送電線路鐵塔基礎(chǔ)不均勻沉降糾偏技術(shù)研究

1、 送電線路鐵塔基礎(chǔ)不均勻沉降糾偏技術(shù)研究 摘要：為保證電能穩(wěn)定、安全地輸送至目標(biāo)區(qū)域，除了保證輸電線路、變壓器等設(shè)備的安全外，還應(yīng)針對送電線路鐵塔出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降情況進行糾偏。本文梳理了常見的不均勻沉降原因，分析了糾偏方案制定、施工中的注意事項、針對糾偏疑難問題的處理方式等糾偏技術(shù)要點，以供參考。關(guān)鍵詞：送電線路鐵塔；基礎(chǔ)不均勻沉降；糾偏技術(shù)；疑難問題引言：送電線路鐵塔按照用途可分為耐張塔、直線塔、轉(zhuǎn)角塔、換位塔、終端塔、跨越塔等，按照形狀可分為酒杯形、貓頭形、上字形、干字形、桶形。在完成建設(shè)，正式投入使用之后，塔身由于承受線路的大部分應(yīng)力以及外部作用力，很可能使塔身發(fā)生基礎(chǔ)不均勻沉降，如果

2、未能及時處理，必然會引發(fā)多種危險事件。1.送電線路鐵塔發(fā)生基礎(chǔ)不均勻沉降的原因分析電能是現(xiàn)代社會生產(chǎn)生活中不可或缺的重要能源。作為一種能量，電能必須借助載體，完成定向輸送。因此，電能從發(fā)電廠出發(fā)，經(jīng)由輸配線路，輸送至目標(biāo)區(qū)域的過程，離不開輸電線路。由于我國幅員遼闊，在實現(xiàn)電能全覆蓋的過程中，需要探索在任何環(huán)境下建造送電線路鐵塔，架設(shè)線路的可能性。因為距離較遠，為了盡量降低輸電過程中產(chǎn)生的損耗，故輸電網(wǎng)絡(luò)的電壓較高（目前我國已經(jīng)基本實現(xiàn)了110kv配電網(wǎng)的建設(shè)）。如此一來，輸電線路必須架構(gòu)在較高的半空中，目的在于防止人畜觸碰，進而導(dǎo)致觸電事故。一般而言，輸電線路位于數(shù)十米的半空中，其自身重量產(chǎn)生

3、重力通過多種形式的轉(zhuǎn)換，幾乎完全作用于送電線路鐵塔，加之鐵塔自身的重量、外部環(huán)境的變化（如鐵塔下方的土壤環(huán)境改變等），均會導(dǎo)致塔身逐漸下沉。受重力作用的影響，送電線路鐵塔、建筑等出現(xiàn)下沉現(xiàn)象的幾率為100%，幾乎沒有任何例外。因此，在設(shè)計建造塔身時，技術(shù)人員已經(jīng)充分考慮到必然出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象。如果沉降具備整體性（即塔身不同方向受到的向下作用力大致相當(dāng)，導(dǎo)致各方向下沉的深度無顯著差異），則輸電網(wǎng)的整體高度便會自上而下實現(xiàn)平移，不會出現(xiàn)縱向高度差，輸電線路自然不會受拉伸作用力的影響而面臨斷裂的風(fēng)險。如果塔身不同位置受到的垂直向下作用力（原始作用力可能是傾斜的，但基于正交分解原理，會有一部分作用力完全

4、轉(zhuǎn)變?yōu)樨Q直向下的作用力）的具體值存在差異，或是土壤成分改變均勻度不足，均會導(dǎo)致塔身發(fā)生不均勻沉降，進而出現(xiàn)傾斜，由此造成安全隱患1。2.針對送電線路鐵塔基礎(chǔ)不均勻沉降的糾偏技術(shù)要點分析2.1主要糾偏方案以及施工中的注意事項當(dāng)送電線路鐵塔發(fā)生基礎(chǔ)不均勻沉降之后，技術(shù)人員必須在第一時間進行糾偏作業(yè)，盡量消除塔身的傾斜角度，避免輸電線路斷裂。2.1.1糾偏思路及方案制定一般而言，我國送電線路鐵塔的四個支腳相鄰之間的距離幾乎完全一致，連接兩點的最短距離，可形成一個正方形。因此，為了防止糾偏作業(yè)中，塔身結(jié)構(gòu)發(fā)生彎曲或形變，可圍繞塔身設(shè)置方形防護拉線。每條拉線與線路之間均需形成45，與地面之間的夾角不應(yīng)超

5、過45。在此基礎(chǔ)上，可與拉線西方或塔身支腳附近設(shè)置加厚墊板，使四個支腳均能出現(xiàn)在同一個平面之上。當(dāng)此種糾偏設(shè)想實現(xiàn)之后，表明鐵塔不再傾斜，恢復(fù)直立狀態(tài)。2.1.2糾偏施工方案及注意事項基于上述思路進行施工的具體流程如下：（1）設(shè)置拉線，為鐵塔四個支腳額外增加來自水平方向的拉伸應(yīng)力，防止在作業(yè)過程中，塔身進一步向某一方向傾斜。（2）加厚墊板的最佳位置應(yīng)該選擇在搭腳板與塔身支撐基礎(chǔ)之間。如果塔身的不同區(qū)域的沉降高度差不大，則為了節(jié)省成本，可減少墊板的使用量；如果高度差較大（塔身的傾斜程度較大），則嚴禁減少材料使用量。（3）墊板放置于指定位置之后，需將攪拌好的混凝土向塔身底部基礎(chǔ)位置澆灌，使基礎(chǔ)整體

6、被“頂起”，具體的長度應(yīng)結(jié)合不均勻沉降的高度差而定。此種方式在輸電線路鐵塔基礎(chǔ)不均勻沉降糾偏中的應(yīng)用較為廣泛，無需對塔身上部分結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，只需在下方作業(yè)即可。但缺點在于，在一些地形較為復(fù)雜的區(qū)域，運輸及澆灌混凝土很可能成為問題，且對注漿工藝的要求較高，稍有不慎便無法保證混凝土使用的精確度，很可能在糾偏的過程中，導(dǎo)致塔身朝另一個方向傾斜。2.2針對糾偏疑難問題的處理方式簡析上述基于增設(shè)墊板+混凝土澆筑的糾偏方式適用于一般性質(zhì)的鐵塔基礎(chǔ)不均勻沉降以及塔身傾斜。如果出現(xiàn)更加嚴重的不均勻沉降情況，則需在基礎(chǔ)糾偏方案之上，針對一些特殊問題進行處理。2.2.1基于鐵塔基礎(chǔ)移位的再次基礎(chǔ)澆筑技術(shù)如果受地面

7、下方土壤成分變化以及輸電線路水平方向拉力的較大影響，導(dǎo)致鐵塔在基礎(chǔ)不均勻沉降的過程中發(fā)生了移位現(xiàn)象，則說明塔身基礎(chǔ)承重很可能出現(xiàn)問題。面對此種情況，應(yīng)注意的糾偏要點為：在一個塔基原本的“根開”位置，再次澆筑混凝土，目的在于對已經(jīng)發(fā)生偏移的塔身承重基礎(chǔ)進行“補牢加固作業(yè)”。此間必須特別注意的事項在于，增設(shè)的基礎(chǔ)墊層的厚度應(yīng)該達到1m，過薄會導(dǎo)致新澆筑的支撐基礎(chǔ)依然無法支撐多方向的位移作用力。2.2.2基于鐵塔基礎(chǔ)傾斜的糾正方式如果塔身下方的土壤成分并沒有發(fā)生明顯變化，導(dǎo)致鐵塔發(fā)生基礎(chǔ)傾斜的主要原因在于鐵塔支撐地基過大，則可采取基礎(chǔ)性傾斜糾正處理方式。比如某送電線路鐵塔設(shè)置在濕陷性黃土之上，進行糾

8、偏作業(yè)時，技術(shù)人員應(yīng)按照如下流程依次進行：對塔身下方基礎(chǔ)地基下沉較淺的位置噴灑大量的水分，使黃土轉(zhuǎn)變?yōu)辄S泥，目的在于強制該位置的鐵塔基礎(chǔ)地基下沉。下沉的速度應(yīng)控制在510mm/d。在作業(yè)之前，技術(shù)人員應(yīng)考慮停止注水后，目標(biāo)區(qū)域具體當(dāng)量的黃泥需要多少時間能夠完全瀝干水分，重新恢復(fù)塔身基礎(chǔ)地基下沉的阻力。待塔身下沉區(qū)域的基礎(chǔ)地基下降至浸水滯后下沉量的臨界值之后，務(wù)必立刻停止注水。此種方式實際上是通過將注水的方式（需要考慮土層結(jié)構(gòu)），暫時性轉(zhuǎn)變泥土的抗沉降阻力，使處于“較高位置”的鐵塔地基下降至與處于“較低位置”地基的相同高度，進而實現(xiàn)糾偏。2.2.3基于鐵塔額外承受力較大的應(yīng)力解除技術(shù)除了輸電線路

9、以及塔身自身的重力作用之外，如果鐵塔因額外承受不可忽略的較大應(yīng)力而出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降，則需使用應(yīng)力解除技術(shù)完成糾偏。首先，在沉降深度較淺的一側(cè)地基基礎(chǔ)處，選擇合適位置打孔，目的在于使集中在地基上的作用應(yīng)力被人為地分散。其次，經(jīng)過分散的作用力會均勻地分布至土層中，使局部沉降力更大。最后，隨著基礎(chǔ)地基各區(qū)域沉降力重新維持平衡狀態(tài)，塔身不均勻沉降問題便會得到解決。此間的注意事項為，打孔的深度應(yīng)該控制在5m以上，且多孔之間的距離不宜過小，單孔直徑必須精確控制，防止地基坍塌2。結(jié)語：送電線路鐵塔發(fā)生基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因在于，鐵塔長時間處于野外自然環(huán)境下，受所在地區(qū)土壤結(jié)構(gòu)改變的影響，以及輸電線路及塔身重量的作用，進而出現(xiàn)不均勻沉降。一旦塔身發(fā)生傾斜，輸電線路便會面臨斷裂