郑艳
国网临沂供电公司经济技术研究所，山东省 临沂 276000
摘要：目前国网公司全面深化推进输电线路全过程机械化施工，基础设计作为线路设计的重要组成部分，应为输电线路全过程机械化施工提供便利。目前，输电线路杆塔基础型式多样，在基础设计中如何合理选择基础形式，使其在满足上部荷载及地形、地质的要求下便于进行全过程机械化施工至关重要。针对上述问题，本文在广泛浏览文献的基础上，总结了不同基础型式的优点、缺点及其适用的地质、地形与机械化施工机械，并形成相关表格，为工程设计中精确选择基础形式提供了便利。
关键词：输电线路全过程机械化施工、基础形式、地质、地形、施工机械、优缺点
Study on selection of foundation for mechanized construction of transmission line
ZHENG Yan
(Economic and Technological Research Institute of State Grid Linyi power supply company,Linyi,276000,Shandong)
Abstract: at present, State Grid Corporation of China is deepening the whole process of mechanized construction of transmission lines. As an important part of line design, foundation design should provide convenience for the whole process of mechanized construction of transmission lines. At present, there are various types of transmission line tower foundation. How to select the foundation form reasonably in the foundation design is very important for the whole process of mechanized construction to meet the requirements of the upper load, topography and geology. In view of the above problems, on the basis of extensive literature review, this paper summarizes the advantages and disadvantages of different foundation types and the applicable geological, topographical and mechanized construction machinery, and forms relevant tables, which provides convenience for the accurate selection of foundation forms in engineering design.
Key words: mechanized construction, foundation form, geology, topography, construction machinery, advantages and disadvantages of the whole process of transmission line
1 前言
为进一步提升智能电网工程建设能力，国家电网公司着力推进输电线路全过程机械化施工技术。该技术对工程设计提出了更高的要求，工程设计应为机械化施工创造便利条件。基础设计作为线路设计的重要组成部分，除应满足地形、地质及上部荷载要求外，也应满足机械设备的技术要求。目前，架空输电线路基础类型主要可分为扩展基础、掏挖基础、岩石基础、挖孔桩基础、灌注桩基础、装配式基础等，基础形式繁多。为便于设计人员在工程设计中能够精确选择基础形式，本文从基础优缺点、地形、地质、适用的施工机械等方面总结了不同基础类型的适用的条件。
2 基础选型分析
2.1 扩展基础
在现阶段，工程中常用的杆塔基础为扩展基础。扩展基础将上部结构传来的荷载，通过向侧边扩展成一定地面积，使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力，而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求，这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础。
常用扩展基础可分为钢筋混凝土板柱基础与混凝土台阶式基础。钢筋混凝土板柱基础其立柱和底板内均配置受力钢筋，底板的宽高比不小于1；混凝土台阶式基础尽在立柱内配置钢筋，台阶内不配置受力钢筋，台阶的高宽比不小于1.0。
扩展基础主要适用于平地，部分承载力较高的河网泥沼地区，对黏性土、粉土、砂土、碎石土、软土等地质类型均可适用[1]。现在常用的施工机械设备为正铲、反铲挖掘机以及拉铲和抓铲挖掘机。正铲、反铲挖掘机更适合在黏性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土；卵石、漂石、块石及破碎基岩地质上操作；而拉铲、抓铲挖掘机宜用于开挖停机面以下的一二类土，如砂、腐殖土、黄土类、松散而软的砾石[2]。
扩展基础适用范围广，施工工艺成熟，但扩展基础在施工时开挖土方量大，基坑开挖的土方量比基础本身体积要大的多，环境破坏程度非常高，而且基坑开挖后需进行钢筋绑扎，支模、浇筑混凝土、养护等工艺，工艺复杂，施工周期长。
2.2 掏挖基础
掏挖基础是指将钢筋骨架和混凝土直接浇入人工掏挖成型的土胎内一次浇筑成型的基础。掏挖基础主要适用于无地下水的硬塑、可塑黏性土、极软岩及软质岩石等地质类型。除了适用于平地地区，掏挖基础对丘陵及山地地区同样适用。现在常用的掏挖基础设备主要有两种，一种机械洛阳铲，它使用方便、快捷、造价低、效率高，但机械洛阳铲只能开挖土层，对岩石地质无能为力，也不能进行基础扩底。另一种则是旋挖钻机，它效率高，施工质量好，污染少，可扩底掏挖，但同时也有它自身的限制。该机械转场履带宽度2.6米，使用时需修筑施工便道。机械需要7.7m×4.0m，倾斜度不超过5%的操作平台。而且旋挖钻机的爬坡坡度不能超过30度，所以掏挖基础受施工场地限制较大。
掏挖基础有土石开方量小，环境破坏小，施工简单，力学性能好等诸多优点，但是对硬质岩石，地下水位浅的平地，尤其是山坡较陡，塔位受限施工机械无法进场时，掏挖基础都不能采用！
2.3 岩石基础
岩石基础可分为岩石锚杆基础与岩石嵌固基础。岩石基础是指将地脚螺栓或钢筋作为锚筋直接猫乳机械钻凿成的岩孔内，然后采用高标号水泥砂浆或细石混凝土等胶结材料进行灌注，通过水泥砂浆或细石混凝土等胶结材料在岩孔内的胶结，使锚筋与岩体结成整体来抵抗上部杆塔结构传来的荷载！
岩石基础主要适用于岩石地质的山地地区。覆盖层薄或裸露的硬质微风化岩石，可以采用岩石锚杆基础中的直锚式；对覆盖层较厚的中等风化岩石可以采用岩石锚杆基础中的承台式基础；对风化岩石可以采用嵌固式基础[3]。
岩石基础常用的机械设备主要为QWY-30型轻便钻机，该钻机可进行拆卸，拆卸后最大单件质量小于60公斤，所以塔位较复杂的地方该机械也能使用。该型钻机最大钻孔深度30m，最大开孔直径120mm，设计基础时要注意机械限制条件。除了QWY-30轻便钻机，常用的还有MGS-30锚杆钻机，该机也可进行拆卸，拆卸后最大单件质量小于100公斤。
采用岩石基础能够充分发挥岩石的承载力，有良好的抗拔性能，施工机械化程度高，施工快，并且施工弃渣、基面开方量少，有利于环保。但是岩石基础应用时对岩石的完整性、硬度、风化情况、稳定性、层理等都有很高的要求。
2.4 桩基础
输电线路全过程机械化施工中，常用的桩基础可分为山地机械挖孔桩基础和灌注桩基础。灌注桩基础为直接在所设计的桩位上开孔，成孔后在孔内放置钢筋笼，灌注混凝土而成，主要操作机械有潜水钻机、旋挖钻机、冲击钻机。山地机械挖孔桩是采用机械或人工开挖方式成孔，然后安放钢筋笼、灌注混凝土而成的一种桩基础，常用施工机械为旋挖钻机。山地机械挖孔桩主要适用于地下水位以上的黏性土、粉土、碎石土以及全风化或强风化岩层，使用旋挖钻机施工时无需泥浆护壁；而灌注桩除了适应上面这种地质外，也适用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土及风化岩层，在适用潜水钻机施工时需泥浆护壁。
除上述扩展基础、掏挖基础、岩石基础、桩基础四种基础外，适用于机械化施工的基础还有装配式基础、盘桩基础、螺旋锚基础等基础类型，但在实际工程中应用较少，本文不做重点介绍。
3 基础选型总结
本文从基础优缺点、地形、地质、适用的施工机械等方面总结了不同基础类型的适用条件，并形成了基础选型适用表，见表3-1，以便于在工程设计中能更精确快速的选择基础形式。
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致谢
感谢在撰写本文过程中设计院院长及土建室主任对本文内容的指点及意见。
参 考 文 献
[1] 输电线路全过程机械化施工技术设计分册，中国电力出版社。
[2] 输电线路全过程机械化施工技术机械分册，中国电力出版社。
[3] 架空输电线路基础设计技术规程，DL/T5219-2014，中国计划出版社。