周建伟 张翔 许佳伟
国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏省镇江市 212000
摘要：输电线路由于线路路径长，跨越的地貌单元多样，不可避免地存在着跨越河流、湖泊、沟渠等水文条件较为复杂地域的情形。在这些地段，输电线路塔基防洪问题尤为关键，对于工程造价有着直接影响。如果考虑过大，则容易造成经济浪费；反之如果考虑过小，轻则造成经济损失，重则关乎工程的安全稳定运行，因此在设计各个阶段都给予了特别关注。工程实践中，需要结合水文条件、地质条件、周边已运行工程实践经验等综合分析计算判断，最终确定一个合理的设计值，满足工程实际设计需要。本文以工程实例作为研究对象，分析输电线路塔基基础防洪问题，对防洪问题中涉及的冲刷计算和人类活动影响等问题进行探讨，以期为类似输电线路工程提供有益参考。
关键词：输电线路；塔基防洪；人类活动
引言
对于整个输电线路而言杆塔结构是其中非常重要的构成部分，是保障输电线路可靠稳定运行的基础，在杆塔结构的作用下，可以保证输电线路与地面之间保持安全距离。鉴于杆塔在输电线路中扮演的重要角色，针对其结构进行合理设计显得尤为重要。根据相关的统计数据表明，输电线路建设投资中，杆塔结构的投资比例高达35%左右，可见杆塔结构设计建设的合理性会对输电线路投资的效益产生重要影响。随着我国输电线路建设力度的不断增大，针对杆塔结构进行科学设计，提升其可靠性和安全性显得尤为必要。
1 冲刷计算
输电线路基础冲刷计算历来没有自己独立成体系的计算公式，采用公式来源于公路和铁路的桥梁冲刷计算，冲刷深度为天然冲刷、一冲刷和局部冲刷三者之和。天然冲刷指河道天然演变所导致的冲刷，这种冲刷更多地缘于地质营力所形成，诸如风蚀、水蚀等，天然冲刷目前尚无可靠的计算方法，其幅度较难量化。此外，由于输电线路工程寿命相对于地质年代很短，且由于这部分计算需要多年的观测资料，而极少数河流才进行监测，一般河流较难以获取，因此，工程实践中很少考虑天然冲刷对输电线路基础的影响。
2 人类活动影响
人类活动很大程度上改变了原有的自然地形地貌条件，具有巨大的自然再塑力，导致流域形态、水流流向、流速等改变，与原有自然地形地貌条件有很大不同，将可能导致很大的破坏力。因而，在人类活动频繁地区需考虑工程建设期内人类活动对塔基防洪可以能影响，提前采取技术和工程措施，以避免由于人类活动导致的工程措施变更。下面以典型工程实例进行分析。某500kV输电线路工程，跨越河流，施工图定位时，塔基位置位于河漫滩上，后由于上游修建公路，对河道进行了整治，导致部分右岸的河漫滩被侵占，使原流向右岸的水流向左岸集中，导致向塔基方向的流量增加，上述过程中水流对河床进行了重新塑造，河床发生了演变，导致流速加大，水深增加，水流对河床进行重新塑造，相应导致河床冲刷增加，使原处于河漫滩的塔位演变成为主槽，增加了工程风险，虽然设计时已按主槽设计考虑，但是已对工程检修、运行维护、接地等造成一定不便，后进一步为了工程安全考虑，增加采取抛石措施，并需要定期监测塔基可能存在的变形等。
3 输电线路塔基防洪措施
3.1加强塔基建设管理
(1)施工道路。材料运输过程中对施工道路进行合理的选择，施工运输道路一般为单行道，尽量避免过多扰动原始地面，避免在植被完好的地段进行道路修筑工作。对运至塔位的塔材，选择合适的位置进行堆放，减少场地的占用。(2)塔基及施工场地。施工时应在工期安排上合理有序，先设置拦挡措施，后进行工程建设，尽量减少对地表和植被的破坏，除施工必须不得不铲除或碾压植被外，不允许以其他任何理由铲除植被，以减少对生态环境的破坏。塔基开挖时要将表层土分装在编织袋内，堆放在临时堆土场的周围，用于施工结束后基坑回填，临时堆土采取四周拦挡、上铺下盖的措施，回填后及时整平。
施工中要严格控制临时占地，减少破坏原地貌、植被的面积。基坑开挖尽量保持坑壁成型完好，并做好临时堆土的挡护及苫盖，基坑开挖好后应尽快浇筑混凝土。
3.2加固后稳定措施
为了提高边坡的安全系数，采用锚杆的方式对滑动区的坡面进行加固，具体方案：边坡治理分二级，分别采用排距、列距都为3.0m的锚杆，锚杆直径为32mm的HRB400钢筋，锚长均为12.0m；有效锚固长度均为8.0m，锚固体直径为120mm，锚固体与土层的黏结力为100kPa。锚杆抗拔稳定安全系数按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2013）取值。为减少后续降雨对坡面表层土体的影响，对塔基四周的截排水系统进行了改造，同时在全坡面喷播草籽以固住表层土。采用锚杆加固后的稳定分析结果。自然工况下的边坡安全系数Fs=1.324，即可达到永久性边坡二级（Fst≥1.30）的安全要求。
3.3工程水土保持措施
线路基础设计和施工过程中需认真贯彻执行《中华人民共和国水土保持法》等规定，对塔位施工基面明确了设计原则。1)表土剥离。施工前，根据塔基区表土平均可剥离厚度以及后期植被恢复的需要，拟对项目占地范围内富含腐殖质的表土，按需进行剥离。表土和基础回填土集中堆放，并采取密目网苫盖措施。2)基坑开挖。基坑开挖过程中要做好表层土的剥离和保护，坚持先挡后堆的原则，预防水土流失。剥离的表层土及土方分别堆放在塔基临时施工场地内，顶部采用密目网进行覆盖，四周用硬物压覆。3)塔基开挖弃土(渣)堆放。塔基开挖回填后，尚余—定量的余方和部分剥离的表土，考虑到塔基弃渣具有点多、
分散的特点，为合理利用水土资源，先将余土就近堆放在塔基区，采取人工夯实方式对塔基开挖产生的土石方在塔基周边分层碾压，然后将剥离的表层土覆盖于表层进行土地整治后满足恢复植被和耕作要求，因此，最终塔基占地区回填后一般仅高出原地面不足10cm。4)土地整治与植被恢复。施工结束后，对扰动区进行土地整治，回覆表土，塔基永久占地区种草，塔基施工区占用耕地区恢复耕地，其他的区域种植灌草恢复植被。
3.4优化杆塔结构的稳定性设计
杆塔结构服役过程稳定性主要受杆塔基础的影响，良好的杆塔结构能够避免杆塔出现拔出、下压、倾覆等故障问题。本研究对Z-18型直线杆塔进行优化设计时，并没有对杆塔的基础进行变动，同时杆塔的外部服役环境，比如外部风载荷、敷冰载荷、导线以及避雷线的张力等并没有发生显著的变化，但优化改进后取消了杆塔的部分结构，使得杆塔的整体重量相对减小。整体而言，杆塔结构的稳定性能够满足实际使用需要
结束语
输电线路由于线路路径长，跨越的地貌单元多样，在水文条件复杂地段输电线路塔基防洪问题尤为关键，对于工程造价有着直接影响。本文以工程实例为研究对象，分析输电线路塔基基础防洪问题，对防洪问题中涉及的冲刷计算和人类活动影响等问题进行探讨，以期为类似输电线路工程提供有益参考。
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