。在实际工作中，由于受输电线路路径的限制，经常遇到处于地质条件复杂情况下的输电线路铁塔基础的设计问题。因此，科学分析铁塔基础的受力特性，研究出更合理、科学的基础形式是十分必要的。本文主要对不良地质地段的输电线路铁塔基础的合理选型设计进行阐述。关键词：不良地质地段；输电线路；铁塔基础；选型设计中图分类号：S611文献标识码：A一、我国输电线路杆塔基础的主要类型及分布我国的地域广阔，不同的地域土地条件不同，使得输电线路杆塔基础的类型不一致。我国的土地条件主要分为软土、黄土、冻土和岩石地基。其中软土地基主要采用的是处理费用相对比较高的锚杆式、插入式、嵌固式和掏挖式等基础设计。在软土地基基础设计时要将输电线路杆塔基础的总承载考虑进去，要充分的考虑到软土地基的特点，注意防止塔基础的沉降和倾斜。黄土地基的输电线路杆塔基础建设则主要是采用刚性台阶式和插入式基础，主要采用强夯、灰土桩等方法进行处理，对于部分的软弱地基则是采用钻孔灌注桩基础。一般软土地基主要分布在天津和华东地区，而黄土地基则是分布在西北和黄河沿岸地区。对于冻土地基的输电线路杆塔基础建设则主要是采用插入式和掏挖式基础。由于冻土易冻胀和融沉，所以我们在建设塔基础的时候会适当的采取措施，如在建设时将基础的位置抬高一点、在建设基础时埋设保温层和通风管等。冻土地基一般是分布在东北及高纬度地区。在我国西南和其他山区地带主要的土地条件是岩石地基，这些地区的输电线路杆塔基础建设主要是采用岩石锚桩、斜插式和嵌固式方法，至于一些其他的影响因素则有待研究。二、铁塔基础受力规律为了将铁塔基础的受力规律分析出来，可采用有限元法对其受力规律进行模拟，其材料参数定义为：混凝土的密度为2700ρ/（kg/m3），弹性模量为2.5×107E/kPa，泊松比为0.16μ；而土体的密度为2000ρ/（kg/m3），弹性模量为1.0×104E/kPa，泊松比为0.45μ；黏聚力为10C/kPa，内摩擦角为30Φ/°。采用有限元计算程序进行计算，从计算模拟图中能分析出联合式铁塔基础在竖向荷载的影响下，其最大的垂直压应力会出现在基础的最底部，而最大拉应力应出现在基础和地基土之间的接触点上。由于基础底部、台阶与土层基础都存在应力集中现象，因此需要加大这些部位的配筋率，以避免出现混凝土开裂现象。而土体的最大位移同样处于基础底部，但随着与底部中心土层的距离越远，且沉降位移量就越小，应力在土中并不会由于土层的深入而消失。当铁塔线路必须要经过软弱土层时，必须要准确计算出其土层的承载力，并确定合理的基础底面尺寸。若遇到较硬土质，铁塔基础的受力就会发生改变，容易产生下部受压破坏情况，因此必须做好铁塔基础所处地质的勘察，以避免铁塔出现受压破坏的情况。三、输电线路铁塔基础的合理选型设计当选好铁塔形式后，就可以确定出基础荷载，而铁塔基础所处的地质条件是基础的形式及尺寸。可见，基础受力土层的参数特性就是进行基础形式与尺寸选定的主要因素。其中，目标函数确定为：其中，fa表示已经修正的地基承载力特征值；fak代表地基承载力标准值；ηb表示宽度修正系数；耷d代表深度修正系数；γ表示下土重度；b代表基础宽度；γm表示土的加权平均重度；d代表基础埋深；Pk表示基础的自重力。分析目标函数不难发现，必须要加大对铁塔基础所处地质的勘察，以合理确定基础持力层，采用选择合理的铁塔基础形式。根据铁塔基础的受力特点与目标函数，对输电线路铁塔基础的选型为联合式基础。同时根据铁塔基础的土层特性，将第二层作为基础持力层。该输电线路铁塔基础选型为联合式，以满足淤泥地段的要求，相当于其他的铁塔基础形式，联合式基础的受力性能更突出，且便于复...