关于输电线路铁塔基础设计探究

摘 要：输电线路是一个复杂的线路体系，输电过程一环接一环，而输电的铁塔就是整个输电线路的基础。一个铁塔建造的好坏程度在一定基础上决定了电网的传输的好坏，所以施工队要注重对输电铁塔的建造。本文主要讲解设计师在对高压电网输电铁塔进行基础设计的时候要注意的地方，对输电线路铁塔建设进行探究对施工队伍施工有指导意义。

关键词：输电线路;铁塔建造;基础设计;探究分类

在高压输电的过程中对输电线路的设计是很重要的，如果输电线路不通顺就会造成很多不良反应，甚至导致出现安全事故。所以输电线路的设计是非常重要的，它关乎我们的生命安全。其中输电铁塔是输电线路的基础，铁塔为各线路提供高压电，是维持线路通顺的保证。综上所述，相关设计人员要注重对输电线路鐵塔的设计，创新改变铁塔的建设方式加强其稳定性，不断完善改进，争取打造出一个不可挑剔的输电铁塔。

1 设计输电线路铁塔应注意哪些方面

1.1 混凝土材料的选择。输电铁塔的主要建筑材料是混凝土，混凝土虽然建筑很方便但是也存在着一些弊端。比如在进行混凝土浇灌的时候会发生水凝缩的现象，这种现象会破坏修筑的表面，让输电铁塔的修建表面出现水泥破裂的情况，所以施工队伍要选择一些比较好的混凝土材料，尽量的少出现水泥破裂这些情况。

1.2 人为因素。输电铁塔会出现裂缝问题，不仅仅是因为混凝土的问题，还有一些人为因素。施工队在施工的时候对混凝土进行搅拌的时候，比例不适合，搅拌不均匀等都会造成建筑表面不平，出现裂缝。或者在建造过程中没有太注意建筑表面问题，对其造成摩擦和破坏，还有对它的保护工作不到位，相关部门没有安排工作人员去对铁塔进行修护，这些因素都会导致输电线路铁塔修筑的表面受到破坏。

1.3 环境因素。输电线路铁塔建筑能否建好，保存好在很大程度上受周边的环境的影响很大，例如，如果周围的空气不好对其保存也不好，还有一些化学分子和混凝土分子相融也会产生不良化学反应，破坏混凝土分子，使其最终线路铁塔出现裂缝。

1.4 承载压力因素。一个输电线路铁塔的承载能力也是需要关注的一个点，因为如果当一个输电铁塔承载力不够的时候后果将不堪设想。因为输电线路的铁塔大多数都是建造在野外的，受天气环境影响很大。例如下雨的时候雨水对铁塔的摩擦，风沙对铁塔的冲击等等。这些因素都会影响铁塔的承载能力，造成铁塔受损不稳定，所以加强输电铁塔的承载压力和定期对输电铁塔进行维修很有必要，因为承载压力导致输电铁塔不能正常运行这将对人们的生活造成极大的影响。

2 修建铁塔的设计原则

2.1 铁塔形状修建原则。在输电铁塔的建造过程中，铁塔是能够建造成不同形状的，建造形状应该遵循其修建原则，选择一个合适的修建形状。塔尖的形状在整个输电过程中是至关重要的，一个好的铁塔形状对其进行输电有事半功倍的作用。不同铁塔形状的施工成本和时间都是不相同的，它适用的地点环境也不同，因此选择一个正确的铁塔形式十分重要。输电铁塔形状修建原则举例如下：一般情况选择直线杆;特殊情况跨越广、转角多的输电过程要使用角铁塔;回归线路多的使用小的铁塔等等。综上所述：修建输电铁塔要遵循其原则，还要考虑经济问题和安全问题。

2.2 设计原则。对于输电线路铁塔的基础设计是有相关设计原则的，在对铁塔进行设计的时候设计人员要遵循设计原则，对输电铁塔的设计是整个输电线路过程中最重要最基础的一个部分。对铁塔进行一个基础的外形设计这对最终输电线路的施工建设具有决定作用，设计人员一定要严格遵循对输电线路铁塔基础设计的相关基本准则

3 铁塔基础设计问题

3.1 铁塔常见基础分类。当今社会常见的输电铁塔基础分类大致为以下几个类别：混凝土本身自然凝固成型、人工浇灌建筑、直柱板建筑、人工桩建筑、陶挖式建造等等。人工浇灌主要就是靠其本身，它能很大的节约施工时间和施工成本，对其投资的开挖的土量也比较小，直柱板建筑主要是适用无地下水的区域进行建造输电铁塔，它主要利用自身铁塔的重量和土体的结构进行建造;人工桩建筑是通过挖造出一个放人工桩的坑，它比较适合用在土质较粘的地方，但是该建造方法投资费用比较高，不利于广泛发展应用，掏挖式建筑是最方便的，他的开土量最小，是最节约成本的。例如基础形式可分为以下几种：1.岩石嵌固基础（该基础型式适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基，其特点是底板不配筋，基坑全部掏挖。上拔稳定，具有较强的抗拔承载能力。需要时，可将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同，以减小偏心弯矩，还可省去地脚螺栓。由于该基型充分利用了岩石本身的抗剪强度，混凝土和钢筋的用量都较小，同时减少了基坑土石方量，浇制混凝土不需要模板，施工费用较低。）2.岩石锚杆基础（该基型适用于中等风化以上的整体性好的硬质岩。该基础型式是在岩石中直接钻孔、插入锚杆，然后灌浆，使锚杆与岩石紧密粘结，充分利用了岩石的强度，从而大大降低了基础混凝土和钢材量。但岩石锚杆基础需逐基鉴定岩石的完整性。）3.掏挖基础（该基型分全掏挖和半掏挖两种，适用无地下水的硬塑粘性土地基。在基坑施工可成型的情况下，开挖基坑时不扰动原状土，避免大开挖后再填土。基础承受上拔荷载时，原状土的内摩擦角和凝聚力得以充分发挥作用。这种基础型式也显示了较高的经济效益和环境效益，根据以往工程的统计，由于各线路地质条件的不同等原因，采用全掏挖基础比用阶梯型基础节约钢材和混凝土分别为3～7%和8～20%。掏挖基础有直柱式和斜插式两种型式。斜插式掏挖基础将主柱的坡度设置与塔腿主材坡度相同，减小了基础水平力产生的偏心弯矩，还可省去地脚螺栓。）

3.2 铁塔地基稳定性、承载能力、抗倾覆性。对于一个输电铁塔来说，它的地基是否稳固、是否稳定、是否深厚都是开发者需要关心的。它的承载能力决定了它的使用受限，它的抗倾覆性决定它的使用时长。设想一下如果一个铁塔的地基不稳，那么工程师在建造铁塔的时候生命安全是不是就受到了一定威胁，施工队伍在高空中建设铁塔但却因为铁塔地基不稳，导致铁塔倾倒让施工队伍受伤，那么对其地基的不关心就是不关心施工队伍的生命安全。

3.3 铁塔自身基础特性。在进行输电线路修建的过程，要考虑其铁塔自身的基础特点。现如今，根据其铁塔自身的特点把铁塔材料分为刚性、半刚性和柔性三类，三种类型的弹力是不同的，适用的条件也不同。

3.4 铁塔地基土质和周围土质流失的问题。土质的特点也随区域环境不同而特点不同，地基土质的特点和位移情况决定了地基的变形情况。受外界因素干扰，铁塔周围的土会发生挤压、位移等情况，这有可能会导致整个土壤的流失引发地基不稳等问题。所以要关注铁塔地基土质流失问题。

3.5 荷载能力。铁塔的荷载影响能力是复杂的，在面对各种超荷载问题时，相关输电线路部门也是受到了很大影响。有相关人员研究发现立柱模式的铁塔会和周围土质产生摩擦，出现超荷载，不利于铁塔稳定性保持，会给电路企业造成不好的影响。

4 结束语

本文主要讲解了对输电线路铁塔的设计问题，从多个角度分析铁塔建设应该注意的问题，对相关员工改进线路铁塔建设有很大的帮助。我国经济高速发展，电路运输铁塔设计的也越来越好，但是也不能忘记对其进行改进和发展。线路铁塔设计要以实际应用为基础，再考虑其细节问题，考虑建设的地点、环境和承载能力等等，争取打造出一个完善的、安全性高的输电线路铁塔。

参考文献

[1] 傅春衡.高压输电线路铁塔结构设计几点分析[J].电力建设，2013（1）：28-36.

[2] 周文涛，韩军科.输电铁塔主材加固方法试验[J].电网与清洁能源，2019（7）：35-44.

作者简介：谢沛林，1985年9月出生，男，汉，本科学历，工程师（结构设计）四川省电力设计院， 研究方向：高压线铁塔及铁塔基础设计