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摘要：采空区杆塔倾斜与地基下沉后，保证线路安全运行的控制指标是杆塔倾斜度与基础不均匀沉降值（差异沉降）[1]。通过总结采空区杆塔倾斜测量数据与方法，提出了在不增设专业观测点的基础上能保证线路安全运行的标准化测量方法。
关键词：采空区 输电线路 标准化 测量
【分类号】：TU476
0 前言
采空区输电线路杆塔倾斜测量参数主要包括杆塔倾斜度、横担歪斜值、基础不均匀沉降值、悬垂串倾斜值、杆塔与基础根开等。测量一般直接对倾斜杆塔进行即可，如非特别要求，不必另外增设专业观测点。
1 杆塔倾斜度测量
1.1 杆塔倾斜度测量包括杆塔正面倾斜值和侧面倾斜值。测量时将仪器安置在线路中心线（转角杆塔安置在线路转角平分线上），距离杆塔60～70m的位置上，使望远镜十字丝焦点瞄准杆塔顶横担中点a，如图1所示。使望远镜十字丝往下移动，至c点处，读出钢尺上的读数，将读数与杆塔根开中心位置读数相减，其差值即为横线路方向倾斜值。
1.2同理将仪器置于杆塔横线路方向60～70m的位置上，依据上述方法测量出的数据即为铁塔顺线方向的倾斜值。
1.3计算杆塔倾斜度，按公式1计算出杆塔倾斜度。
1.4 测量周期在开始至3个月以内，每周测量两次，变化特别频繁时每天测量一次（倾斜度变化大于0.05%/d）；测量周期在3个月至6个月以内，每周测量1次；测量周期在6个月以上结合在线监测数据每月测量1次[1]。
（1）
式中：q-杆塔倾斜度，%；
S-杆塔总倾斜值，mm（ ）；
S1-顺线路方向的倾斜值mm；
S2-横线路方向的倾斜值mm ）；
H-杆塔全高，mm。
图1 铁塔结构单线图
2 横担歪斜值测量
2.1 将经纬仪安置在距塔位60～70m遠的线路中线某点上，整平后用望远镜仰视瞄准铁塔正面横担一端M点，如图2所示。
2.2 经纬仪仰角不变，转动上盘，使望远镜十字丝交点对准横担一端N点，如N仍与十字丝交点相重合，则说明横担是水平的；如不重合，量出其两端相对高差Δh。
2.3将经纬仪移至铁塔侧面的线路中心线上某点上安置，重复上述的观测方法，使望远镜十字丝交点对准横担一端M点，如图3所示。如另一端N仍与十字丝竖线相重合，则说明横担不歪扭；如不重合，量出其两端相对高差。
图7-2 铁塔横担水平状态检查 图7-3 铁塔横担扭转检查
2.4 计算铁塔横担歪扭值，按公式2计算[2]。
（2）
L-横担长度，m。
3 基础不均匀沉降测量
3.1将仪器置于铁塔基础中心点0点处，如图3所示。在铁塔基础a位置上设置塔尺（或钢尺），望远镜十字丝瞄准塔尺，记录测量数据。
图 7-3
3.2 依次将塔尺（或钢尺）置于铁塔基础b、c、d上，望远镜十字丝瞄准塔尺，记录测量数据。
3.3 将测量出的数值依次相减即为相邻两基础不均匀沉降值mm。
3.4 由于铁塔单独基础的横向荷载远小于竖向荷载，而采空区杆塔基础主要变形是竖向沉降量，应使其满足容许沉降量和容许沉降差的要求[3]，不应超过表1规定。
表1： 基础不均匀沉降值
4 悬垂串测量
将经纬仪安置在距塔位60～70m横线路方向处，将仪器找平对准悬垂串挂点往下移动望远镜，使望远镜“十字丝”与导地线相切，此时望远镜度盘读数与铅垂线的夹角，即为悬垂串倾斜值。
5 杆塔位移测量
5.1直线杆塔位移测量
1）直线塔位移测量，是以两相邻的直线杆为基准（中心或中线），采用重转法即正倒镜分中法来测量杆塔中心是否在线路中心线上，如图4（a）所示。图中Z1、Z2、2号分别为运行中的3基直线塔（或现场设置的中心桩）。将仪器安置在Z2位置，正镜后视Z1桩上的标杆，然后竖转望远镜，前视2号桩测得A点；沿水平方向旋转望远镜，即倒镜瞄准Z1桩，再竖转望远镜前视2号桩测得B点，量取B点之中点C，如C点与2号杆塔中心（桩）重合，表明该直线杆塔未发生位移；重复上述方法测量Z1杆塔。如不重合时，量取C至2号杆塔中心（桩）的水平距离D，D为杆塔横线路方向的位移量，位移量符合规程要求，则不处理，不符合规程要求的进行处理。
图 4 直线塔位移测量
（a）重转法 （b）测回法
2）另一方法是用测水平角的测回法来确定，如图4（b）所示。图中Z2、Z3为两侧直线杆中心，2号为中间直线杆塔中心。将仪器安置在2号上，依据后视Z2为基准，复合盘左、盘右水平角∠Z22号Z3的平均值是否为180°。如实测水平角平均值在180°±1′以内时，则认为2号杆塔中心在线路的中心线上；而实测的水平角平均值超过180°±1′时，则杆塔中心位置发生了偏移，根据角度和档距计算出偏移值。如横线路方向偏移值超出允许值，按要求进行处理。
5.2 转角杆塔位移测量
1）转角杆塔位移的测量，采用一测回法复测运行线路转角的水平角度值，其复测值不应超过规程（设计）规定值。
2）如图5所示，将仪器安置在J2转角杆塔中心上，瞄准后视方向直线杆塔中心Z5，前视直线杆塔中心Z6，测其右转角β，用测回法施测一测回。如所测角度值不大于规定值，则认为合格；如误差超过规定值，则进行处理。
3）输电线路转角杆塔的角度，是指转角杆塔中心的前一直线的延长线与后一直线的夹角，即图7-5中的α。在前一直线延长线左侧的角叫左转角，在右侧的角叫右转角。当我们侧得的水平角值小于180°时，其角值为α=180°-β，得到右转角的角值；水平角值大于180°时，角值为α=β-180° ，得到左转角的角值。图5中的α角就是线路的左转角度。
图5 转角杆位移测量
6 测量记录
测量工作完成后，将现场测量数据，填写在表2中，并将每次测量数据进行对比分析，推断杆塔倾斜变化是否趋于稳定。
表2 采空区杆塔数据测量记录表
注：向左为“-”，向右为“+” 向小号侧为“-”，向大号侧为“+”
7 结论
7.1 从发现采空区地表（地基）变形，造成输电线路杆塔倾斜及横担弯扭等问题以来，我们基于上述标准化测量方法与步骤，严格按照测量周期对杆塔倾斜数据进行测量分析，为采空区杆塔检修治理提供了评价依据，保证了线路安全运行。
7.2 经实际运行证明，本方法简单实用，操作方便，测量数据满足安全运行要求。
参考文献
[1]宰红斌，赵晋芳.采空区输电线路的运行维护与处治技术研究[J].山西电力，2012（1）：12-15.
[2]唐云岩.送电线路测量.[M].中国电力出版社.2005年2月：100-103.
[3]刘树堂.输电杆塔结构及其基础设计.[M].中国水利水电出版社.2006年7月：150-151.
关键词：采空区 输电线路 标准化 测量
【分类号】：TU476
0 前言
采空区输电线路杆塔倾斜测量参数主要包括杆塔倾斜度、横担歪斜值、基础不均匀沉降值、悬垂串倾斜值、杆塔与基础根开等。测量一般直接对倾斜杆塔进行即可，如非特别要求，不必另外增设专业观测点。
1 杆塔倾斜度测量
1.1 杆塔倾斜度测量包括杆塔正面倾斜值和侧面倾斜值。测量时将仪器安置在线路中心线（转角杆塔安置在线路转角平分线上），距离杆塔60～70m的位置上，使望远镜十字丝焦点瞄准杆塔顶横担中点a，如图1所示。使望远镜十字丝往下移动，至c点处，读出钢尺上的读数，将读数与杆塔根开中心位置读数相减，其差值即为横线路方向倾斜值。
1.2同理将仪器置于杆塔横线路方向60～70m的位置上，依据上述方法测量出的数据即为铁塔顺线方向的倾斜值。
1.3计算杆塔倾斜度，按公式1计算出杆塔倾斜度。
1.4 测量周期在开始至3个月以内，每周测量两次，变化特别频繁时每天测量一次（倾斜度变化大于0.05%/d）；测量周期在3个月至6个月以内，每周测量1次；测量周期在6个月以上结合在线监测数据每月测量1次[1]。
（1）
式中：q-杆塔倾斜度，%；
S-杆塔总倾斜值，mm（ ）；
S1-顺线路方向的倾斜值mm；
S2-横线路方向的倾斜值mm ）；
H-杆塔全高，mm。
图1 铁塔结构单线图
2 横担歪斜值测量
2.1 将经纬仪安置在距塔位60～70m遠的线路中线某点上，整平后用望远镜仰视瞄准铁塔正面横担一端M点，如图2所示。
2.2 经纬仪仰角不变，转动上盘，使望远镜十字丝交点对准横担一端N点，如N仍与十字丝交点相重合，则说明横担是水平的；如不重合，量出其两端相对高差Δh。
2.3将经纬仪移至铁塔侧面的线路中心线上某点上安置，重复上述的观测方法，使望远镜十字丝交点对准横担一端M点，如图3所示。如另一端N仍与十字丝竖线相重合，则说明横担不歪扭；如不重合，量出其两端相对高差。
图7-2 铁塔横担水平状态检查 图7-3 铁塔横担扭转检查
2.4 计算铁塔横担歪扭值，按公式2计算[2]。
（2）
L-横担长度，m。
3 基础不均匀沉降测量
3.1将仪器置于铁塔基础中心点0点处，如图3所示。在铁塔基础a位置上设置塔尺（或钢尺），望远镜十字丝瞄准塔尺，记录测量数据。
图 7-3
3.2 依次将塔尺（或钢尺）置于铁塔基础b、c、d上，望远镜十字丝瞄准塔尺，记录测量数据。
3.3 将测量出的数值依次相减即为相邻两基础不均匀沉降值mm。
3.4 由于铁塔单独基础的横向荷载远小于竖向荷载，而采空区杆塔基础主要变形是竖向沉降量，应使其满足容许沉降量和容许沉降差的要求[3]，不应超过表1规定。
表1： 基础不均匀沉降值
4 悬垂串测量
将经纬仪安置在距塔位60～70m横线路方向处，将仪器找平对准悬垂串挂点往下移动望远镜，使望远镜“十字丝”与导地线相切，此时望远镜度盘读数与铅垂线的夹角，即为悬垂串倾斜值。
5 杆塔位移测量
5.1直线杆塔位移测量
1）直线塔位移测量，是以两相邻的直线杆为基准（中心或中线），采用重转法即正倒镜分中法来测量杆塔中心是否在线路中心线上，如图4（a）所示。图中Z1、Z2、2号分别为运行中的3基直线塔（或现场设置的中心桩）。将仪器安置在Z2位置，正镜后视Z1桩上的标杆，然后竖转望远镜，前视2号桩测得A点；沿水平方向旋转望远镜，即倒镜瞄准Z1桩，再竖转望远镜前视2号桩测得B点，量取B点之中点C，如C点与2号杆塔中心（桩）重合，表明该直线杆塔未发生位移；重复上述方法测量Z1杆塔。如不重合时，量取C至2号杆塔中心（桩）的水平距离D，D为杆塔横线路方向的位移量，位移量符合规程要求，则不处理，不符合规程要求的进行处理。
图 4 直线塔位移测量
（a）重转法 （b）测回法
2）另一方法是用测水平角的测回法来确定，如图4（b）所示。图中Z2、Z3为两侧直线杆中心，2号为中间直线杆塔中心。将仪器安置在2号上，依据后视Z2为基准，复合盘左、盘右水平角∠Z22号Z3的平均值是否为180°。如实测水平角平均值在180°±1′以内时，则认为2号杆塔中心在线路的中心线上；而实测的水平角平均值超过180°±1′时，则杆塔中心位置发生了偏移，根据角度和档距计算出偏移值。如横线路方向偏移值超出允许值，按要求进行处理。
5.2 转角杆塔位移测量
1）转角杆塔位移的测量，采用一测回法复测运行线路转角的水平角度值，其复测值不应超过规程（设计）规定值。
2）如图5所示，将仪器安置在J2转角杆塔中心上，瞄准后视方向直线杆塔中心Z5，前视直线杆塔中心Z6，测其右转角β，用测回法施测一测回。如所测角度值不大于规定值，则认为合格；如误差超过规定值，则进行处理。
3）输电线路转角杆塔的角度，是指转角杆塔中心的前一直线的延长线与后一直线的夹角，即图7-5中的α。在前一直线延长线左侧的角叫左转角，在右侧的角叫右转角。当我们侧得的水平角值小于180°时，其角值为α=180°-β，得到右转角的角值；水平角值大于180°时，角值为α=β-180° ，得到左转角的角值。图5中的α角就是线路的左转角度。
图5 转角杆位移测量
6 测量记录
测量工作完成后，将现场测量数据，填写在表2中，并将每次测量数据进行对比分析，推断杆塔倾斜变化是否趋于稳定。
表2 采空区杆塔数据测量记录表
注：向左为“-”，向右为“+” 向小号侧为“-”，向大号侧为“+”
7 结论
7.1 从发现采空区地表（地基）变形，造成输电线路杆塔倾斜及横担弯扭等问题以来，我们基于上述标准化测量方法与步骤，严格按照测量周期对杆塔倾斜数据进行测量分析，为采空区杆塔检修治理提供了评价依据，保证了线路安全运行。
7.2 经实际运行证明，本方法简单实用，操作方便，测量数据满足安全运行要求。
参考文献
[1]宰红斌，赵晋芳.采空区输电线路的运行维护与处治技术研究[J].山西电力，2012（1）：12-15.
[2]唐云岩.送电线路测量.[M].中国电力出版社.2005年2月：100-103.
[3]刘树堂.输电杆塔结构及其基础设计.[M].中国水利水电出版社.2006年7月：150-151.