滑坡区某500kV输电铁塔安全评价与塔基边坡治理研究

作     者：郑武略 

作者单位：三峡大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邓长征;张富春

授予年度：2018年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 

主      题：滑坡区 输电铁塔 控制应力 边坡稳定性 边坡治理 

摘      要：架空输电线路不可避免的要跨越山区地带,很容易遭受到滑坡地质灾害的袭击。位于滑坡区的输电铁塔会发生变形,威胁输电安全。本文以贺罗Ⅰ线332#塔为研究对象,基于结构可靠度设计理论,假定所有在役铁塔在运行过程中达到极限状态时的可靠度相同。采取由特殊到一般的研究路径,建立铁塔整体倾斜位移与控制应力值的关系模型,对塔基边坡稳定性进行安全性评价,给出塔基边坡治理加固处理方案,可用于受同类滑坡灾害影响的其它输电铁塔的安全性评价和边坡治理研究。首先,分析500kV贺罗Ⅰ线和332#塔的技术参数,结合滑坡地质灾害作用特点,确定了3种计算工况:工况Ⅰ,AWLS（45°）+最大风（90°）（AWLS（45°）表示,A腿沿45°角方向向外拉伸）;工况Ⅱ,AWLS（45°）+最大风（45°）;工况Ⅲ,AWLS（45°）+最低温。然后,建立了332#输电塔的有限元模型,分别计算了铁塔倾斜位移、最大应力和控制应力,在不同程度滑坡变形作用下的反应,分析了铁塔倾斜位移、最大应力和控制应力的变化规律。最后根据岩土层设计参数和设计方案,对边坡加固前、后的稳定性进行验算,从而保证塔基边坡自身稳定性满足工程安全要求。研究结果表明,输电铁塔在滑坡变形作用下,单根塔腿发生沿45°方向拉伸变形时,1)铁塔倾斜位移、最大应力和控制应力均随塔腿位移增大而增大;2)最不利工况发生在最低温;3)铁塔巡视监测应以强度监测作为重点,以倾斜率监测作为参考;4)强度监测应重点监测第一段横隔面处杆件的应力和变形状态;5)构件达到强度设计值对应的倾斜率为1.55‰,小于规范规定的允许倾斜率3‰。最后,采取加固措施后塔基影响范围内的边坡处于稳定状态,其最小安全系数满足规范要求。