输电线路铁塔基础选型设计及其优化思路

输电线路铁塔基础选型设计及其优化思路
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摘 要:输电线路施工架设过程中,铁塔是整个线路重力负载的主要支撑设施,特别是近些年整个电力网络线路持续改造升级,线路重力负载越来越大,这就对铁塔基础的负载能力提出了更高的要求和挑战。而且输电线路铁塔基础还容易受外界气候、地质条件及施工方案等诸多因素的影响,若无法保证各方面条件的科学性与合理性,可能会引发基础偏移、下沉甚至是坍塌事故,造成整个电力网络的崩溃。为了避免此类问题的发生,我们必须对输电线路铁塔基础进行科学选型设计,不断优化设计方案,确保铁塔基础具备足够的承载能力,为电力能源提供稳定安全的输送环境。
关键词:输电线路;铁塔;基础选型;设计优化
1 影响输电线路铁塔基础设计相关因素
波特率发生器铁塔对整个输电线路运行稳定性具有很大的影响,但铁塔基础易受施工环境、人为及其他特殊因素的干扰和影响,可以说铁塔基础质量的好坏直接决定着铁塔的整体承载能力和稳定性能,所以我们有必要深入分析研究输电线路铁塔基础设计相关影响因素,并在此基础之上进
一步优化设计方案,提升铁塔基础设计质量,为电力输送提供良好的外部环境。根据以往经验总结,输电线路铁塔施工工艺复杂,施工环境较为恶劣,导致铁塔基础设计影响因素无法一概而论,不同环境最终体现出的影响存在较大的差异。大致可以归纳如下:
首先,施工技术影响因素。众所周知,输电线路铁塔施工要求比较高,如果所采用的技术水平不达标,比如:铁塔基础选型不符合工程实际情况、基础应力结构存在一定的偏差、施工材料运输期间受损、或者基础设计不合理等,都会影响铁塔基础设计成效。其次,施工环境影响因素。铁塔基础位置的确定需根据整个输电线路走向进行合理布设,同时区域地质条件和外界环境也可能对基础设计造成一定的制约和阻碍[1]。比如:铁塔基础设计过程必须综合考虑区域地质条件和水文环境,否则后期可能会出现位移、沉降或形变问题,而这些问题会直接影响铁塔基础使用性能的发挥。再次,其他影响因素。特殊类因素多指非人为因素,比如:滑坡、强降雨、大风、泥石流等自然灾害,这些现象往往具有突发性和不可预测性,所以也是铁塔基础设计中最棘手的问题,因为人们无法有效阻止这些灾害的发生,只能被动采取一些防护措施。
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2 输电线路铁塔基础选型设计及其优化思路
2.1 项目概况
某地架设一条输电线路,为了保证整条线路运行过程的稳定性和安全性,需对铁塔基础进行最为科学合理的设计,具体设计过程中,如何有效维持和巩固好铁塔基础的稳固性是设计人员需要重点研究的内容。开始设计前,施工单位安排专人深入现场进行详细勘察,规范测定现场土层各项指标,调研区域地质条件和水文环境,结果发现该区域主要以粉砂土和砂质淤泥质粉土为主。在此基础之上,参考输电线路铁塔基础选型相关规范与标准,该项目铁塔最终确定为联合式基础形式,确定基础受力层位第二层,进一步测算出了铁塔各项基础数据。下面就铁塔基础设计期间杆塔的选择要求、基础受力及优化措施进行逐一说明。
2.2 杆塔选择的基本要求
杆塔属于输电线路铁塔基础中作为重要的一项设施,铁塔基础选型设计期间需充分结合工程现场实际情况和施工规范合理确定杆塔设施类型。不同输电线路对杆塔设施的要求各不相同,具体选用哪种类型的杆塔设施还需设计人员综合分析现场地形地貌等多方面因素。比如:陡坡地段杆塔的设计需重点考虑雨水冲刷因素,避免雨水的长期冲刷使杆塔受力畸
形,同时避免出现档距孤立现象;丘陵和山区地段杆塔的设计则需加强边坡位置的稳固效果,并对立杆、拉线及排杆等因素进行充分考虑,避免影响后续焊接作业的顺利施工[2];重冰地段的杆塔设计则要明确其具体布设位置,规避路边和池塘地带,同时避免平线打入现象的发生。
由此可以看出,不同地形地貌环境下应设置不同的输电线路杆塔设施,为了保证杆塔设置的合理性与可行性,需深入现场对区域环境展开详细的考察,详细掌握现场地理环境、地质条件和水文环境等基础之上,才能保证杆塔设施选择的科学性,确保其后期使用过程足够稳定和牢靠,为整个输电线路的正常运行奠定良好的基础保障。
2.3 铁塔基础受力分析
输电线路铁塔基础选型设计过程中,主要的干扰因素包括两点:一个是铁塔基础布设位置土层的物理指标,因输电线路路径是提前规划好的,所以我们应在铁塔基础选型设计之前对其进行分析测定;另一个是铁塔基础和铁塔塔身间的变形规律和受力情况,其同样也可以通过反复实验测定得知结果,该工程项目中最终之所以选择采用联合式铁塔基础选型,主要是由现场土层性质所决定的,因为粉砂土和砂质淤泥质粉土均比较松软[3]。采取联合延时电路
式基础选型模式,具体施工中会对整个铁塔基础实施浇筑处理,这就大大增强了铁塔基础的坚固性。
在分析输电线路铁塔基础具体受力情况的时候,设计人员应借助现代化信息技术和软件,比如ANSYS有限元软件,实现对铁塔基础实际荷载的准确分析,同时还可以计算出铁塔基础各位置的实际承载能力,为基础选型设计提供可靠的数据支持。为了有效提升铁塔基础结构的牢固性,通常需要利用钢筋混凝土实施处理,但如果工程土壤质地和基础材料刚度差距比较大的情况下,也就是基础沉降系数偏大,应力一直存在,此时很容易发生位移和沉降现象。如果土壤层和基础材料刚度都比较大,则容易引发铁塔基础压缩形变和弯曲现象,当形变量超出限定值时会导致基础破碎裂解。所以针对该工程基础土质较为松软的情况,宜采取联合式基础设计模式,与此同时还需准确计算土壤相关参数,合理确定铁塔基础形状和尺寸。
2.4 设计优化方法
该工程项目最终之所以选用联合式铁塔基础形式,因为其在实践中表现出更强的安全性和稳定性,加之该工程现场区域土质松软,受这些外界环境因素的限制,选用联合式铁塔基
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础形式最恰当。针对输电线路铁塔基础选型设计的不断优化,可以从以下几个方面进行着手:
卷轴门首先,开始设计之前,相关工作人员需准确测算出铁塔基础使用过程需要承担的实际荷载量,通常情况下铁塔基础设计载荷应大于实际载荷,以此更好地保证铁塔基础的稳定性。其次,联合式铁塔基础形式实际埋深不大,而且是由混凝土浇筑制作而成,实际应用中不仅为排水工作创造了非常便利的条件,而且还促使土层顶层硬质层自身固定功能的有效发挥。但需要注意,由于该区域下层土质较为松散,所以还需对位移和下沉等不良现象引起重视,保证位移量和沉降量达到一定限值时可以自动调整为最佳状态。如果是因为施工操作不当引发形变问题,则会影响铁塔的整体稳定性[4]。再次,铁塔基础设计的优化,还需对区域气候和水文地质环境进行综合考虑,因为其可能会对位移和沉降具有一定的诱导作用,所以设计人员还需重点分析变形参数,将最大压力侧变形幅值控制在20mm以内。
结束语
总而言之,输电线路铁塔的设计,基础选型最为关键,只有做到对铁塔基础的科学选型,才能保证铁塔整体稳定性。所以设计人员需充分结合现场各方面实际情况,合理确定铁塔
基础形式,达到最优化的铁塔基础设计结果,促使铁塔整体质量达到新的高度。
参考文献
[1]孟德浩.输电线路铁塔结构设计的发展和现状研究[J].新型工业化,2020,10(02):41-44.
[2]张家洪.输电线路铁塔四拼角钢塔脚的加工控制研究[J].南方农机,2019,50(17):233.
[3]陈志.输电线路铁塔结构倾斜检查方法[J].科学技术创新,2019(11):153-154.
[4]居沛霖.架空输电线路铁塔组立施工技术标准体系优化[J].山东工业技术,2018(18):150.

本文发布于:2024-09-21 18:40:27,感谢您对本站的认可!

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