干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 山区输电杆塔掏挖基础稳定性分析理论与应用技术研究

Arid

	山区输电杆塔掏挖基础稳定性分析理论与应用技术研究
	程永锋; 鲁先龙; 丁士君; 4汤华
完成单位	国网中国电力科学研究院
登记(发布)日期	2010
中文摘要	项目成果属输配电工程技术领域,涉及地基基础工程、土木工程设计、岩土力学等学科。电力安全已成为公共安全重要内容之一,我国电网已实现除台湾以外的全国联网,点或局部的问题都会对电网系统造成冲击,输电杆塔基础串联点状分布,其发生失稳将直接影响电力传输甚至形成公共事件。由于人文和环境的制约及经济社会的发展,输电走廊往往位于山地、沙漠等条件恶劣地区,随着环保要求的提高,近几年掏挖等原状土基础在输电工程中的应用率超过70%,且从国内外现实需求看,对输电杆塔与环境的协调、基础的局部稳定与整体稳定的统一、当前杆塔基础设计理论与方法的适用性等方面提出了更高的标准和更精细的要求。虽然建筑、交通等传统行业岩土工程技术为输电线路工程提供了重要参考,但输电杆塔基础在受荷条件、设计重点、稳定性控制条件等方面具有独特性。本项目研究源于我国山区输电线路建设长期以来面临土石方开挖量过大、存在边坡失稳风险、山区植被大面积破坏和造价较高等突出技术问题,以国家自然科学基金、国网公司计划等项目为支撑,开展了山区输电杆塔掏挖基础稳定性分析和应用技术研究。主要技术内容包括： 1)基于输电杆塔基础与地形、地质等环境相互协调的理念,研究形成了斜坡地形杆塔与高低基础掏挖基础的配置技术,实现杆塔、基础和环境3方面的统一; 2)借助基础现场原型和半模试验、数值模拟和理论分析手段,揭示了山区输电杆塔掏挖基础承载机理和破坏模式; 3)基于极限平衡、滑移线场等理论,推导形成了输电掏挖基础圆弧状滑动面抗拔极限承载力计算公式,基于承载力等效原则提出了斜坡基础有效抗拔深度的计算方法和临坡保护距离,构建了相应抗拔稳定计算方法; 4)通过山区输电杆塔地基基础相互作用规律研究,提出了地基基础间接触压力与位移的双曲线关系,建立了抗倾覆计算模型,构建了含计算公式和相应计算指标体系的抗倾覆计算方法,完善了杆塔基础倾覆稳定设计理论; 5)针对山区输电杆塔基础不同荷载组合下的边坡稳定性问题,采用边界元法计算的应力场,建立了适用于杆塔基础的边坡矢量和稳定性分析方法; 6)通过土体参数的空间变异性和地质成因的关系分析,提出了考虑土体参数空间变异性的斜坡可靠度分析方法,研究了土体参数的离散性对斜坡可靠度的影响。已发表科技论文22篇,获得专利6项和软件著作权2项,相关成果已写入行业标准《架空输电线路基础设计技术规定》和国网企业标准《架空输电线路杆塔基础设计规范》。项目有关山区输电杆塔掏挖基础稳定性分析方法等方面的工程技术,大幅提升了我国山区输电线路工程建设水平,总体达到了国际先进水平。成果已在新疆220kV、华北500kV双回路等多条输电工程中成功整体应用3年以上,累计节约造价2536万,取得了显著的经济、社会和环境效益,极大地促进了山区输电杆塔基础由粗放型向精细型设计技术的转变,对建设资源节约型、环境友好型电网具有重要意义。
中文关键词	斜坡地形 ; 输电线路 ; 掏挖基础 ; 承载机理 ; 稳定性
成果类型	应用技术
中图法分类号	TU470
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001621096
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242781
推荐引用方式 GB/T 7714	程永锋,鲁先龙,丁士君,等. 山区输电杆塔掏挖基础稳定性分析理论与应用技术研究[Z]. 应用技术,2010.