张华宇

摘 要：目前，人们对电能的需求量越来越大，这在一定程度上促进了电力行业的发展，输电线路覆盖的范围也越来越大。输电线路常需要在斜坡地形上建设，这比平地更加困难。为了提高线路的稳定性，必须对斜坡地形输电线路的基础设计进行分析，从而为人们提供更加稳定的电能。

关键词：斜坡地形；基础设计；输电线路；土石方

中图分类号：TM75 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.04.016

我国土地资源短缺，在此背景下，输出线路可选择的建设空间较小，因此，线路常会穿越地形复杂的斜坡地形。这些区域的环境恶劣、地质情况复杂，大型设备难以进入，施工中使用的大量设备通常都要依靠人工方式运输，因此，需要做好基础设计。

1 边坡缩减与埋深增加的关系

在斜坡地形输电线路的设计过程中，要想使得最终的设计结果达到期望要求，在具体设计过程中，需要做好边坡缩减与埋深关系分析。边坡缩减与埋深增加量两者之间的关系见图1.

在具体分析过程中可以发现，如果b与L的大小相等，则在具体处理过程中需要抬高基础面，抬高的数值为ΔH.为了确保结构的稳定性，必须要增加埋深。为了弥补结构在承载力上的缺陷，埋深需要增加S.

2 最小保护距离

最小保护距离指的是在确保结构稳定的基础下，边坡的最小保护距离。在输电线路工程中，为了减小工程对周围环境造成的不良影响，在具体施工中应尽量减少土石方工程量。基础边坡本身必须具有足够的安全尺寸，这是在工程施工中必须进行探讨和分析的问题，其不仅会对工程的经济效益造成影响，且也会对工程的安全性造成影响。

针对临坡技术或斜坡基础，在具体设计过程中要实现抗拨稳定的掏挖类原状土基础边坡最小保护距离B1，计算公式如下：

B1≥L+0.5. （1）

L=γ（sina1-sina2）+D/2. （2）

γ=ht/（cos（π/4-Ф/2）-sina）. （3）

a=（π/4+Ф/2）×（D/2ht）2. （4）

a1=π/4-Ф. （5）

a2=π/2-a. （6）

式（1）中：ht为位于平地上埋深；L为斜坡点到桩基础中心的距离；Ф为黄金分割比，取近似值0.618；a为斜坡与水平面之间的夹角。

斜面與水平面相交点向上的延长线与杆塔高度在水平相方向的延长线相交，该相交点与其对丁斜坡水平方向点的距离为0.5 m，满足抗压稳定边坡最小距离a2≥2.5D-ht/tanβ+D/2=3D-ht/tanβ的要求，且a2≥2.5 m。其中，角β为斜坡与水平边的夹角。

综上分析可发现，在具体设计过程中，在满足杆塔荷载要求的情况下，斜坡地形边坡最小保护距离a=max{a1，a2，2.5}。

3 实例分析

斜坡地形输出线路基础设计过程中涉及到的具体参数内容如表1所示。

参数 具体内容

土体参数 γ=16，kN/m3；c=40 kPa；Ф=18°

基础尺寸 d=1.2 m；D=2.5 m；ht=4.0 m

斜坡地形 B=25°；B=5.58 m

通过表1中的数据计算可以得到a1≥4 m，a2≥1 m，因此，a=4 m。通过上述分析不难发现，基面抬高ΔH与埋深增加量S之间存在一定的关系，两者之间对应的具体关系如表2所示。

表2中的数据都是在β=25°的情况下计算而得。通过表2中的数据可知，在具体设计过程中，如果基面降低1.49 m，则基础需加深0.39 m。需要设计人员特别注意的是，在同样的地质环境下，如果坡度角度不同，基面抬高值与基础埋深增加量两者之间的关系也会发生变化。因此，设计中必须依据角度上的差别进行分别计算。只有这样，才能确保最终结构的稳定性。

在确保抗拨承载力的基础上，设计中应在确保结构合理情况下尽量提高基面，并在此过程中适当增加基础埋深。需要注意的是，在此过程中，整体斜坡地形总土石方开挖量会减小。通过设计可以发现，在其他条件都相同的情况下，随着坡角角度的变大，基础埋深量将会逐渐减小。

边坡减少量ΔH与埋深增加量S两者之间的关系对临坡基础造成的影响十分特殊。如果基础原始坡顶距B与破裂起始点至基础中心的距离L相等时，边坡减少量ΔH与降基面抬高值ΔH成正比，具体关系为：

Δ=ΔH/tanβ. （7）

在设计中，相关边坡减少量、将基面抬高值与基础埋深增加量之间的具体关系如表3所示。

通过表3中的数据可以发现，当基面降低1.47 m时，为了确保结构的稳定，基础需要加深1.21 m。需要注意的是，表2中的原始坡顶距B=L=3.52 m。

对表2与表3中的数据进行对比可以发现，基面抬高值相同的情况下，由于表2中的原始坡顶距离较大，而在具体施工中，基础中被消减掉的土地较少，在此背景之下，基础抗拔承载力损失小，埋深增加量较少。

4 结束语

随着输电线路规模的逐渐扩大，在杆塔搭建过程中，常在斜坡地形下进行。基于此，本文针对斜坡地形输电线路基础设计内容进行了分析，对边坡减少量与埋设增加量的关系进行了深度探讨，以期为相关工作人员的工作提供一定的支持，促进我国电力行业的健康发展。

参考文献

[1]侯中伟，郑卫锋. 特高压输电线路岩石锚杆基础选型与设计[J].电力建设，2014（10）.

[2]何志刚，李永坚，刘文峰.输电线路不等高基础不均匀沉降无线自动化监测[J].广东土木与建筑，2014（11）.

[3]刘东民.输电线路基础工程施工措施研究[J].低碳世界，2013（12）.

〔编辑：刘晓芳〕