淺談10kV錐形水泥桿常用基礎及其設計使用條件

摘 要：本文介紹10kV錐形水泥桿三種常用基礎，并簡要計算說明其設計使用條件。

關鍵詞：10kV架空線路;桿塔基礎

中圖分類號：TM75

引言

10kV架空線路多采用錐形水泥桿架設，不同地區(qū)不同地質、氣象條件下受力不同，需要根據(jù)具體情況采用不同桿塔基礎。10kV水泥桿常用基礎形式為：直埋、卡盤基礎、套筒基礎。

本文設計氣象條件選用國網(wǎng)B氣象區(qū)，地質條件選用可塑土，10kV導線選用JKLYJ-10/240，0.4kV導線選用JKLYJ-1/120，桿型選用15m水泥桿。

由于25m/s風速屬于狂風，江蘇地區(qū)實際并不多見，由于25m/s風速會導致設計適用檔距過小，甚至難以設計施工，故計算時風速也可按20m/s考慮。

1 水泥桿風壓計算

15m水泥桿直埋采用2.5m埋深。

導線風壓荷載根據(jù)國網(wǎng)典設導線應力弧垂表可直接得出。絕緣子及桿身風荷載根據(jù)根據(jù)《電力工程高壓送電線路設計手冊》第2版第六章第二節(jié)公式計算。

例如：25m/s風速50m檔距條件下，JKLYJ-10/240單根導線風荷載0.4894kN，耐張桿絕緣子串為0.0234kN，桿身風荷載為0.8009kN，故單回路不帶低壓風荷載合力為2.41kN，合力位置距地面10.42m。

2 直埋

2.1水泥桿直埋示意圖

2.2水泥桿直埋使用條件簡介

根據(jù)《電力工程高壓送電線路設計手冊》第2版第七章第四節(jié)計算公式。直埋基礎抗傾覆能力較差。

25m/s風速50m檔距條件下，架設JKLYJ-10/240導線，僅單回路不帶低壓可通過抗傾覆能力校驗。

20m/s風速50m檔距條件下，結果一致。

20m/s風速45m檔距條件下，雙回路不帶低壓安全系數(shù)為1.27，單回路帶單低壓安全系數(shù)為1.45，安全系數(shù)雖不達標，根據(jù)實際經(jīng)驗其實可以滿足使用要求。

40m檔距條件下，風速無論是25m/s亦或20m/s結論類似，除單回路不帶低壓外，安全系數(shù)均不達標，但高低壓總回路數(shù)小于等于3回的各類工況，其傾覆力均低于其極限傾覆力。

若現(xiàn)場土質較好、風速不高，可根據(jù)過往設計施工經(jīng)驗采用直埋。

3 卡盤

3.1 水泥桿卡盤基礎示意圖

3.2水泥桿直埋使用條件簡介

若采用14版浙江典設最大型號1.2m×0.3m×0.2m卡盤校驗。

根據(jù)《電力工程高壓送電線路設計手冊》第2版第七章第四節(jié)計算公式，情況與直埋類似。

25m/s風速50m檔距條件下，除單回路不帶低壓工況外，幾乎很難滿足安全系數(shù)要求。但若不強求安全系數(shù)，則高低壓總回路數(shù)小于等于3回的各類工況，均可滿足要求。

25m/s風速40m檔距條件下，高低壓總回路數(shù)小于等于2回的各類工況安全系數(shù)勉強達標。

其余情況不做贅述。

若土質為硬塑，則25m/s風速40m檔距條件下，雙回路帶雙低壓都可校驗通過，因此，10kV水泥桿選取路徑時，應當盡可能選擇地質條件較好的通道。

4 套筒基礎

4.1水泥桿套筒基礎示意圖

4.2水泥桿套筒基礎使用條件簡介

水泥桿套筒基礎用于深度較大的河道、湖泊旁，出自江蘇靖江及2008年江蘇省電力公司20kV架空線路通用設計。

根據(jù)靖江實際施工經(jīng)驗，若水泥桿全部采用φ270梢徑的加強桿，則筒內(nèi)深可統(tǒng)一采用1.5m，若不采用加強桿，則需要按水泥桿一般直埋埋深調(diào)整筒內(nèi)深，φ190梢徑的15m桿一般為2.5m。

水泥桿自身受力計算一般按粗砂、硬塑校驗，套筒基礎可按軟塑或淤泥做保守計算。

對于水泥桿自身而言，高低壓總回路數(shù)小于等于2回的各類工況，45m檔距均可通過抗傾覆能力校驗。

高低壓總回路數(shù)等于3回的各類工況，若按堅土估算，安全系數(shù)不達標，其傾覆力均低于其極限傾覆力。

高低壓總回路數(shù)小于等于4回的各類工況，其彎矩不會超過200kN*m，套筒基礎深度選取僅需根據(jù)現(xiàn)場情況，保證打入實土層深度足夠即可，正常情況下，3m左右即可。

5 結語

10kV水泥桿基礎形式種類很多，需要根據(jù)現(xiàn)場實際氣象、地質條件確定，參照當?shù)剡^往設計經(jīng)驗，并綜合考慮施工成本方可確定最佳方案。

一般情況下，水泥桿采用直埋或卡盤即可，根據(jù)現(xiàn)場地質條件、地形風阻程度合理控制檔距，必要時設置防風拉線或鋼管桿將線路分段，以減少倒桿事故影響范圍。

在河流湖泊密集地區(qū)，由于政處矛盾等問題，不得不沿河湖架設架空線路時，可采用水泥桿套筒基礎，相較于混凝土墩式基礎，由于其主要依靠河流下方的實土層受力，其具有占地面積小、防沉降、防傾斜、防河水沖刷等優(yōu)勢。但由于其施工難度大，施工周期長，故除河湖區(qū)域外，不建議過多推廣使用。

參考文獻：

[1]《電力工程高壓送電線路設計手冊》第2版.Design Manual for high voltage transmission lines of Electric Power Engineering （2nd Edition）.

作者簡介：

陳志文（1992—），男，（漢族），江蘇鎮(zhèn)江，注冊電氣工程師（供配電）。

（恒皓聯(lián)能源建設有限公司江蘇分公司，江蘇 南京 210000）