第一章 输电线路基础施工概述

第一节 输电线路基础工程分类

一、杆塔基础

基础工程分为电杆基础和铁塔基础，电杆基础包括底盘、拉盘和卡盘。铁塔基础包括混凝土和钢筋混凝土基础，预制钢筋混凝土基础、金属基础、灌注桩基础和岩石基础六种类型。

杆子埋入地下，一般应坐落在基础中，基础能承受杆子的垂直荷重、水平荷重和事故荷重等，可以防止杆子发生上拔、下陷和倾倒现象。铁塔一般是在预先浇筑好的混凝土基础上组立起来的，铁塔一般由四只脚分别或整体现浇而成，它承受着铁塔上承受的一切荷载，尤其是耐张塔或转角塔（如不是拉线塔），基础上承受着上拔力、下压力和倾覆力等。垂直荷重包括杆塔本身重量杆塔上导线、绝缘子、金具及覆冰等重量；水平荷重包括风产生的横向压力，导线张力等；事故荷重是指导、地线断线时的拉力、扭力和弯矩等。

杆塔一般是竖立在大地表面，而大地表面多数是土壤，只有部分山丘才是岩石。因此杆塔竖立得是否牢固，土壤的性质也是一个关键问题。基础的大小、好坏除了看导线的荷重、风压、覆冰外，就要看土壤的性质了。

杆塔基础设计要点如下：

（1）杆塔基础承受上拔、下压和倾覆荷载时，若地质条件合适，施工工艺能保证时，应尽量采用原状土类型的基础，以提高承载力，减小变形。

（2）基础设计必须保证地基的稳定性和结构的强度，对大跨越塔和处于弱地基的终端塔的基础应进行地基变形验算，并使地基变形控制在允许范围内。

（3）开挖式基础的回填土按已夯实土考虑，即基坑回填土夯实程度已达到现行施工规范中要求的夯实标准。

（4）对计算基础上拔、下压和倾覆稳定时，地的物理力学指标的选取，要考虑杆塔基础地质条件的分散性和季节性的影响。

（5）基础设计如遇地下水，应考虑地下水位季节性的变化，位于地下水位以下、混凝土和土壤的容重，应按浮容重考虑。

（6）如果周围地下水、环境水和土壤对基础材料有腐蚀影响，应根据腐蚀强弱程度，采用相应的防护措施。

（7）对湿陷性黄土、高压季节性冻土和膨胀土的材塔基础，要参照有关规程要求进行处理。

（8）对饱和沙土和饱和轻亚黏土地基的重要跨河高塔，当地震烈度在8度及以上时，

应验算地基地震液化的可能性，并采取相应的抗震设防措施。

二、开挖式现浇混凝土和钢筋混凝土基础

在砂石、水源和现场劳动力条件较好的情况下，一般常采用这种类型。常用的混凝土和钢筋混凝土基础，如图111所示。

钢筋混凝土基础的立柱有直立式和斜柱式，底板有刚性和柔性，刚性底板不配钢筋，做成台阶式，柔性底板需配筋做成板式。

图111 混凝土和钢筋混凝土基础

直柱基础塔脚传递横向及纵向水平力较大，相应混凝土体积及配筋量较多。计算时不考虑立柱侧向土抗力，立柱配筋按悬臂柱计算。

（a）刚性基础；（b）柔性基础；（c）斜柱基础

而斜柱基础的特点是立柱倾斜，塔腿

轴向拉力或压力由斜柱承受，塔脚传给基础的横向及纵向水平力大为减小，立柱受弯矩小，因而斜柱基础钢筋及混凝土量较直柱基础的小，是铁塔基础比较经济的一种形式。但斜柱施工工艺较复杂，需设置定向模板。

斜柱与塔脚的联结固定有两种方式：主材直插式和地脚螺栓埋入式。直插式可以省去较重的塔脚板，减轻基础的用钢量，但安装精度要求高；地脚螺栓埋入式，塔底部有塔脚板，由于立柱是倾斜的，地脚螺栓埋放时，一端要弯曲。

三、预制钢筋混凝土装配式基础

在缺少砂石、水源的地方采用，预制钢筋混凝土的单件重量要适应于杆塔位的运输条件，因此预制基础的部件的大小和组合方式也有所不同，常用的钢筋混凝土基础有预制底盘、拉盘、卡盘、铁塔基础，如图112所示。

图112 预制钢筋混凝土装配式基础

（a）直柱单盘型（底盘、拉线盘）；（b）金属塔腿埋入型

四、灌注桩基础

灌注桩基础属于桩式基础的一种。桩式基础可分为浅桩基础和深桩基础。

浅桩基础的柱长应为4～10m，用于地质条件较差的流沙、沼泽、泥水地带的塔位。浅桩基础有灌注桩基础、打桩基础、扩桩基础和岩石锚桩基础，其中扩桩基础又分为爆扩桩基础和机扩桩基础。

深桩基础用于跨越河流，建立在河滩或河床内，基础顶面应高出最高洪水位，有一定的抗冲刷能力，桩柱的嵌固深度应大于15m。深桩基础分为灌注桩基础和打桩基础（应用

困难）。

灌注桩基础又可分为等径灌注桩和扩底短桩基础。它需要事先钻孔，钻孔采用专门机具或人力推钻法；扩底多数为爆破成型，然后插入编扎好的钢筋骨架，并注入拌好的混凝土。

扩底短桩基础适用于黏土或其他坚硬的土壤。由于它被埋置在近原状土壤中，基础变形小和土壤结合力好，因而抗拔能力强。

灌注桩还能节约土石方，改善放工作业条件，尤其在河滩处，考虑河床的冲洗作用，用灌注桩更为恰当，如图113所示。

图113 灌注桩基础

图114 灌注桩基础

（a）灌注桩；（b）扩底灌注桩

（a）低单桩；（b）高桩带连梁框架

灌注桩基础用专门的机具钻（或冲）成较深的圆孔，以水头压力和泥浆护壁，成孔后放入钢筋笼，在水下浇筑混凝土深桩基础，适用于跨河流地下水位较高的塔位，如淤泥、饱和沙土、流沙、有洪水冲刷等软弱地基，以及施工难以开挖成型的地基，如图114所示。

五、打桩基础

打桩基础是把是把一定数量的桩打入地基，桩的入土深度一般在4～10m，一般用桩锤打入地基，以增强基础的承载能力，解决流沙坑等不好施工的问题。打桩的方法有自由落锤打桩法及机械法。自由落锤打桩法如图115所示。

图116 扩底桩基础

图115 自由落锤打桩法

图117 爆扩单桩基础形式

（a）布置图；（b）桩帽；（c）桩锤

（a）拉线基础；（b）电杆基础、铁塔基础

1—桩锤；2—桩杆；3—桩垫；4—桩帽；

5—桩身；6—木杆；7、8—滑轮；

9、10—控制拉线；11—牵引

六、扩桩基础

扩桩基础是把钢筋骨架放置于机械或人工掏挖扩底的圆形土胎内，然后浇灌混凝土，以原状土土体抵抗基础上拔。这种基础能充分发挥原状土的特性，抗拔、抗压承载能力强，并能抗较大的水平力。

这类基础特点是：

（1）与同类型开挖式现浇基础相比，能节约钢筋混凝土材料，降低造价。（2）能加快施工进度，提高工效，掏挖成型后不需支模板，并不用回填土。

（3）由于基坑不用大开挖，塔基周围土坡植皮不被破坏。掏挖扩底式基础适用于土质较好，能掏挖成型的可塑性黏土和亚黏土、黄土，如图116所示。

七、爆扩桩基础

爆扩桩基础是将钢筋骨架与搅拌好的混凝土放入由炸药爆扩成型的土胎内，由于桩底爆扩成大头，挤压坚实、基础抗拔性能好，同时扩大头接触的持力层为一空间曲面，下压承载力大，这种基础爆扩成型的正确与否与土质、施工工艺有很大的关系，通常只能在有施工经验的情况下使用，如图117所示。

八、岩石锚桩基础

岩石锚桩基础是把锚筋直接锚固于岩石孔内，凭着岩石本身、岩石与砂浆间和砂浆与

锚筋间的接合力，抵抗上部结构传来的外力，以保证杆塔结构的稳定。它具有良好的抗拔性能，基础上拔与下压变形小，适用于覆盖土层较浅，或岩石露头的基岩。根据岩石风化程度的不同，分别选用不同的基础形式，如图118所示。

这种基础一般是在山区作为铁塔基础使用的，对于整体性较好的岩石，可以凿孔，浇入钢筋，作为塔基使用。

九、金属基础

图118 岩石锚桩基础

金属基础属于装配式基础，适用于高山地区，交通运输条件极为困难的塔位，

（a）直锚式；（b）承台式；（c）岩固式；

（d）拉线式；（e）自锚式

常用的形式，如图119所示。在我国东北地区应用较为广泛。

图119 各类装配式基础形式

（a）角锥支架型；（b）金属基础