摘要
在输电线路工程中，基础设计的优劣将直接关系到整个线路工程的施工进度、经济指标、环境效益以及投产后的安全运行；此外，为确保基础质量而进行的检测也是基础工程中的一项重要工作。本文结合相关规范，就输电线路常用的基础型式与质量检测的相关知识进行归纳整理，以供交流探讨！
1
概述
基础工程是输电线路工程中的重要组成部分（据统计：其施工工期约占整个工期一半时间，运输量约占整个工程60%，费用约占整个工程15%～35%），基础设计的优劣将直接关系到整个线路工程的施工进度、经济指标、环境效益以及投产后的安全运行。
在充分考虑塔基地质条件、实际地形、塔位边坡生态等多方面因素的基础上，如何根据铁塔基础的受力特点，因地制宜地选择合理的基础型式，最大限度降低工程投资基础埋深如何确定，是输电线路设计中值得深入研究的重要问题；此外，为确保基础质量而进行的检测也是基础工程中的一项重要工作。
本文将对输电线路常用的基础型式进行简要介绍，就此对基础检测方面的相关问题作一梳理。
2
输电线路的基础型式
2.1 输电线路常用的基础型式
目前，输电线路常用的基础型式有以下几种：
早期，大开挖基础由于施工工艺简单一度成为最主要的基础型式；近年来，国内输电线路工程基础设计的理念不断更新、技术不断进步，除对常规大开挖基础进一步挖掘潜能外，最主要的趋势是：充分利用地基原状土的力学性能、综合考虑环境及经济效益采用更加合理的基础型式。
下面对常用的基础型式作简要介绍：
2.2 大开挖基础
这类基础主要是以扰动的粘性回填土构成抗拔土体保持基础的上拔稳定，由于是回填土，虽经夯实亦难恢复原有土的结构强度，所以就其抗拔性来说，不是理想的基础型式。实践证明，这类基础的主要尺寸均由其抗拔稳定性所决定，为了满足上拔稳定要求，往往要加大基础尺寸或增加基础埋深，由此提高了基础造价。但这类基础由于施工工艺简单、适用性广泛、经济技术指标良好，钢筋混凝土板式基础是我国输电线路中普遍采用的基础型式之一。
(1) 斜柱式基础
现浇钢筋混凝土斜柱式基础是国内外送电线路工程中普遍采用的一种基础型式，有较成熟的设计和施工经验。其特点是主柱坡度与铁塔主材坡度一致，铁塔主材沿基础主柱轴线插入基础，减小了铁塔对基础主柱和底板的偏心弯矩，也相应减小了基础主柱和底板的配筋，地基应力分布比较均匀，从而缩小了基础尺寸，受力合理，技术经济指标较好。
斜柱型基础较直柱型基础节约钢材15%、混凝土20％左右，且具有施工工艺简单、抗拔承压性能好、适用性广、设计方法及运行经验成熟等优点。
该型基础主柱露头可根据现场实际地形进行调整，尽可能地不开基面，以保护生态环境。斜柱式基础其开挖量较原状土基础略大，但能有效地节约技术指标，对基础外负荷较大、使用掏挖式基础明显不经济的塔位，或有地下水、基坑难以掏挖成型的塔位等，可采用该型基础型式。
(2)筏板基础
筏板基础也称“联合基础”，铁塔四个基础墩用一个底板连成整体且基础墩间用横梁连接而成的基础，较大的底板面积使得地基应力大幅减小，该基型主要适用于软弱地基塔位，其施工工艺简单（交通便利塔位可采用机械开挖），但其开挖量大，基坑排水、坑壁支护是该基型施工实施的关键。
2.3 原状土基础
利用机械（或人工）在天然土（岩）中直接钻（挖）成所需要的基坑，将钢筋骨架和混凝土直接浇注于基坑内而成的基础叫做原状土基础。我们常用的有掏挖基础、岩石基础、钻(挖)孔(灌注)桩基础等。
(1)掏挖基础
掏挖基础以混凝土和钢筋骨架灌注于以机械或人工掏挖成型的土胎内的基础。该型基础施工时一般采用人工掏挖，由于不需要回填土，更加有效地保护了塔基的生态环境，保证了塔基的稳定。其基础稳定计算采用剪切法，它充分利用了原状土的抗剪切特性，不仅具有良好的抗拔性能，而且还具有开挖面和挖方量小、取消模板及回填土工序、加快工程施工进度等优点。掏挖式基础与大开挖基础相比，其植被开挖面积约为大开挖基础的6%～18%，挖方量约为大开挖基础的13%～36%，最大限度保护了环境和减少了水土流失，是目前最环保的输电线路铁塔基础型式之一。
(2)桩基础
该型基础在输电线路中常采用人工挖孔、灌注浇筑而成（交通条件允许也可采用机械成孔），与掏挖基础的区别主要在于基柱是刚性还是弹性（若为刚性，可判别为掏挖基础；若为弹性，则可判别为挖孔灌注桩），感官上说，掏挖基础短而粗（类似墩基础），挖孔灌注桩细而长。具体可参见《线路基础规程》（DL/T 5219-2014）附录G列出的判别式。
挖孔灌注桩基础不但适用于地质条件较差的塔位，而且还被广泛应用于高陡边坡及个别具有特殊要求的塔位。在以往工程中，对于这类高陡边坡通常采用立柱板式钢筋混凝土基础，采取高处边坡开小平台、低处基础浆砌块石回填并露长立柱的方式进行处理，该方法由于下坡侧基础立柱出露较多，为满足设计要求，一般基础底板也较大、基础埋深也较深，基础挖方量较大，若施工弃土未按设计要求有效运离施工现场，施工弃土向下坡侧滑移将使下坡侧植被遭到破坏，甚至造成浅层滑坡，严重影响塔基的稳定。
采用挖孔灌注桩基础，挖孔弃土出孔随即运离施工场地，一般情况下不需要开小平台，可更加有效地保护好原塔基地貌及避免原塔基植被遭到破坏，具有显著的环保效益。另外，该基型还具有机具设备简单、施工操作方便、占用场地小、施工质量可靠、可全面展开施工以缩短工期等优点，极大地弥补了其它基础型式的不足，在输电线路中应用较广泛。
(3)岩石基础
岩石基础通过把基础本体嵌（锚）固于稳固的岩体上，与其它基础型式相比，可节约基础材料，具有较好的经济性，但采用岩石基础必须逐基鉴定岩体的稳定性、覆盖层厚度、岩体的坚固性及岩石风化程度等情况，地质勘察工作需相对较深入，适用范围具有一定的局限性。
2.4 其余基础型式
除此之外，重力式基础（如用于配网线路的窄基塔）、沉井基础（如用于流砂、软土等地基）、装配式基础（如水泥杆底盘、抢修塔基础）、螺旋锚基础（适用于河网、泥沼、沿海滩涂等软弱土壤条件地区）、微型桩基础（由多根小直径钢筋混凝土桩现场灌注并连接于承台而成）、预制桩基础（如锚杆静压桩、预制混凝土桩）、复合基础（如掏挖基础基底加锚杆、板柱式基础底板下加锚杆）等基础型式在输配电线路中不同条件下也偶有使用。
小 结:
输电线路目前应用最为广泛的基础型式有掏挖基础、板柱式基础（直柱、斜柱、底板台阶式、底板直侧面式、底板斜侧面式等）、桩基础（单桩、多桩承台等）等基型；输电线路基础的选型应本着安全可靠、技术先进、经济合理、环保适用的原则进行。
3
基础的质量检测
众所周知，在上述基础型式中，桩基础由于施工环境较为苛刻、基础埋深通常较深、施工工艺较复杂等原因基础质量较难保证，因此一般均都要求对基础质量进行检测，但问题是：桩基础要怎么检测？另外，对其它的基础型式有无相关的检测要求？
3.1 要检测的项目有哪些？
基础质量检测的相关规范及条文
注：在以上规范中，国标(GB)优于行标(DL及JGJ)、行标优于企标(Q)；对于输电线路基础质量检测规范的应用，优先顺序则正好相反。
小结≈要检测的项目有
①输电线路中的桩基应进行单桩承载力和桩身完整性检测；
②一级、二级杆塔（除大跨越及特别重要的杆塔外，一般为二级）桩基工程应进行桩身完整性检测，对一级杆塔和有特殊要求的杆塔桩基（很少涉及到），应进行单桩承载力检测；
③掏挖基础需进行实体质量检测；锚杆、锚索土钉支护需进行抗拔力检测。
3.2 受检桩（基础）怎么确定？
根据《电力工程基桩检测技术规程》(DL/T 5493-2014)第3.2.6条单桩承载力和桩身完整性的受检桩宜符合下列要求：
1 施工质量有疑问的桩;
2 设计方认为重要的桩;
3 局部地质条件出现异常的桩;
4 施工工艺不同的桩;
5 当采用两种及以上不同检测方法时,宜根据前一种检测方法的结果来确定之后检测方法的受检桩;
6 除以上规定外,同类型桩抽检宜均匀随机分布。
关于桩（或基础）检测的比例及相关要求，各规范从不同的出发点会稍有差异：
注:1.上表所指检测数量，按同一施工单位、同一标段的同类基础作为一个计算单位计算；
2.预埋声测管的基桩优先采用声波透射法检测，未预埋声测管的基桩则优先采用低应变法；
3.承载力检测应按国家、城乡建设部规程规范的规定进行检测，设计需在图纸中说明;若施工中出现异常情况需要检测承载力等项目时，各参建单位均可提出，建设单位组织确定。
小结≈受检桩（基础）按如下原则确定
①输电线路中的桩基应100%进行桩身完整性检测（云网标准有所不同）；
②掏挖基础应进行实体质量检测，抽检数量不应少于基础总数的10%（声波透射法）；
③基础锚杆应进行抗拔承载力检测，抽检数量不应少于锚杆总数的5%，且不应少于6根；
④其余基础检测根据工程特点、重要性及需要等条件参考上表执行。
3.3 桩（或基础）检测有哪些方法？
根据检测的目的，可采用不同的检测方法，如下表所示：
在上述检测方法中，承载力检测方法常用的主要有静载试验和高应变法；完整性检测方法常用的主要有钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法。以下作一介绍：
(1)静载试验
静载试验主要用于基础的承载力检测。静载试验需要现场加载，加载设备、反力装置笨重，对于承载力大或者交通不便的基础，受加载能力和场地条件限制很难实施。因此山区线路基础一般不适用。
(2)高应变法
高应变法适用于判定单桩竖向抗压承载力和检测桩身完整性，常用于检测预制桩和常规灌注桩，对于大直径灌注桩、嵌岩桩和变截面桩不适用。且高应变检测要求锤的重量不小于单桩竖向抗压承载力特征值的2%,重锤吊装需要较好的交通条件,山区线路基础一般不适用。另外，高应变检测前要浇筑保护帽，等待检测时间较长,对工程工期影响较大。
(3)低应变法
低应变法适用于检测规则截面混凝土桩的桩身完整性，检测简便可行，常用于检测预制桩和常规灌注桩。低应变法因设备轻便，检测简便可行，特别适用于线路工程常规灌注桩基础检测。但由于其理论基础为一维弹性杆，且发射波因激励能量较小衰减快，故对大直径及超长桩的检测效果不佳，也不适用于原状土掏挖基础及变截面桩。根据中国电科院工程检测研究，低应变法用于检测长径比为15～30的等截面桩的效果较好。
(4)钻芯法
钻芯法检测结果直观且适用全部基础。钻芯法所用钻机约2t，现场需要具备一定的通行条件，同时现场需要具备水源；受技术限制，钻心检测时间较长，一般10m/天。
(5)声波透射法
声波透射法适用于检测灌注桩桩身混凝土的均匀性、桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。声波透射法对基础混凝土完整性的检测准确性高，可定量分析出桩身缺陷的大小和确切部位，对桩长桩径无限制，同时检测设备相对轻便，适用于各种场地条件。现今港口、桥梁、高铁大直径灌注桩和超长桩一般均采用声波透射法检测。声波透射法须预先埋设声测管，给施工带来一定的不便，另外现场检测费时，检测效率较低。
声波透射法声测管埋设要点
小结≈常用的桩(或基础)检测方法有
①输电线路中常规灌注桩通常采用低应变法进行桩身完整性检测，推荐采用准确性更高的声波透射法（需预先埋管），也可以采用钻芯法；
②桩基承载力检测主要采用静载试验和高应变法；
③对于掏挖基础的实体质量检测，通常采用低应变法，推荐采用准确性更高的声波透射法（需预先埋管）;
④其余基础混凝土强度检测可采用钻芯法和回弹法。
3.4 桩（或基础）检测需注意的几个问题
(1)设计单位应将检测费用在概算中单独计列基础埋深如何确定，在设计文件中明确对检测有特殊要求的地基基础，明确桩基础、掏挖基础埋设声测管的要求(采用声波透射法)等；
(2)基桩验收检测时，宜先进行桩身完整性检测，后进行承载力检测。桩身完整性检测宜在基坑开挖至基底标高后进行。承载力检测时，宜在检测前后分别对受检桩、锚桩进行桩身完整性检测；
(3)检测开始时间应符合下列规定:
a)当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不应低于15MPa；
b)当采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄期不应小于28d或受检桩同条件养护试件强度达到设计强度要求；
c)承载力检测前的休止时间，除应符合本条第b）款的规定外，当无成熟的地区经验时，尚不应少于下表规定的时间：
对于基础检测的相关规定不同的规范由于角度的不同会稍有差异，在输电线路中需因地制宜地进行考虑。
4
结 语
在输电线路基础工程中，对基础的精益设计是项目取得良好效益的前提，优质的基础施工是确保目标得以实现的关键；此外，基础的检测在确保基础质量方面起到了保驾护航的重要作用。
多项规范中均阐述了基础检测的相关要求，但其条目繁多，对输电线路这一板块来说适用性并不强，还需我们对其进行认真解读、深入理解后方能准确应用。
作为设计师，需要具备归纳、整理、总结、提炼，把握重点、化繁为简的能力——其实这也正是我们成长道路上不断汲取营养、循序精进必须具备的本领之一；要掌握这项本领须经过无数次的刻意练习，“功夫是什么？——就是时间”!
参考的主要标准及资料
【1】110～750kV架空输电线路施工及验收规范(GB 50233-2014)；
【2】建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)；
【3】架空输电线路基础设计技术规程(DL/T 5219-2014)；
【4】建筑工程检测试验技术管理规范(JGJ 190-2010)；
【5】建筑桩基技术规范(JGJ 94-2008)；
【6】电力工程基桩检测技术规程(DL/T 5493-2014)；
【7】锚杆锚固质量无损检测技术规程(JGJ/T 182-2009)；
【8】建筑基桩检测技术规范(JGJ 106-2014)；
【9】国家电网 输变电工程地基基础检测规范(Q/GDW 11653-2017)；
【10】云南电网 输变电工程地基基础质量检测管理办法(Q/CSG-YNPG-2-13-06-2011)；
【11】云南电力设计院±800kV特高压输电线路人工挖孔桩基础标准化设计(杨智军编写)，一并向参编人员表示衷心的感谢；
【12】中国电力科学研究院 输变电工程地基基础设计技术交流（鲁先龙编写），在此表示诚挚的谢意；
【13】桩基工程检测手册（第二版） 人民交通出版社（罗骥先主编）；
【14】其它相关标准及规程、规范及资料；
【15】部分配图来源于网络，版权归原创者所有，在此表示感谢！
输配电线路 公众号 编辑
———END———
限 时 特 惠： 本站每日持续更新海量各大内部创业教程，一年会员只需98元，全站资源免费下载 点击网站首页每天更新
站 长 微 信： aiwo51889
