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濕陷性黃土地區架空輸電線路基礎選型及防護措施

文檔作者：黨波文檔來源：福建永福工程顧問有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年07月14日
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上一篇：架空電力線路導線斷股原因分析及預防措施

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建 材 與 裝 飾 2015年 5月
濕陷性黃土地區架空輸電線路基礎選型及防護措施
黨波
（福建永福工程顧問有限公司福建福州350003）
摘要：針對濕陷性黃土地區架空輸電線路，按照不同濕陷等級及桿塔類型，提出基礎選型及防護措施建議。
關鍵詞：濕陷性黃土；基礎選型及防護
中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1673-0038（2015）22-0208-02
引言
濕陷性黃土是指在一定壓力下受水浸濕，土結構迅速破壞，
并產生顯著附加下沉的黃土，其中在上覆土的自重壓力下受水
浸濕即發生顯著附加下沉的稱為自重濕陷性黃土。我國濕陷性
黃土面積大、區域廣，輸電線路不可避免地會經過此類地區，如
何確保桿塔基礎不發生濕陷下沉進而影響線路安全運行，是必
須要重視的問題。
1 濕陷性黃土的濕陷機理
導致濕陷性黃土沉陷的因素有兩個，即“壓力”和“受水浸
濕”。黃土中的膠結微粒、碳酸鈣凝成的集粒及微粒碎屑礦物共
同組成許多粒狀架空結構和空隙，顆粒間的連接剛度和強度均
較小，在外荷載作用下易發生變形和潰散。土體在浸水后軟化、
溶解及顆粒之間連接的軟化破壞，削弱了土顆粒連接的總強度，
使土顆粒分散，在壓力作用下，滑落到土體中的大、中空隙內，土
體結構急速崩潰，造成濕陷。
2 濕陷等級劃分及桿塔分類
按照《濕陷性黃土地區建筑規范》，濕陷性等級劃分為玉~郁
級，即輕微~很嚴重。擬建在濕陷性黃土場地上的建筑物，根據其
重要性、地基受水浸濕可能性的大小和在使用期間對不均勻沉
降限制的嚴格程度，分為甲、乙、丙、丁四類。
考慮以上分類標準是以工業及民用建筑等剛性建筑物不出
現影響正常使用的裂縫為基礎，而送電線路桿塔屬于大柔性的
高聳結構，比房屋建筑能承受更大的不均勻沉降。因此，按照《架
空輸電線路基礎設計技術規程》附錄B，根據桿塔重要性及塔高、
塔類型等，對照劃分為乙、丙、丁三類，即：大跨越、重要跨越塔及
高塔（100m 及以上）按乙類；芋、郁級自重濕陷性黃土地區的轉角
塔和塔高50m 及以上的懸垂型桿塔按丙類；塔高50m 以下（不含
水澆地）的懸垂型桿塔按丁類。
3 濕陷性黃土地基處理措施
考慮輸電線路具有塔位分散且互相獨立、交通運輸條件普遍
較差等特點，應根據實際情況并結合以往設計、運行經驗，從安
全性、經濟性、施工方便性等方面綜合考慮，因地制宜地選擇基
礎型式及防護措施等。
針對濕陷性黃土地基，目前較常采用的地基處理措施主要有
墊層法、強夯法等，表1 對其作用原理及對輸電線路的適用性進
行比較分析。
通過以上分析，濕陷性黃土地區的輸電線路推薦采用灰土墊
層（一般采用灰、土體積比為2：8）進行地基處理，滿足架空輸電
線路僅需消除部分濕陷性的要求，且以往線路工程中此法已廣
泛使用，有些已運行20耀30 年，未發生因黃土濕陷而導致的事
故。
4 濕陷性黃土地區基礎選型
在濕陷性黃土地區，為了防止或減小濕陷，最重要的是對地
基進行處理，而基礎則仍可采用常規基礎型式，但在施工時則要
盡量避免破壞濕陷性黃土的原狀結構。現對可采用的基礎型式
及其一般特點進行對比分析如表2。
對于濕陷性黃土地質，板式基礎經濟性最優且施工安全風險
小，對于地形平緩的塔位應優先采用。但對于丘陵、山地塔位，采
用大開挖基礎對環境破壞大，尤其在干旱地區更為嚴重，而且大
量施工余土置放不當容易造成滑坡等地質災害影響塔位邊坡穩
定。另外，大開挖基礎對基坑回填質量要求高，回填土壓實不夠
或散排水不到位更易導致積水以及滲入基底引起基礎下沉。
地基處
理措施
墊層法（換填法）
強夯法（動力
固結法）
擠密法預浸水法
作用原
理
采用強度較高、性能
穩定的土（石）料置換
基底適當范圍內的濕
陷性土層，以降低濕
陷量。墊層還可作為
地基的防水層，可減
少其浸水機率。一般
采用抗水防滲能力較
好的灰土墊層。
通過重錘反復
自由下落，給
土體以沖擊和
振動能量，提
高地基的承載
力，降低其壓
縮性。
利用沉管、沖擊或
爆擴等方法在地基
中擠壓成樁孔，然
后分層填入素土或
灰土等廉價填料并
夯實，形成由樁間
擠密土和填夯的樁
體組成的“復合地
基”。
在基礎施工前
進行大面積浸
水，使土體預先
產生自重濕陷。
適用范
圍
地下水位以上，局部
或整片處理
地下水位以
上，Sr臆60%，
局部或整片處
理
地下水位以上，
Sr臆65%
芋、郁級自重濕
陷性場地，地面
6m以下全部濕
陷性
可處理
厚度1~3m 3~12m 5~15m 6m以上，尚應
采取其他處理
方法
施工作
業條件
可采用人工作業，不
需要專用設備。
需要大面積場
地平整，吊車、
升降機等設備
需要足夠的操
作空間。
需要大型打樁設
備。
用水量大、工期
長，一般應比基
礎工程提前至
少半年到一年
進行。
對輸電
線路的
適用性
施工簡便，材料易采
購，造價低廉，對各種
地形條件均適用，對
輸電線路適用性強。
設備不易移動，而線路桿塔位置分
散且地形復雜，設備進出場困難，
轉場費用高且費時費力，對線路工
程適用性差。
耗費大量水資
源，費用高、不
環保，且施工工
期較長，不適用
于線路工程。
表1
電力建設
·208·
2015 年 5月 建 材 與 裝 飾
掏挖或挖孔樁基礎的基坑僅開挖基礎尺寸范圍內的土方，開
挖范圍小、對環境破壞小，且雨水滲入基底的可能性小，因此丘
陵、山地的塔位應優先采用。
考慮濕陷性黃土橫向挖進時土體自立性很差，為保證作業人
員安全，若采用掏挖基礎，一般需控制基礎擴頭的基底展開角不
大于30毅，進深不大于0.5m。另外，由于濕陷性黃土承載力特征值
及寬度、埋深的承載力修正系數均較低，因此在基礎作用力較大
時，掏挖基礎的尺寸多由下壓承載力控制，基礎尺寸較大，不具
經濟性。
挖孔樁基礎可充分發揮樁側摩阻力及樁端阻力，并且可考慮
擴大頭對上拔、下壓承載力的有利作用，對于黃土地基效果顯
著。但是考慮施工的可操作性，樁徑一般不小于1m，另外考慮按
樁理論計算的適用性，樁長一般不小于6m。因此在基礎力較小
的情況下，可能存在為滿足此最小尺寸要求，而造成基礎承載力
遠高于其承受荷載的情況，造成基礎材料浪費。
因此，丘陵、山地塔位應根據地形及基礎作用力大小等進行
比選。在基礎力較小時，考慮施工方便性采用掏挖基礎，基礎作
用力較大或出露較高時，采用經濟性更好的挖孔樁基礎。
5 基礎選型及防護措施建議
濕陷性黃土產生下沉的必要條件是受水浸濕，只要保證地基
不受水浸濕，就不會產生顯著附加下沉。因此，對于濕陷較輕的
情況，可不做地基處理，應主要以防水為主，做好散排水措施。通
常做法是根據雨水來源及水流方向，在塔位上方適當位置設截
水溝，將水流引向基礎保護范圍以外，并在基面做自然散水坡，
保證不積水。
對于濕陷較為嚴重防水處理不能滿足要求時，可根據實際情
況單獨采用某種或同時采用多種防護措施。根據《架空輸電線路
基礎設計技術規程》附錄B 的要求并結合以往工程經驗，對于
330kV 及以上輸電線路工程，丙類建筑域級及以下濕陷等級采用
防水措施即可，域級以上可按表3 建議進行處理（220kV 及以下
輸電線路可酌情處理）。
另外，在塔位附近若存在水溝、水管等不利設施，尚應采取水
溝改道（遠離基礎10m 以上）、水管防滲漏處理等措施。
6 結束語
濕陷性黃土地區輸電線路基礎，應根據地基土的濕陷性等
級、桿塔分類，且充分考慮塔位的地形及匯水情況等，因地制宜
采用安全可靠、經濟環保且施工方便的基礎型式及防護措施，確
保線路安全運行。
收稿日期：2015-5-15
基礎型式一般特點
大開
挖基
礎
淤適用范圍廣，按土重法計算上拔承載力。
于混凝土用量少但鋼筋用量多，開挖土方
多，不利環保。基坑回填土工藝要求高。盂除底板鋼筋綁扎費時外，施工簡便。榆斜柱
基礎的偏心效應可有效減少基礎尺寸及材
料用量。虞直柱基礎主要用于斜立柱支模
困難及容易發生傾斜的軟土地質以及不宜
采用斜柱的季節性凍土影響地區等。相比
斜柱基礎，混凝土、鋼筋用量一般多。
斜柱或直柱板式基礎
原狀
土基
礎
淤適用于無地下水塔位，按剪切法計算上拔
承載力。于相比板式基礎混凝土用量略多，
僅立柱配置鋼筋。盂立柱考慮側向支撐效
應，基礎計算容易受側向穩定控制。榆常規
施工為人工開挖，擴底時存在風險。虞僅開
挖基礎尺寸范圍內的土方，有利環保。
掏挖基礎
淤適用于無地下水塔位，由樁側摩阻力、樁
端阻力承載豎向荷載，m法計算水平承載
力，基礎承載力高。于最小計算埋深6m，當
基礎上拔力較大或出露較高時，可顯示其經
濟優越性。盂基坑一般采用鋼筋混凝土護
壁開挖，人工開挖存在風險，交通條件好的
平緩地形塔位可采用旋挖鉆機等機械進行
開挖，需考慮機械對擴底尺寸的適用性。榆僅開挖基礎尺寸范圍內的土方，有利環保。
挖孔樁基礎
表2
地形匯水情況
建議基礎選型及防護措施
乙類建筑域級；
丙類建筑芋級
乙類建筑芋級；丙
類建筑郁級
乙類建筑郁級
山地地
形
不易積
水、自然
排水通暢
推薦采用原狀土基礎，配合設置截水溝及基面散水即可。
臺階地
形
地形不利
于自然排
水且有匯
水
可采用大開挖或原狀土
基礎。大開挖基礎基底
設灰土墊層；原狀土基
礎基面設灰土防水層。
推薦采用大開挖基礎，同時采用基底設
灰土墊層、基面設灰土防水層。
備注：淤灰土墊層：厚度，懸垂型塔1.5m，耐張型塔2m；每邊伸
出基坑邊緣（對于原狀土基礎為基礎底板邊緣，下同）的尺寸，
懸垂型塔1m，耐張型塔1.5m。于灰土防水層：地面下0.6m起
設，厚度0.5m，每邊伸出基礎底板邊緣的尺寸0.5m。
平地
（非水
澆地）
地形
無匯水、
有少量雨
水
可采用大開挖或原狀土
基礎。無需進行地基處
理，配合設置截水溝及
基面散水即可。
可采用大開挖或
原狀土基礎，基面
設灰土防水層。
推薦采用大開挖基
礎，同時采用基底設
灰土墊層、基面設灰
土防水層。
備注：淤灰土墊層：厚度，懸垂型塔2.0m，耐張型塔2.5m；每邊
伸出基坑邊緣的尺寸同“臺階地形”。于灰土防水層設置要求
同“臺階地形”。
平地
（水澆
地）地
形
匯水量大
推薦采用大開挖基礎，基底設墊層、基面設防水層，同時在每個
獨立基礎的四周鋪設隔水帶。
備注：淤灰土墊層、灰土防水層設置要求，乙類建筑同“平地（非
水澆地）地形”，丙類建筑同“臺階地形”。于隔水帶厚度0.5m，
與墊層、防水層連為一體，在基礎四周形成封閉隔水空間。
表3
電力建設
·209·

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