中国特高压输电线路杆塔基础关键技术研究.ppt

中国特高压输电线路杆塔基础关键技术研究.ppt

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ThestudyonUHVtransmissionlinestowerfoundationengineeringinChina中国特高压输电线路杆塔基础关键技术研究,程永锋ChengYong-feng,国网北京电力建设研究院BeijingElectricPowerConstructionResearchInstituteofSGCC,ChinastartedtheUHVtransmissionstudysince1986.Somesubjectresearchesandachievementhavebeendevelopedsincethen.中国对特高压输电技术研究始于20世纪80年代，取得了一批重要科研成果。

Attheendof2004,theStateGridCorporationofChina（SGCC）startedresearchesonkeytechnologyofUHV,includingpowersystemanalysisofUHVAC&DCtransmission,engineeringdesign,constructionandtest,andmanufactureofmainequipment,etc.2004年底，国家电网公司启动了特高压输电工程关键技术研究，全面开展特高压交、直流输电的系统分析、工程设计、施工调试和主设备研究等方面研究。

The1000kVJindongnan-Nanyang-JingmenUHVACexperimentalpilotinChinabegantoconstructin2006.2006年8月，中国1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程开工建设，标志着我国特高压电网建设的序幕已经拉开。

Introduction引言,BasicConcernsDuringDesigning设计和选型中主要考虑因素GeologicalCondition地质条件LoadCharacteristic基础荷载特性SubsoilProperties地基承载特性ConstructionMethod基础施工方法TransportationCondition施工运输条件EconomyConsideration经济性考虑EnvironmentProtection环境保护因素,中国110500kV输电线路设计中考虑的故障顺序一般是直线塔直线塔基础悬垂绝缘子金具串转角塔转角塔基础终端塔终端塔基础导地线耐张绝缘子金具串，以上各组成部分之间的故障顺序通过相应的专业设计规范的安全系数或分项系数体现。

按我国规范设计计算得到的各类基础安全度是杆塔部分的1.2倍。

基础和上部结构的强度配合,InChina,theusuallyacceptedstrengthcoordinationsequenceofmajorcomponentsfor110500kVtransmissionlineisstraightlinetowerstructure,straightlinetowerfoundation,suspensioninsulatorsandfittings,tensiontowerstructure,tensiontowerfoundation,dead-endtowerstructure,dead-endtowerfoundation,conductorsandwires,tensioninsulatorsandfittings.Theaccidentsequenceofeachpartareexternalizethroughsafetycoefficientandpartialcoefficientsintechnicalcode.DesignprinciplesforfoundationandtowershouldbematchedintheUHVtransmissionlineengineering,whichisimplementedthroughthetransferoffoundationloadings,SosimplesecurityreliabilityalternationforUHVtransmissionlinefoundationisnotnecessary.,Typicalstrengthcoordinationoftransmissionlinecomponents,UpliftandlateralstabilitiescheckedEquation基础上拔和倾覆荷载稳定性计算,基于可靠度理论的特高压基础设计,Reliability-baseddesign（RBD）fortransmissionlinestructurefoundations,Compressionstressonfoundationbase基础下压承载,Foundationtypeselection基础选型原则与要求,Appropriatefoundationtypeshouldbeadoptedtoreducelateralforceandmomentonfoundationpillar,whichcanimprovefoundationbearingcapacityandstressstatus.选用合理的基础结构型式，改善基础受力状态Propertiesofhighbearingcapacityandsmalldeformationofundisturbedsubsoilshouldbeutilizedsufficiently.Undisturbedsoilfoundationsinaccordancewithlocalconditionisrecommended.充分发挥地基自身承载特性，因地制宜采用原状土基础Inordertoprotectslopeandreduceexcavationareaattowerlocationonslopeofmountainground,hills,schemeofcombinationoftowerunequallegswithunequalfoundationsaccordingtolocalconditionisrecommended.注重环境保护和可持续发展战略，因地制宜选择全方位高低主柱基础和铁塔长短腿配合使用的杆塔基础技术方案。

Foundationoptimization基础优化设计原则,ItissimilartotheordinaryEHVtransmissionlineengineeringthatthemajorgoalofUHVtransmissionlinedesignoptimizationistoachieveaminimumcostforagivenlevelofreliabilityandsafety.Firstly,foundationtypeschematizationshouldbemadeaccordingtotheloadsandgeologicalconditionalongthetransmissionlinecorridors.Andthen,designoptimizationofthesametypefoundationshouldbedonetodeterminethesizeandstructureofthefoundation.Maincontentsincludeembedmentdepth,widthordiameterofthefoundationbottom,materialandconnectionstylewiththetowerstructure,etc.duringoptimizing.与一般超高压输电线路杆塔基础设计相同，特高压杆塔基础优化设计目标就是在保证工程安全和可靠性水平下使基础工程造价最低。

首先需根据不同的地质条件和杆塔基础作用力规划出相对经济合理的基础类型。

在同类基础中根据基础作用力和地质条件，以降低混凝土和钢材消耗指标为目标进行基础优化设计，设计基础尺寸和基础构造，从而确定基础工程量。

基础设计优化的主要内容有基础埋深、底板宽（直径）、基础材料、基础与杆塔连接方式等。

Undisturbedsoilfoundation掏挖类原状土基础,FoundationStyle类型,Calculationmodel计算模式,Typicalfoundationtypesandschemes基础型式及其工程技术方案,Inclinedman-diggedbase-enlargedfoundation（IMDBEF）斜掏挖基础,Typicalfoundationtypesandschemes基础型式及其工程技术方案,IMDBEFsufficientlyutilizepropertiesofhighbearingcapacityandsmalldeformationofundisturbedsoil,andhasthemeritofconventionalcolumnfoundation.Inaddition,IMDBEFhasthesamepadandchimneyfoundation,whichcanreducethelateralforceonpadtoalowerextend.Stressstatusoffoundationcolumnandpadisimproved;斜掏挖基础既具有直掏挖原状土基础的工程特性，又具有斜柱插入式基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致的结构优点，可有效改善基础受力状态，提高基础稳定性。

Full-scaletestofIMDBEFforUHV斜掏挖基础,Typicalfoundationtypesandschemes基础型式及其工程技术方案,Rockanchorfoundation岩石基础,Rockanchorfoundationtypeisthebestchoiceinthelightweatheredrocksubsoilinmountainousarea.在微风化和中等分化的岩石地基可因地制宜采用锚桩基础（直锚式和群锚式）和嵌固式基础,rockanchorfoundation岩石基础,泥沼、河网、塘地等地区和大跨越工程,RecommendedFoundationType:

Pillfoundation、Micropilefoundation,FoundationsinMoor,rivernetwork,wetlandsareas,largecrossingtransmissionline,推荐型式：

常规灌注桩基础、微型桩基础,Typicalfoundationtypesandschemes基础型式及其工程技术方案,Pilefoundation桩基础,Commonpilefoundation常规桩基础,Micropilefoundation微型桩基础,Typicalfoundationtypesandschemes基础型式及其工程技术方案,Technicalschemeofunequaltowerleglengthwithunequalfoundationheight斜坡地形全方位铁塔长短腿和不等高基础设计,Foundationonslopingground斜坡地形杆塔基础,Designmodelanddamagestyle计算方法和破坏模式,Technicalscheme技术方案,Typicalfoundationtypesandschemes基础型式及其工程技术方案,AccordingtogeographicalfeaturesofenergysourcesandloadsinChina,itisunavoidablethattheUHVtransmissionlineswillpassthroughthevariouslymining-affectedareas,includingtypesoftobemined,beingminedandmined.Towerfoundationschemeanddesigningcountermeasuresshouldbemadetosatisfytherequirementsofthestabilityanddeformationregulation.特高压输电线路不可避免地需要经过煤矿规划区、开采及采空区等煤矿采动影响区。

为减少煤矿采动影响区地表沉降、水平位移、倾斜等对线路基础的危害，可采用大板结构柔性基础以及联合式基础等方案。

Foundationsinmining-affectedareas煤矿采动影响区杆塔基础,Raftfoundation联合式基础,Flexibleconcretefoundation技术方案,Environmentalprotection杆塔基础水土保持设计,应充分重视环境保护问题的重要性，从杆塔基础方案选择、特殊土地基处理等方面制定并采取相应的技术措施，提高我国特高压工程建设环境保护水平。

SignificanceofenvironmentalprotectioninUHVtransmissionlineengineershouldbegivensufficientconsideration,technicalstepsoffoundationtypeselectionandspecialsoilfoundationtreatmentcanbetakentoimproveenvironmentalprotectioninUHVengineering.,Environmentalprotection杆塔基础水土保持设计,Styleandlayoutofthedrainsystem基面排水,Slopeprotection护坡,Summary小结,Nowadays,accordingtogeographicalfeaturesofenergysourcesandpowerloadsinChina,UHVtransmissionhasbecomethebestchoicebecauseChinesepowerdemandsincreaserapidlywithfasteconomicgrowth.BasedonthetowerfoundationpropertiesanditscurrentstatusinChina,theUHVtransmissionlinefoundationdesignmethods,mainprinciplesforfoundationtypeselectionandoptimization,calculationtheoryoftypicalfoundationtypesandschemes,environmentalprotectioncountermeasureshaveallbeenintroduced.AlltheseresearchresultsarerelevanttotheoptimaldesignoftheUHVtransmissionlinefoundationsinChina,whichisalsousefultoUHVtransmissionconstructionabroad.特高压输电是国内外输电技术的重要发展方向，中国立足于国内杆塔基础工程现状所进行创新性研究成果为确保特高压输电线路工程建设安全可靠提供了技术支持。

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