吳林

摘要：沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎的安全直接影響到輸電線路的正常運行。目前的混凝土缺陷檢測技術、基礎結構安全性評價方法和基礎防護加強技術在運用到沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎時存在明顯局限。堅強電網的有效保障，有待于輸電線路鐵塔基礎結構安全性評估與加強一體化平臺開發(fā)和實現。

Abstract： The safety of the tower foundation of power transmission line in coastal regions plays an important role in the normal operation of the power transmission line. There are some disadvantages when applying the existing concrete defect detection techniques， foundation safety assessment methods and foundation protection and reinforcement techniques to the tower foundation of power transmission line in coastal regions. To ensure the normal operation of power grid， the safety assessment and reinforcement integrated platform is expected to be developed for the tower foundation of power transmission line in coastal regions.

關鍵詞：沿海地區(qū);鐵塔基礎;安全性評價;加強

Key words： coastal regions;tower foundation;safety assessment;reinforcement

中圖分類號：TM753? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）33-0045-02

0? 引言

沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎結構所處的地質環(huán)境和氣候條件相對復雜[1]，其安全性受到自身混凝土的開裂、腐蝕和塔基所在區(qū)域地質災害等多因素的威脅，直接關系到上方輸電塔乃至整條輸電線路的安全。借助可靠的混凝土缺陷檢測技術和易操作的檢測裝置，對鐵塔基礎混凝土的缺陷進行檢測，然后根據檢測數據和塔基附近地質災害情況對基礎的安全性做出科學評價，掌握基礎的健康狀態(tài)，進一步的對處于亞健康狀態(tài)的基礎進行加強保護，對于保障電網系統的正常運行具有重要意義。

1? 沿海地區(qū)鐵塔基礎結構混凝土缺陷檢測研究現狀

沿海地區(qū)鐵塔基礎結構的混凝土缺陷主要包含物理化學作用下結構產生的裂縫和氯鹽環(huán)境下混凝土的腐蝕[2]。輸電線路鐵塔基礎缺陷常用的檢測方法主要有鉆芯取樣檢測和埋管檢測。取芯試驗需要對每待測鐵塔基礎取四個試樣，而輸電線路分布在荒郊野外，點多、線長、面廣，該方法耗費很大的人力物力。埋管檢測方法在埋管階段受混凝土振搗影響，易發(fā)生傾斜、變形，后期易被堵塞，影響檢測工作的實施。電磁波法、超聲波法和沖擊回波法等新型混凝土結構無損裂縫檢測方法近年來已經取得較大進展[3]，但不同檢測方法的測試精度和作業(yè)要求存在很大區(qū)別。電化學方法是最適宜檢測鋼筋混凝土結構中鋼筋銹蝕情況的非破損檢測方法，其中半電池電位法、混凝土電阻率檢測法、直流線性極化電阻法以及交流阻抗法等方法已在其他行業(yè)工程有所應有[4]。針對沿海地區(qū)復雜環(huán)境條件下鐵塔基礎這一特定工程對象，這些混凝土缺陷檢測技術的測試精度和適應能力有待明確。

2? 沿海地區(qū)鐵塔基礎結構安全性評估研究現狀

沿海地區(qū)鐵塔基礎結構的安全性一方面直接與基礎結構混凝土的自身缺陷發(fā)展程度相關，另一方面還受到鐵塔所處區(qū)域的地質環(huán)境條件和氣候條件的影響。目前國內外對鐵塔基礎結構安全性的評估一般考慮自身缺陷為主，根據檢測獲取的基礎結構混凝土裂縫開展情況和腐蝕發(fā)展程度對基礎混凝土的質量進行評價，進而評估其有效承受上方結構傳遞荷載的能力來確定結構的安全性。針對滑坡、塌方等常見地質災害對輸電鐵塔基礎安全性造成的影響研究較少[5]，對基礎自身內部缺陷和潛在地質災害雙重影響下沿海地區(qū)鐵塔基礎結構安全性的評價尚缺乏綜合性的評價體系。

3? 沿海地區(qū)鐵塔基礎結構加強技術研究現狀

對處于亞健康狀態(tài)的鐵塔基礎結構，采用有效的工程方法對其進行加固，是一種經濟成本較低的保障電網系統正常運行的手段。目前國內外其它行業(yè)對于混凝土結構進行加固的研究工作開展較多，鋼纖維、環(huán)氧樹脂等新材料被大量的引入，增大截面法、置換混凝土法、外加預應力法等新方法也取得了廣泛的運用[6]。沿海地區(qū)鐵塔基礎結構的加強，一方面需要針對基礎內部混凝土缺陷進行補強，另一方面需要對由于基礎所在區(qū)域小型地質災害引發(fā)的基礎偏移進行糾偏。如何在不影響上方電網正常運行情形下進行基礎結構混凝土的加強，現有加固方法的施工工藝和手段尚需進一步優(yōu)化。

4? 沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎結構安全性評估與加強技術的發(fā)展方向

基于上述分析，可見對于沿海地區(qū)復雜環(huán)境條件下鐵塔基礎這一特定工程對象，現有的混凝土缺陷檢測技術的適用性尚不明確，鐵塔基礎安全性評價體系尚未能考慮多重因子的影響，上方帶電作業(yè)條件下的鐵塔基礎結構的基礎防護和加強技術有待研究。

①新型輸電線路鐵塔基礎結構缺陷檢測技術與裝備的研發(fā)。對目前已有的各種混凝土無損裂縫檢測方法和腐蝕診斷技術的測試精度和作業(yè)要求進行分析，根據沿海地區(qū)輸電鐵塔基礎的工程特征，對不同檢測方法進行適用性評價，通過比選確定測試原理較為可靠、測試精度滿足要求的缺陷檢測技術方案。在技術方案確定的基礎上，進行測試硬件和軟件的開發(fā)，進行裝備輕量化和集成研究，研發(fā)便于工程技術人員攜帶和操作簡便直觀的檢測裝置。

②沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎結構安全性綜合評價體系的建立。針對易對輸電鐵塔基礎造成危害的滑坡、塌方等常見地質災害，通過現場調查和數值模擬等手段，研究基礎在地質災害作用下的變形特性，分析基礎變形對輸電鐵塔整體穩(wěn)定性的影響，以輸電線路正常運行為原則建立基礎變形的允許閾值，引入GPS、干涉雷達等監(jiān)測技術實現基礎變形的監(jiān)測預警確保安全。輸電線路鐵塔基礎安全性受到基礎自身內部缺陷和潛在地質災害的雙重影響：針對裂縫和腐蝕等內部缺陷，研究其形成機理和隨時間推移的發(fā)展趨勢，分析其對基礎承載力的影響;針對潛在的地質災害作用，以其可能造成的基礎變形失位為標準進行風險評價。采用單因子、多因子評價法等手段分析這些因素對基礎安全性的影響，建立鐵塔基礎的安全性評價體系。

③沿海地區(qū)輸電鐵塔基礎防護加強關鍵技術研究。研究針對輸電線路鐵塔基礎的防護加強技術，對易發(fā)生缺陷和變形的基礎提早進行防護，減少其進一步惡化的可能，降低后期維護成本。對已發(fā)生缺陷和變形，并且安全性評價結果為不健康的基礎采取有效的加固措施，補強缺陷糾正變形，及時消除安全隱患?；A內部缺陷補強采用鉆孔壓力灌漿技術，研究適用于鐵塔基礎并滿足線路正常運行條件的微創(chuàng)鉆孔技術，同時研究補強用砂漿材料和灌漿技術。基礎整體糾偏方面研究糾偏抬升力學計算模型，研究適用于鐵塔基礎并滿足線路正常運行條件的糾偏位移控制技術和糾偏期間結構安全保障技術。

④沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎結構安全性評估與加強一體化平臺研發(fā)。在前面三項研究成果的基礎之上，進行沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎結構安全性評估與加強技術的集成平臺研究，實現沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎結構“調查-評價-解決”的一體化。平臺包括基礎安全性評價試驗平臺，基礎安全性評價綜合體系和基礎防護加強關鍵技術三大部分?；A安全性評價試驗平臺的開發(fā)包括基礎混凝土裂縫無損檢測裝置和基礎混凝土腐蝕無損診斷裝置兩部分，用于獲取基礎混凝土中的裂縫開展和腐蝕程度情況，為后續(xù)進行安全性評價提供數據支持。在獲取基礎混凝土中的裂縫和腐蝕情況之后，結合潛在地質災害導致的基礎變形，基礎安全性評價綜合體系可以實現對基礎安全程度的科學評價，評價結果可供后續(xù)決策參考。如果基礎安全性評價結果較差，及時采取基礎防護加強措施進行處理，保障基礎安全，延續(xù)基礎壽命。其相互之間的關系如圖1所示。

5? 結論

現有的基礎結構缺陷診斷、安全性評估與加強技術在處理沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎這一特殊對象時存在明顯不足。明確適應于沿海地區(qū)復雜環(huán)境條件下鐵塔基礎裂縫無損檢測和腐蝕無損診斷技術并進行檢測裝備研發(fā)，基于混凝土內部缺陷狀況和區(qū)域地質災害的影響，建立輸電鐵塔基礎安全性綜合評價體系，根據安全性評價結論和基礎發(fā)生的缺陷和變形采用適當的防護加強技術，對于保障沿海地區(qū)輸電線路的正常運行無疑有著重要意義。沿海地區(qū)輸電線路鐵塔基礎結構安全性評估與加強一體化平臺的實現，可為堅強電網提供有力的技術支撐。

參考文獻：

[1]張琰，劉華清，李志強，等.沿海地區(qū)輸電線路混凝土基礎耐久性現狀研究[J].工業(yè)建筑，2015，45（增）：14-17.

[2]李國華，周亞宏.海洋環(huán)境下鐵塔鋼筋混凝土基礎的腐蝕特性與防護[J].電力設計，2007，12（6）：62-64.

[3]劉建軍，高強，石曉敏，等.基于沖擊回波法的輸電塔基礎裂縫檢測方法研究[J].南京工程學院學報（自然科學版），2015，13（2）：33-38.

[4]林恩亮.鋼筋混凝土基礎的腐蝕機理及防腐措施[J].福建建筑，2009，7：44-46.

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[6]鄭拯宇.壓電混凝土基礎設施健康安全主動監(jiān)測技術的基礎研究[D].重慶大學，碩士學位論文，2003.