热棒技术在青藏直流工程中的应用

为了解决电力杆塔基础在青藏高原多年冻土中的稳定,在高温冻土地段使用热棒技术处理冻土的地温,使不稳定性的多年冻土转变为稳定性的多年冻土,从而确保杆塔基础可靠稳定,线路安全运行。     

冻土区塔基稳定性监测系统研究

介绍玉树与青海主网330kV联网冻土区段塔基稳定性监测系统建立的必要性和研究内容,从冻土类型、地温特征、基础型式、岩性、地形特征方面对塔基监测点进行了选择,介绍了地温和变形监测的实施方案以及监测数据处理方法和线路病害预警系统的数学模型选择。     

采空塌陷区输电杆塔基础变形率限值研究

采空区地表塌陷会引起输电杆塔基础发生滑动、沉降等变形,严重时甚至会造成杆塔倒塌破坏。为研究采空塌陷区输电杆塔的破坏规律,分析了某500 kV线路在不同基础变形条件下的杆塔倾斜率、基础变形率。研究发现：基础变形率相比杆塔倾斜率能够更好地判断采空区输电杆塔的状态;杆塔的基础变形率限值在不均匀沉降下为0.5%,水平相对变形下杆塔轻微破坏为1.0%,严重破坏为2.0%。研究结果为采空区输电杆塔抗基础变形的承载力设计及杆塔安全状态监测与评估提供了重要参考。     

高海拔多年冻土区基础工程主要工程问题及对策

青藏直流联网工程是目前世界上最高海拔、高寒地区建设的最大规模的输电工程,工程挑战了沿线海拔最高、穿越多年冻土区距离最长“两个世界之最”。由于高原多年冻土具有热稳定性差、地下冰含量丰富、对气候变暖反应极敏感以及水热活动强烈等特性,冻土基础施工面临很多难题,包括冻土基础选型与设计问题、施工过程中多年冻土的保护问题和冻土基础的长期稳定问题等。在研究多年冻土区工程地质条件和主要工程地质问题的基础上,对多年冻土区杆塔基础的主要工程问题进行了系统分析,介绍了工程建设过程中针对这些问题所采取的主要对策。     

不同使用条件下杆塔基础的预偏设计

转角塔、终端塔基础的预偏要根据杆塔结构的变形等因素确定,而杆塔的变形与杆塔结构型式、转角度数、地基情况、导地线型号及张力大小等有关。本文分别就自立式铁塔和钢管杆中某一型号杆塔在不同使用条件下,其基础的预偏值进行分析和计算,得出了在不同使用条件下基础预偏值的计算方法和预偏斜率的控制方法。     

基于WSN野外冻土地温自动监测系统的设计

针对目前野外冻土环境监测中点多面广、环境恶劣等问题,提出了一种基于WSN野外冻土区地温监测系统。该系统分为现场监测站和数据中心的设计两部分,现场监测站采用WSN网络,通过ZigBee技术,蓝牙串口通信和3G网络将监测数据传输给远程服务器;数据中心负责监测数据的接收、存储、以及显示。通过实际验证,该系统能够实现高寒高海拔冻土地区地温的实时监测,直观反映了冻土区地温的变化,使冻土研究人员能够及时获知冻土地温的变化。     

季节性冻土地区的输电杆塔基础设计

根据季节性冻土地区地质情况,结合我国规范的要求,在季节性冻土地区需要根据冻土地区基础设计原则进行输电线路杆塔基础设计,验算输电杆塔基础极限抗冻拔稳定。另外某些输电杆塔基础需要采取技术措施,包括采用回填非冻胀性材料、坡形基础或桩基础等使冻土地区输电线路杆塔基础设计更符合地理、地质情况。     

季节性冻土地区的杆塔基础设计

根据季节性冻土地区地质情况,结合我国规范的要求,在季节性冻土地区需要根据冻土地区基础设计原则进行输电线路杆塔基础设计,验算输电杆塔基础极限抗冻拔稳定。另外某些输电杆塔基础需要采取技术措施,包括采用回填非冻胀性材料、坡形基础或桩基础等使冻土地区输电线路杆塔基础设计更符合地理、地质情况。     

特高压输变电杆塔地基沉降变形与纠倾

特高压输变电工程输送线路长,需要路经山地、丘陵、剥蚀准平原、山麓斜坡、河流侵蚀阶地、冲积平原、湖泊与沼泽、黄土塬、岩溶、沙漠等区域,不同的地貌特征具有相应的岩土力学性质。复杂的地质环境,诸多不良地质条件和非确定因素(软弱下卧层、层状地质、地表径流、潜在岩溶土洞等)可能造成输电线路杆塔不同程度的损害,轻则引起杆塔倾斜变形,重则导致杆塔倒塌、输电线路中断、主干输电线路解列等。地基稳固是保证杆塔安全使用的主要前提和基础。就特高压输变电基础工程中存在的相关地质缺陷进行分析,对可能失稳的杆塔基础,针对其不同的工程地质条件提出相适应的纠倾、加固方法和工艺。     

青海拉脊山输电工程沿线多年冻土问题与对策

750 kV输电工程途经青海拉脊山高海拔区,线路长度超过13 km发育岛状多年冻土。采用现场调查、遥感解译、室内外试验等方法,开展冻土分布与类型、冻土现象、冻土地温、冻土上限研究可为设计提供重要的技术依据。结果表明:冻土发育区域、冻土类型受到海拔、地形地貌、坡向、植被、地表水分条件等因素的影响和控制,多年冻土下界海拔3660 m;暖季可见热融滑塌、融冻泥流、热融沉陷、热融湖塘、冻土沼泽化湿地等,寒季可见冰椎、冻胀丘、冻拔石等冻土现象;年平均地温-0.26^-0.43℃;多年冻土上限深度在1.6~4.3 m。本文从优化线路路径、优选塔基位置、合理选择基础形式、重点塔位采取相应的工程措施、加强施工管理和后期维护等多个角度提出了输电线路建设中的工程对策。     

多年冻土基础混凝土早强防冻剂的选用和使用方法

青藏直流线路工程所经地段在青海境内大部分属多年冻土区,为减少对多年冻土的扰动,选择在冬期施工更能保证冻土基础的稳定性;为防止低温下使混凝土基础遭受冻害,一是要添加早强防冻剂,早强防冻剂的选择应按外界温度、钢筋防腐要求来选择;二是必须严格控制早强防冻剂的掺量;三是要保证混凝土在达到抗冻临界强度前的早期养护温度;四是必须保证早强防冻剂质量,要使用＂三证＂齐全的产品;青藏直流线路基础施工按外界温度的变化分别改变防冻剂掺量、控制水温、采用温棚养护等综合措施,使混凝土达到了设计强度。     

多年冻土区铁塔基础热棒施工工艺控制

为确保格尔木—拉萨±400 kV直流输电线路工程冻土区铁塔基础稳定,部分地段基础采用热棒辅助措施,文章介绍了热棒作用原理和施工工艺控制。     

多年冻土地区热棒施工技术

为确保纳赤台—五道梁—沱沱河送电线路工程多年冻土地区铁塔基础地基的稳定,部分地段采用了热棒处理措施。本文重点介绍热棒的工作原理以及在冻土区的实用性,并论述了在高海拔冻土区的安装应用工艺。     

高海拔永冻地区青藏铁路输电线路防雷设计

青藏铁路110 kV输电线路全程3/4处于高海拔冻土地带,该地区特有的雷电活动规律和土壤地质状况对输电线路的雷电防护效果有着很大的影响,需要在防雷设计中予以考虑。通过对高海拔冻土地带气候地质特点的统计分析,得出在这一地区进行输电线路防雷设计应该考虑土壤融冻层出现季节与雷电活动时间基本一致的气候特点,充分利用融冻层的低电阻率特性,确保输电线路的防雷可靠性。依据这一原理提出了在高海拔冻土地带进行输电线路防雷设计的一般过程和具体措施,包括耐雷水平和接地电阻的确定、接地体结构尺寸的选择以及一些改进措施的比较等。对青藏铁路格尔木-拉萨段110 kV输电线路的计算表明,提出的设计方法可以满足输电线路雷击跳闸率的要求。     

青藏联网工程冻土地基装配式基础载荷试验研究

为评价青藏交直流联网工程冻土地基杆塔基础稳定性,进行了粗粒冻土地基装配式真型基础在竖向上拔与水平荷载或下压与水平荷载共同作用下的载荷试验,试验基础施工采取与工程基础尺寸、施工工艺和时期一致的原则,根据试验结果,分析了基础极限及破坏状态,研究了荷载与位移关系曲线特征及承载特性,求得试验基础的承载能力及“土重法”上拔角等设计参数的取值。试验研究结果表明,试验荷载作用下粗粒冻土装配式基础因水平位移过大而失稳,荷载与位移关系曲线表现为非陡降型,活动层冻结状态时地基强度及基础承载性能优于融化状态,粗粒冻土地基上拔角大于13°,装配式基础承载力满足设计要求。     

青藏交直流联网工程物资管理模式及工程实践

青藏交直流联网工程是目前世界上海拔最高、施工冻土区最长、高寒地区建设规模最大的输变电工程,工程建设过程中需要有效的物资供应保障。阐述了面对多种高寒地区物资保障难题的情况下,通过创新管理模式、管理机制,构建了适应高寒地区的输变电工程的物资保障机制和管理模式。从项目管理的理论出发,借鉴矩阵式管理模式进行了青藏交直流联网工程物资保障机制及“项目制”管理模式的探索和工程实践。     

地质灾害区输电塔架安全分析

煤矿采空区等地质灾害区的塌陷和地表变形对穿越该地区的输电线路铁塔与基础存在着极大的危害,输电线路设计中应对塌陷和变形估计充足。通过对输电塔进行地表移动下的极限承载力有限元分析,以研究不同工况下杆塔的极限承载力。结果表明单支座竖向位移(地表不均匀沉降)是一种最危险的状况,在位移荷载较小时塔架即丧失了稳定性,由此针对地质灾害区的线路杆塔结构设计提出建议,并提出了线路规划设计改进措施及地基、基础处理方案,研究结果为我国煤矿采空区等地质灾害区输电线路的安全建设和运行提供了参考依据。