輸電線路基礎(chǔ)工程施工工期約占整個工期的50%；運輸工程量約占整個工程的80%；費用約占工程本體造價的18%。

1.2.1 柔性基礎(chǔ)

柔性基礎(chǔ)包括斜柱板式基礎(chǔ)（簡稱斜柱基礎(chǔ)）、直柱板式基礎(chǔ)、斜柱臺階基礎(chǔ)和直柱臺階基礎(chǔ)。其中，斜柱基礎(chǔ)在線路中常用。

▲圖 斜柱柔性板式基礎(chǔ)

1.2.2 剛性基礎(chǔ)

剛性基礎(chǔ)一般用于地基承載力好、壓縮性較小或需要利用基礎(chǔ)重力來抵消結(jié)構(gòu)上拔力的塔位。

▲圖 直柱剛性基礎(chǔ)

1.2.3 聯(lián)合基礎(chǔ)

聯(lián)合基礎(chǔ)埋深淺，底板寬，方便施工。當用于流砂、軟弱土以及采動影響區(qū)塔位基礎(chǔ)時，能利用底板寬度來解決上拔穩(wěn)定、地基強度及不均勻沉降等問題。

▲圖 聯(lián)合基礎(chǔ)

12.4 掏挖基礎(chǔ)

掏挖式基礎(chǔ)以土代模，施工時直接將基礎(chǔ)的鋼筋骨架和混凝土澆入掏挖成型的土胎內(nèi)。由于減少了對原狀土的擾動，能充分發(fā)揮地基土的承載性能，可大幅度的節(jié)約基礎(chǔ)施工費用、縮短施工周期。

▲圖 直掏挖基礎(chǔ)

▲圖 直掏斜插基礎(chǔ)

1.2.5 樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)是一種深基礎(chǔ)型式，包括鉆孔灌注樁和人工挖孔樁兩種基本型式。

鉆孔灌注樁后期質(zhì)量穩(wěn)定、承載力大。但施工工藝要求高、施工難度大，樁徑一般在0.6m-1.8m左右。單樁難以適應較大的基礎(chǔ)作用力，一般需要做成承臺灌注樁，混凝土消耗較大。

人工挖孔樁最大樁徑一般可以做到2.0m以上，避免了出現(xiàn)多樁承臺型式，同時成孔不需要大型的機械，受地形限制較小。一般在地形復雜、場地狹窄、高差較大，基礎(chǔ)外露較高、基礎(chǔ)負荷較大的塔位廣泛使用。

▲圖  樁基礎(chǔ)

1.2.6 巖石基礎(chǔ)

 巖石基礎(chǔ)適用于基巖頂部覆蓋層較淺，基巖本身風化程度較低、完整性較好的塔位。巖石基礎(chǔ)主要有巖石嵌固式基礎(chǔ)和巖石錨桿基礎(chǔ)兩類。

 巖石嵌固式基礎(chǔ)充分利用巖石的抗剪能力,使地基與基礎(chǔ)能更好地協(xié)同工作，因而承載力好、可大幅度地減少了材料用量，同時減少了基坑土石方量，混凝土澆制不需模板，施工費用較低。

▲圖  巖石嵌固式基礎(chǔ)

巖石錨桿基礎(chǔ)采用錨桿機鉆孔，施工基面小，充分利用了巖石自身的抗剪強度，基礎(chǔ)承載力好。在降低了基礎(chǔ)材料耗量的同時，減少了棄渣和土石方開方量，降低了對山區(qū)原始地貌的破壞，有利于植被及生態(tài)環(huán)境保護。

▲圖  巖石錨桿基礎(chǔ)

立柱上部翼板的存在增加了與水平外荷載方向相反的土抗力承壓面積，有利于其抵抗水平荷載。因此翼板的使用，一方面減小了基礎(chǔ)埋深，另一方面也減少了基礎(chǔ)混凝土用量，減小了棄土方量，且具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

▲圖  帶翼板的掏挖基礎(chǔ)

▲圖  帶翼板的人工挖孔樁基礎(chǔ)

1.3.2 空心掏挖基礎(chǔ)和空心人工挖孔樁基礎(chǔ)

其中施工的難度在于支護內(nèi)模板，現(xiàn)在有一種充氣芯?？梢苑奖愕膶崿F(xiàn)空心形狀混凝土構(gòu)件制作，造價低廉。但是考慮到氣囊無論從基礎(chǔ)頂部還是側(cè)面抽出，都會產(chǎn)生基礎(chǔ)混凝土二次澆注問題。

由于空心掏挖基礎(chǔ)的上述缺點，一般用于主柱直徑大于1.8m、全高大于10m的情況。

▲圖  空心掏挖基礎(chǔ)和空心人工挖孔樁基礎(chǔ)

1.3.3 大直徑鋼筋混凝土筒樁

大直徑鋼筋混凝土筒樁(簡稱筒樁)成孔方式：人工、機械。

灌注混凝土筒樁為混凝土薄壁筒狀結(jié)構(gòu)，外徑一般為0.8～2.0m，壁厚在0.12～0.3m。

▲圖  大直徑鋼筋混凝土筒樁

1.3.4 板式中型樁復合基礎(chǔ)

板式中型樁復合基礎(chǔ)由樁與板式基礎(chǔ)共同承擔上部傳來的荷載，充分發(fā)揮淺、深基礎(chǔ)的各自優(yōu)勢，適用于較大基礎(chǔ)作用力的大導線、多回路、特高壓線路鐵塔基礎(chǔ)。

▲圖  板樁復合基礎(chǔ)

▲圖  機械洛陽鏟成孔過程

1.3.5 預制微型樁基礎(chǔ)

微型樁（俗稱樹根樁）是一種高效的基礎(chǔ)型式。微型樁一般是直徑為100-400mm的樁群。復合式微型樁常采用空間分布群樁形式，由一組垂直和傾斜的微型樁在三維空間中按照網(wǎng)狀相互連接，既有直樁也有斜樁，形成側(cè)向受約束的樁～土復合結(jié)構(gòu)。

▲圖  預制微型樁基礎(chǔ)

1.3.6 擠擴支盤灌注樁基礎(chǔ)

擠擴支盤灌注樁由主樁和承力盤或分支組成。在鉆孔結(jié)束后，下入液壓擠擴機，在適當位置對鉆孔周圍土體施以三維靜壓，擠擴形成承力盤或分支。一個承力盤面積是主樁截面的6～7倍。灌注混凝土后，樁身和承力盤、分支緊密結(jié)合為一體，發(fā)揮了樁土共同承力作用。

▲圖  擠擴支盤灌注樁基礎(chǔ)

▲圖  擠擴支盤樁施工示意圖

1.3.7 預應力混凝土管樁基礎(chǔ)

預應力混凝土管樁(以下簡稱預應力管樁)是樁基中的一種，相對于其他樁型來說，預應力管樁算得上是一種新型樁，它的發(fā)展歷史才幾十年時間。

預應力管樁一般都是工廠化生產(chǎn)，常用節(jié)長8～12m，標準節(jié)長為10m，很多生產(chǎn)廠家也可根據(jù)工程要求生產(chǎn)不同長度的樁。預應力管樁的沉樁方法主要有:錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等。

▲圖  預應力混凝土管樁基礎(chǔ)

▲圖  管樁靜壓示意圖

1.3.8 帶斜柱掏挖基礎(chǔ)

成功地解決了大坡度、大高差塔位下基礎(chǔ)立柱出露較多時側(cè)向土體穩(wěn)定不易滿足等問題。   地下部分采用了直掏挖基礎(chǔ)的形式，降低了開挖土石方量，減少了對塔位邊坡的擾動，施工棄土明顯減少。

▲圖  帶斜柱掏挖基礎(chǔ)

b) 拉線塔基礎(chǔ)上拔穩(wěn)定

c) 基礎(chǔ)下壓計算

d) 地基變形計算

某些有特殊變形要求的桿塔基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的最大傾斜率應滿足下表要求：

e) 開挖類基礎(chǔ)容易出現(xiàn)的問題：

1、塔位環(huán)境變化：水位、邊坡；

2、回填土夯實程度不足：塌陷；

3、回填土回填標高不夠。

當ht≤hc時

當ht＞hc時

掏挖類基礎(chǔ)的下壓及地基承載力計算同開挖類基礎(chǔ)。

開挖類基礎(chǔ)容易出現(xiàn)的問題：邊坡破壞。

b) 樁上拔承載力計算

單樁：

樁基中的基樁應同時滿足下式：

c) 樁基豎向承載力計算

軸心豎向力作用下：

偏心豎向力作用下除滿足上式外，尚應滿足下式的要求：

根據(jù)新頒布的《混凝土設(shè)計規(guī)范》（GB 50010-2010）第4.1.2條文“素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應低于C15；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不應低于C20；采用強度等級400MPa及以上的鋼筋時，混凝土強度等級不應低于C25?！?/span>

有防腐要求的需要根據(jù)腐蝕等級按照《工業(yè)建筑防腐規(guī)范》執(zhí)行。

《混凝土設(shè)計規(guī)范》（GB 50010-2010）中提到“推廣400MPa、500MPa級高強熱軋帶肋鋼筋作為縱向受力的主導鋼筋；限制并準備逐步淘汰335MPa級熱軋帶肋鋼筋的應用；用300MPa級光圓鋼筋取代235MPa級光圓鋼筋”。

HRB400鋼筋的優(yōu)點：

        強度高、安全儲備大

        機械性能好

        焊接性能好

        抗震性能好

        規(guī)格齊全，使用范圍廣

HRB400鋼筋的制約因素：

        裂縫控制

        最小配筋率

由于輸電線路工程鐵塔的工作環(huán)境類別的限制，基礎(chǔ)采用HRB400鋼筋時，由于裂縫寬度控制，并不能充分發(fā)揮其強度。

地腳螺栓材質(zhì)主要有Q235鋼、Q345鋼、35#優(yōu)質(zhì)碳素鋼、45#優(yōu)質(zhì)碳素鋼、40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼、42CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼。

40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼和42CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼的抗拉強度設(shè)計值分別達到了260N/mm²和310N/mm²，是35#鋼的1.37和1.63倍。

35# 優(yōu)質(zhì)碳素鋼  ===＞  8 顆地腳螺栓

42CrMo 合金結(jié)構(gòu)鋼  ===＞  4 顆地腳螺栓

凍土（frozen ground），一般是指溫度在零度或零度以下，有冰的各種巖土和土壤。凍土是由礦物顆粒、冰、末凍水、氣體等組成的多成份和多相體系。通常按土處于凍結(jié)狀態(tài)的持續(xù)時間來劃分凍土。凍土根據(jù)存在的時間可分為：

多年凍土――凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)三年以上；

季節(jié)凍土——每年冬季凍結(jié)，夏季全部融化；

瞬時凍土——冬季凍結(jié)狀態(tài)僅持續(xù)幾個小時至數(shù)日。

▲圖  凍土

4.1.2 凍土病害

土體中的水分凍結(jié)引起土體體積膨脹，這種膨脹受到基礎(chǔ)的約束時，被約束土體就要對基礎(chǔ)產(chǎn)生力的作用，這種力就稱為土的凍脹力。

凍土的凍脹力是凍土地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計尤為關(guān)注的內(nèi)容，若處理不當，輕則造成基礎(chǔ)功能失效，重則造成嚴重的經(jīng)濟損失和安全后果。

▲圖  凍土病害

4.1.3 凍土基礎(chǔ)抗拔荷載

4.1.4 凍土基礎(chǔ)特殊選型

a) 錐柱基礎(chǔ)

錐柱基礎(chǔ)是指立柱帶有一定坡面的基礎(chǔ)型式，如下圖所示。由于其結(jié)構(gòu)特點，立柱部分的法向凍脹力和切向凍脹力在豎直方向的分力可相互消減，能顯著降低切向凍脹力對基礎(chǔ)的影響。

▲圖  錐柱基礎(chǔ)

b) 預制裝配式基礎(chǔ)

預制裝配式基礎(chǔ)是在預制工廠大量生產(chǎn)基礎(chǔ)的裝配部件，然后通過鐵路和公路運輸運抵施工現(xiàn)場進行機械化拼裝的基礎(chǔ)。

▲圖  預制裝配式基礎(chǔ)

c) 預制裝配式基礎(chǔ)

預制裝配式基礎(chǔ)在多年凍土地區(qū)應用具有以下優(yōu)勢： 

（1）冬季凍結(jié)期間施工最大限度降低對凍土的人為擾動，保持凍土穩(wěn)定，避免或減輕基礎(chǔ)凍脹融沉的病害；

（2）能夠提高機械化施工水平，大大降低施工人員勞動強度；

（3）能夠解決冬季（寒冷條件）無法進行混凝土澆筑的難題，使得基礎(chǔ)工程施工能夠在凍土凍結(jié)狀態(tài)下進行，提高工程建設(shè)標準； 

（4）基礎(chǔ)工程在冬季的施工，能夠使材料運輸、車輛出入在地表凍結(jié)狀態(tài)下進行，從而能夠使施工對環(huán)境的擾動、地表植被的破壞降到最低。

▲圖  預制裝配式基礎(chǔ)

4.1.5 凍土地區(qū)基礎(chǔ)防護措施

凍土地區(qū)基礎(chǔ)在凍土凍脹融沉過程中容易造成拔起破壞或不均勻下沉，導致基礎(chǔ)功能失效。因此在基礎(chǔ)選型設(shè)計中，除了選用抗凍拔性能良好的基礎(chǔ)型式外，對凍脹融沉特別厲害的塔位基礎(chǔ)還要采取其它的防護措施才能保證基礎(chǔ)的安全穩(wěn)定運行。

主要措施有：

玻璃鋼模板

熱棒

潤滑劑

碎石換填

排水隔水

a) 玻璃鋼模板

1）玻璃鋼模板可以代替鋼模板，一次性澆筑成型，省去了養(yǎng)護和拆模的流程，縮短基礎(chǔ)基坑暴露時間，減少了對凍土的擾動。

2）玻璃鋼模板可以減少混凝土水化熱對凍土的影響。

3）玻璃鋼模板具有防腐蝕功能，保護了混凝土免受侵蝕。

4）玻璃鋼模板隔絕了水與基礎(chǔ)立柱的直接接觸，杜絕了反復凍融循環(huán)過程對混凝土造成的破壞。

5）玻璃鋼模板厚度為10mm，加強了混凝土的抗凍能力，降低了凍土對基礎(chǔ)的影響。

6）玻璃鋼模板外表面光滑平順，憎水，消弱了凍土切向凍脹力。

▲圖  玻璃鋼模板

b) 熱棒

低溫熱棒技術(shù)是一種廣泛用于土木工程中的無需外加動力的冷凍技術(shù)。

▲圖  熱棒

1、位于山坡、山梁、山頂?shù)任恢玫臈U塔，由于自然排水好，一般不易在塔位形成積水情況，地基受水侵蝕的可能較小，故一般不必做灰土墊層。

▲圖  無墊層

2、位于臺階地桿塔

無水——不必做灰土墊層

匯水塔位——墊層

▲圖  墊層

3、位于平地匯水桿塔

▲圖  位于平地墊層

1、硫酸根離子腐蝕——混凝土

2、氯離子腐蝕——鋼筋

3、硫酸根與氯離子綜合——鋼筋混凝土

鹽漬土腐蝕等級：

1、微腐蝕

2、弱腐蝕

3、中等腐蝕

4、強腐蝕

▲圖  鹽漬土

按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》（GB50046-2008）和《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》（GB50476-2008）等標準要求：

弱腐蝕地區(qū)：基礎(chǔ)混凝土強度等級C30，最大水膠比0.5，最小水泥用量300kg/m³；

中等腐蝕地區(qū)：基礎(chǔ)混凝土強度等級C35，最大水膠比0.4，最小水泥用量320kg/m³；

強腐蝕地區(qū)：基礎(chǔ)混凝土強度等級C40，最大水膠比0.36，最小水泥用量340kg/m³。

在采取有效隔離、防水措施的條件下，強腐蝕地區(qū)可采用灌注樁基礎(chǔ)，混凝土強度等級C50，最大水膠比0.36。

布袋樁

防腐涂料：HCPE、瀝青

線路路徑選擇時應盡量避開采動影響區(qū)。無法避讓時，一般根據(jù)采厚比大小和頂板巖土性質(zhì)采用地腳螺栓加長、大板基礎(chǔ)及預留塔高等處理措施。

a) 勘測階段應對采動影響區(qū)地基的安全穩(wěn)定性進行評價。

b) 采厚比較大(一般指H/m>80，H/m：礦層的埋深與礦層厚度的比值，下同)時,采用加長地腳螺栓長度的方法。

c) 采深采厚比適中(一般指30<>

d) 采深采厚比較小(一般指H/m<>

對于陡峭山區(qū)塔位，因地制宜的采用巖石基礎(chǔ)、掏挖基礎(chǔ)、帶斜柱掏挖基礎(chǔ)、人工挖孔樁基礎(chǔ)。

鐵塔全方位長短腿與不等高基礎(chǔ)的配合使用，有效地解決了前期工程中常出現(xiàn)的小“簸箕”問題，做到少開或不開基面，達到近乎完美的最佳效果。因此工程中在坡度30°~40°時，鐵塔設(shè)計的最大極差已能完全適應地形，通過鐵塔長短腿與不等高基礎(chǔ)的配合使用即可實現(xiàn)鐵塔與地形的完全吻合。

▲圖  陡峭山區(qū)塔位

4.5.1 以往工程大高差塔位處理方案

a) 削山頭降基面方案

該方法破壞了原始植被，不利于環(huán)境保護。同時護坡處理需耗費大量人力、物力，而且在后期運行維護期間，這些位置經(jīng)常會出現(xiàn)滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，需要長期跟蹤處理，維護較為困難。

▲圖  削山頭降基面方案

b) 擋土墻處理方案

這種方式需要耗費大量混凝土，而且需進行大范圍人工填土，在陡峭山區(qū)這種方式施工不便、工作量大、經(jīng)濟性較差。

▲圖  擋土墻處理方案

c) 鋼格構(gòu)梁柱方案

該處理方案將相關(guān)塔腿聯(lián)系到了一起，盡管梁和柱截面不大，但腿和腿之間的聯(lián)系使得鋼材用量加大，同時需要增加更多基礎(chǔ)。

▲圖  鋼格構(gòu)梁柱方案

d) 單柱塔架方案

單柱單樁塔架，對于垂直力、水平力均不是很大，采用單樁單柱塔架可以滿足強度和剛度要求。施工簡便，無需開挖土石方。

單柱四樁塔架，四樁塔架可以通過加大底部根開來增大抗彎剛度，減小了塔架頂部的水平位移，從而可以減小輸電鐵塔內(nèi)的附加應力。

▲圖 單柱塔架方案

▲圖 向上線四樁承臺單柱塔架

e) 基礎(chǔ)連梁方案

窄山梁上塔位傳統(tǒng)的作法，大量降基、?？玻哞F塔。后果是土石方很大，山體自然邊坡遭到嚴重破壞，易誘發(fā)山體邊坡堆載型地質(zhì)滑坡，影響塔基穩(wěn)定。

▲圖 窄山梁上塔位傳統(tǒng)的作法

窄山梁上塔位改進后的作法，基礎(chǔ)連梁將四個基礎(chǔ)連成整體，使其成為一個框架結(jié)構(gòu)，提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，就不用降基、?？玻F塔高度也可以節(jié)約一段，工程費用降低，更重要的是盡可能地保持了原始的地形、地貌和植被，施工創(chuàng)傷面和棄土量很小，更沒有現(xiàn)場大面積施工留下的后遺癥，有利于環(huán)境保護。

▲圖 窄山梁上塔位改進后的作法

4.5.2 優(yōu)化大高差塔位處理方案

a) 優(yōu)化大高差塔位處理方案

優(yōu)點：

有效的減小了水平作用力對基礎(chǔ)承載力的影響，從而減小了基礎(chǔ)尺寸和材料耗量；

更加吻合地形，實現(xiàn)塔基“零降方”的目的；

當塔基發(fā)生淺表性垮塌時，危及線路安全運行的幾率減?。?/span>

塔位坡上側(cè)和下側(cè)不用護坡和?？玻瑢λh(huán)境的破壞降到最低。

缺點：

基礎(chǔ)主柱頂部斜柱的支模和混凝土澆筑甚為困難。

▲圖 優(yōu)化大高差塔位處理方案

b) 帶斜柱樁基礎(chǔ)型式

當鐵塔沿順坡向布置時，帶斜柱樁基礎(chǔ)可以使用在40°以內(nèi)的斜坡上；當鐵塔沿45°坡方向布置時，帶斜柱樁基礎(chǔ)可以使用在35°以內(nèi)的斜坡上。

▲圖 帶斜柱樁基礎(chǔ)型式

c) 斜塔架

優(yōu)點：

該方案吸取了帶斜柱樁基礎(chǔ)方案的優(yōu)點，同時，為了避免斜柱的支模和混凝土澆筑困難而將斜柱部分改為鋼結(jié)構(gòu)塔架，有效的結(jié)合了單柱塔架和混凝土斜柱的優(yōu)點

缺點：

基礎(chǔ)柱頂或承臺頂部必須做成斜面，且斜面的法向與塔腿主材平行，要求精度高，施工有一定難度。

▲圖 斜塔架

d) 帶拉桿支撐的單柱塔架

由于拉桿支撐設(shè)置在塔腿受壓時對應水平力的反方向，只有當塔腿受壓是才起作用，而當塔腿受拉時失去支撐意義。

▲圖 帶拉桿支撐的單柱塔架

液化是物質(zhì)物化為液體的行為和過程。

飽和砂土和粉土

振動  ===＞ 孔隙水壓力增加，有效應力減小

固體   ===＞  液體

《110kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》（GB50545－2010）中12.0.9條規(guī)定：對位于地震烈度7度及以上地區(qū)的高桿塔基礎(chǔ)及特殊重要的桿塔基礎(chǔ)、8度及以上地區(qū)的220kV及以上耐張桿塔的基礎(chǔ)，當場地為飽和砂土或飽和粉土時，均應考慮地基液化的可能性，并應采取必要的穩(wěn)定或抗震措施。

液化地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計方案

1、換填法

2、圍封法

3、排水法

4、上覆壓重法

5、加密法

6、樁基穿透法

a) 碎石樁法

碎石樁的施工有振沖法（濕法）和錘擊式沉管法（干法）兩種。

▲圖 碎石樁法

b) 鉆孔灌注樁法

將樁身穿過液化土層，打入可靠的非液化土層，以樁尖支撐作用和樁體對樁周土的限制來抑制土體液化變形。

▲圖 鉆孔灌注樁法

5.1.1 工程設(shè)計水土保持措施

盡量避開陡坡和不良地質(zhì)段

合理確定基面范圍

優(yōu)先考慮原狀土基礎(chǔ)

采用全方位長短腿及高低腿

基面排水

5.1.2 工程施工水土保持措施

基面區(qū)水土保持措施

表土剝離及棄土堆放

臨時堆土區(qū)水土保持措施

施工臨時道路水土保持措施設(shè)計

拆遷與安置

5.2.1 滑坡

加強勘測工作

盡量避免造成滑坡的外因

排水和邊坡保護工作

加強維護

5.2.2 泥石流

水土保持措施

攔擋措施

排導措施

5.2.3 崩塌

清除

支護加固

遮擋

攔截

鑲補勾縫及護面

5.2.4 生態(tài)植被護坡

漿砌骨架植草

▲圖 漿砌骨架植草

三維土工網(wǎng)植被護坡

▲圖 三維土工網(wǎng)植被護坡

a) 格狀沙障內(nèi)種植植被

▲圖格狀沙障內(nèi)種植植被

b) 砂石覆蓋和格狀沙障組合

▲圖 砂石覆蓋和格狀沙障組合

c) 砂石網(wǎng)格固沙法

▲圖 砂石網(wǎng)格固沙法