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【摘 要】高压输电线路作为电力系统的重要组成部分，它不仅担负着分配与输送电能的任务，同时还联系各个变电站和发电厂使之能并列运行。然而由于我国幅员辽阔，导致了高压输电线路历程长，跨越区域环境复杂等特点，这就要求了杆塔基础必须具有足够的稳定性，以满足各种高压输电线路基础对承载能力的要求。本文结合工作实际，就高压输电线路杆塔基础的稳定性进行了研究与探讨。
【关键词】高压；输电线路；杆塔基础；稳定性
杆塔基础是高压输电线路的根本，它属于地下隐蔽工程，其稳定性是输电线路正常、可靠工作的前提，也关系到整体输电网络的安全。因而，在对高压输电线路杆塔基础实施工程建设时，应针对工程地质特点，对地基基础进行合理的选择、设计与施工，进而确保工程杆塔基础的稳定和安全。
一、高压输电线路杆塔基础分类和对稳定性的一般要求
1、倾覆类基础
这类杆塔基础主要承受的是傾覆力矩。属于此类基础的杆塔有无拉线单杆基础、整体式铁塔基础和宽身铁塔的联合基础等等。
2、上拔、下压类基础
这一类杆塔基础主要承受的荷载是上拔力或者下压力，有时还承受较小的水平力。属于此类基础的杆塔包括了拉线基础、带拉线的电杆基础和分开式的铁塔基础等等。
3、一般稳定性要求
杆塔基础类型选择和强度稳定性设计都与线路所通过地区的地质、水文、环境等情况有着直接的关系。因此，对基础的稳定性设计，应对高压输电线路详细勘测，并获得充分的地质水文资料以后才能进行。同时，对混凝土强度的等级要求为：预制钢筋混凝土基础的混凝土强度等级不宜低于C20级；普通钢筋混凝土基础的混凝土强度等级不宜低于C15级；混凝土基础的混凝土强度等级不宜低于C10级。
二、高压输电线路杆塔基础的选型
杆塔基础作为高压输电线路的重要组成部分之一，它的工期、造价在整个高压线路工程中占有较大的比重。因而，对杆塔基础的合理选型，对保证高压输电线路杆塔基础的稳定性与安全都有着重要的影响。
1、岩石基础
（1）岩石嵌固基础。该杆塔基础型式主要适用于无覆盖层或覆盖层较浅的强风化岩石地基，其特点是底部不用配筋，且需将基坑全部掏挖。它的上拔稳定，而且具有较强的抗拔承载力，还可将主柱的坡度与塔腿主材的坡度设置为相同，以降低偏心弯矩，并节省了地脚螺栓的使用。因这种型式的基础充分利用了岩石自身的抗剪强度，因此钢筋和混凝土的用量都较小，并降低了基坑土石方量和模板的使用量，施工费用较低。
（2）岩石锚杆基础。该基础型式较适用于整体性较好且中等风化以上的硬质岩层。它充分利用了岩石的强度，使锚杆与岩石能紧密粘接，对混凝土和钢材的用量都较少，且施工费用较低。然而，由于该基础型式对地质的要求较高，需要逐步鉴定基础岩石的坚固性和完整性，无法进行大规模的推广应用。
2、桩基础
桩基础可分为单桩基础和群桩基础，是由基桩或连接于桩顶得承台所共同构成的基础。当承台地面在设计底面上方且与土体接触时，可称为高承台桩基，反之则为低承台桩基。对于地基持力层较深、地质条件为流塑和基础作用性较低的高压输电线路直线塔或耐张塔，使用钻孔灌注桩是在当前比较常用的基础型式之一。它的特点是安全可靠、施工方便，但使用费用偏高。桩基础的主要质量问题是断桩，而钻孔灌注桩基础除断桩以外，还容易出现钻孔倾斜、缩孔、护筒冒水和孔壁坍落等情况的发生。
3、复合式沉井基础
该基础型式是上部由混凝土承台，下部位由钢筋混凝土沉井所联合构成的基础。它主要适用于针对地下水位较高的软土地基，是一种新型的杆塔基础型式。它具有稳定性和整体性好，埋设较大、具有较大的承载面积和能承受较大的水平与垂直荷载的特点，然而施工工期较长，且在井内抽水时易导致流砂现象，引发沉井的倾斜。
4、联合基础
该基础型式是由四个基础墩使用一个底板所连接而成的基础。它较为适用于基础难以开挖和基础根开较小的情况。联合基础对施工设备的要求偏低，整体性能好，在土方开挖时使用人工进行即可，在施工期间不容易受到环境的影响，其最注意的缺点是施工较为繁琐，且对基础材料的用量较大。
三、加强高压输电线路杆塔基础稳定性的施工方法
杆塔基础的承载能力和稳定性，最主要决定于基础附近土体的密实度和强度。常用加强土体密实度和强度的施工方法有压力注浆、振动密实、表面压实、冲击夯实、打入桩柱和爆炸挤实等方法。通过工程实践和系统研究发现，最为方便实用的方法为压力注浆和振动密实这两种方法。
1、压力注浆法
压力注浆法的工作原理是利用气压或液压，将浆液均匀的注入填料地层中，浆液通过渗透、挤密和填充等方式，将原本松散的土粒胶结成为一个整体，从而实现加固土基和减少沉降的目的。压力注浆法施工时，首先按照相应设计要求，将直径为150毫米，长度与基础埋深大致相同的套管打入土中；再通过套管的下部排浆口部位，向土中压入粉煤灰和水泥所配制而成的水泥浆，并逐渐增大压力，直至水泥浆从相邻的套管中溢出为止。当注浆结束3～4小时以后即可拔出套管。
压力注浆法具有施工简便和可操作性强的特点。具体注浆的效果决定于土壤和套管外壁之间的密实程度，并与实际回填土的土质相关联。
2、振动密实法
振动密实法则是将重约1.8吨，长1.8米，直径为38厘米的振动头深振入土中，从而使杆塔所在区域土质被振实的方法。如实际所需振实的深度不够时，还可适当加长振动头的长度。在施工中，将振动头悬挂于吊车的吊臂上，使其能够边垂直下降边振动，并依靠振动头的自重逐步的振入土中。为加强振实效果，还可在孔中喷射压力水或空气。当振动完成后，还应在振动形成的孔中填充碎石，以形成碎石桩体，进而增加土体的密实度和改善土壤的构成。
通过压力注浆法和振实法，能有效的使杆塔基础的实际抗上拔能力提升30%～60%左右，并且由于临近地表处回填土的致密化，也提高了基础横向承受能力，进而使杆塔的基础稳定性得以提高。
总结
高压输电线路杆塔的稳定性可定义为，确保杆塔在垂直负载、水平负载、外力作用和事故断线等情况下不出现倾覆、上拔、下沉和倾倒的性能。因而加强对高压输电线路杆塔基础稳定性的研究，是确保高压输电线路长期稳定运行的根本举措。为此，我们在塔基的选型、设计和施工的过程中，应始终坚持科学化、规范化，并因地制宜的处理工程中所遇各种问题，进而在保证杆塔基础稳定性效果的同时，兼顾到施工的环保与经济。
【关键词】高压；输电线路；杆塔基础；稳定性
杆塔基础是高压输电线路的根本，它属于地下隐蔽工程，其稳定性是输电线路正常、可靠工作的前提，也关系到整体输电网络的安全。因而，在对高压输电线路杆塔基础实施工程建设时，应针对工程地质特点，对地基基础进行合理的选择、设计与施工，进而确保工程杆塔基础的稳定和安全。
一、高压输电线路杆塔基础分类和对稳定性的一般要求
1、倾覆类基础
这类杆塔基础主要承受的是傾覆力矩。属于此类基础的杆塔有无拉线单杆基础、整体式铁塔基础和宽身铁塔的联合基础等等。
2、上拔、下压类基础
这一类杆塔基础主要承受的荷载是上拔力或者下压力，有时还承受较小的水平力。属于此类基础的杆塔包括了拉线基础、带拉线的电杆基础和分开式的铁塔基础等等。
3、一般稳定性要求
杆塔基础类型选择和强度稳定性设计都与线路所通过地区的地质、水文、环境等情况有着直接的关系。因此，对基础的稳定性设计，应对高压输电线路详细勘测，并获得充分的地质水文资料以后才能进行。同时，对混凝土强度的等级要求为：预制钢筋混凝土基础的混凝土强度等级不宜低于C20级；普通钢筋混凝土基础的混凝土强度等级不宜低于C15级；混凝土基础的混凝土强度等级不宜低于C10级。
二、高压输电线路杆塔基础的选型
杆塔基础作为高压输电线路的重要组成部分之一，它的工期、造价在整个高压线路工程中占有较大的比重。因而，对杆塔基础的合理选型，对保证高压输电线路杆塔基础的稳定性与安全都有着重要的影响。
1、岩石基础
（1）岩石嵌固基础。该杆塔基础型式主要适用于无覆盖层或覆盖层较浅的强风化岩石地基，其特点是底部不用配筋，且需将基坑全部掏挖。它的上拔稳定，而且具有较强的抗拔承载力，还可将主柱的坡度与塔腿主材的坡度设置为相同，以降低偏心弯矩，并节省了地脚螺栓的使用。因这种型式的基础充分利用了岩石自身的抗剪强度，因此钢筋和混凝土的用量都较小，并降低了基坑土石方量和模板的使用量，施工费用较低。
（2）岩石锚杆基础。该基础型式较适用于整体性较好且中等风化以上的硬质岩层。它充分利用了岩石的强度，使锚杆与岩石能紧密粘接，对混凝土和钢材的用量都较少，且施工费用较低。然而，由于该基础型式对地质的要求较高，需要逐步鉴定基础岩石的坚固性和完整性，无法进行大规模的推广应用。
2、桩基础
桩基础可分为单桩基础和群桩基础，是由基桩或连接于桩顶得承台所共同构成的基础。当承台地面在设计底面上方且与土体接触时，可称为高承台桩基，反之则为低承台桩基。对于地基持力层较深、地质条件为流塑和基础作用性较低的高压输电线路直线塔或耐张塔，使用钻孔灌注桩是在当前比较常用的基础型式之一。它的特点是安全可靠、施工方便，但使用费用偏高。桩基础的主要质量问题是断桩，而钻孔灌注桩基础除断桩以外，还容易出现钻孔倾斜、缩孔、护筒冒水和孔壁坍落等情况的发生。
3、复合式沉井基础
该基础型式是上部由混凝土承台，下部位由钢筋混凝土沉井所联合构成的基础。它主要适用于针对地下水位较高的软土地基，是一种新型的杆塔基础型式。它具有稳定性和整体性好，埋设较大、具有较大的承载面积和能承受较大的水平与垂直荷载的特点，然而施工工期较长，且在井内抽水时易导致流砂现象，引发沉井的倾斜。
4、联合基础
该基础型式是由四个基础墩使用一个底板所连接而成的基础。它较为适用于基础难以开挖和基础根开较小的情况。联合基础对施工设备的要求偏低，整体性能好，在土方开挖时使用人工进行即可，在施工期间不容易受到环境的影响，其最注意的缺点是施工较为繁琐，且对基础材料的用量较大。
三、加强高压输电线路杆塔基础稳定性的施工方法
杆塔基础的承载能力和稳定性，最主要决定于基础附近土体的密实度和强度。常用加强土体密实度和强度的施工方法有压力注浆、振动密实、表面压实、冲击夯实、打入桩柱和爆炸挤实等方法。通过工程实践和系统研究发现，最为方便实用的方法为压力注浆和振动密实这两种方法。
1、压力注浆法
压力注浆法的工作原理是利用气压或液压，将浆液均匀的注入填料地层中，浆液通过渗透、挤密和填充等方式，将原本松散的土粒胶结成为一个整体，从而实现加固土基和减少沉降的目的。压力注浆法施工时，首先按照相应设计要求，将直径为150毫米，长度与基础埋深大致相同的套管打入土中；再通过套管的下部排浆口部位，向土中压入粉煤灰和水泥所配制而成的水泥浆，并逐渐增大压力，直至水泥浆从相邻的套管中溢出为止。当注浆结束3～4小时以后即可拔出套管。
压力注浆法具有施工简便和可操作性强的特点。具体注浆的效果决定于土壤和套管外壁之间的密实程度，并与实际回填土的土质相关联。
2、振动密实法
振动密实法则是将重约1.8吨，长1.8米，直径为38厘米的振动头深振入土中，从而使杆塔所在区域土质被振实的方法。如实际所需振实的深度不够时，还可适当加长振动头的长度。在施工中，将振动头悬挂于吊车的吊臂上，使其能够边垂直下降边振动，并依靠振动头的自重逐步的振入土中。为加强振实效果，还可在孔中喷射压力水或空气。当振动完成后，还应在振动形成的孔中填充碎石，以形成碎石桩体，进而增加土体的密实度和改善土壤的构成。
通过压力注浆法和振实法，能有效的使杆塔基础的实际抗上拔能力提升30%～60%左右，并且由于临近地表处回填土的致密化，也提高了基础横向承受能力，进而使杆塔的基础稳定性得以提高。
总结
高压输电线路杆塔的稳定性可定义为，确保杆塔在垂直负载、水平负载、外力作用和事故断线等情况下不出现倾覆、上拔、下沉和倾倒的性能。因而加强对高压输电线路杆塔基础稳定性的研究，是确保高压输电线路长期稳定运行的根本举措。为此，我们在塔基的选型、设计和施工的过程中，应始终坚持科学化、规范化，并因地制宜的处理工程中所遇各种问题，进而在保证杆塔基础稳定性效果的同时，兼顾到施工的环保与经济。