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自立式铁塔共四个塔腿，一般我们将左下方塔腿取名为A腿，其它塔腿按顺时针方向依次取名为B、C、D腿。按照“一基一表”的要求，我们塔位的杆塔号、杆塔位、铁塔型式、呼称高、转角度数、设计基面、塔腿号、铁塔减腿、基础型式、基础柱顶标高、基础有效埋深、基础全高、单向偏移值（斜柱基础）、基础最小保护边距、基础稳定范围高差、基础底板中心平距及基础施工注意事项以表格的形式列出，做到每个塔位的所有信息都在四行表格中明确列出，我们称该表为《铁塔及基础明细表》。杆塔位——即线路中心桩位置。对直线塔，塔位中心即为此桩；对转角塔（含直线转角塔），铁塔中心应沿此桩向指定方向偏移一定距离；呼称高——铁塔最下相导线挂线点至铁塔最长腿的基础顶面的垂直距离；铁塔减腿——相对该基铁塔呼称高最长腿的减短值，未填或填0值表示不采用减腿。单向偏值C——斜柱基础柱顶中心与底板中心的单向偏移值，其值为基础全高与塔腿主材单面坡度的乘积，斜柱基础基坑放样及浇注时应予以考虑。基础柱顶标高——以塔位中心桩作为±0.00m，基础主柱顶部与中心桩高差。比塔位中心低为负值，比塔位中心高为正值，与塔位中心标高相同为0。基础有效埋深——满足最小保护边距要求的基础设计地面至基础底面(不包含基础垫层)的高度值。基础全高——基础主柱顶面至基础底板下平面（不含垫层）的高度值。基础最小保护边距——基础设计所需要的稳定范围最小值。基础稳定范围高差——塔位中心与基础最小保护边距范围内最低点的高差。比塔位中心低为负值，比塔位中心高为正值，与塔位中心标高相同为0。基础底板中心平距——塔位中心与基础底板中心的水平距离。明细表中数值仅供复测分坑用，准确数据应该依据"基础根开"和"基础尺寸"计算。所谓基础选配，顾名思义其意义为给四个塔腿配置合适的基础的过程。包括根据地形为四个塔腿配置合适的减腿值，根据地质情况选择合适的基础类型，根据对测量数据的分析换算，得到合理且安全的设计加高值，最终得到四各塔腿的合理的减腿值、基础型式、基础全高等有效信息，使得铁塔加工单位能够根据该表迅速知道塔型，呼高和减腿值，从而指导铁塔加工；使基础施工单位能够根据该表迅速知道基础型式、基础开挖深度等信息，从而指导基础施工。所以，基础选配是非常重要的，甚至将影响基础的运行安全。输配电线路 公众号 编制
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在通用设计基础研究之前，《铁塔及基础明细表》的形成、基础选配和基础计算有如下的关系。在一个工程进入到施工图设计阶段后，根据地质条件一览表进行基础选型，然后根据对测量数据的分析和换算以及现场终勘记录确定塔腿的减腿值以及基础的设计加高，这样对每基塔位重复以上的过程。然后统计相同塔型、相同地质、相同设计加高的基础，然后再进行基础计算和施工图绘制，最终形成《铁塔及基础明细表》和配套用基础施工图。以下为直线塔位按照传统配基方法形成的铁塔及基础明细表。传统的基础选配过程的思路很简单，每基塔的每个基础所处的地形地貌状态是不一样的，那么每个塔腿所需的设计加高值也不一样，同一工程的同塔型同地质条件下的承受相同基础作用力的基础，其基础设计加高可能有很多种，那么经统计后将需要绘制很多张基础施工图以满足工程要求，这样做的好处是能设计出合理的基础，使得基础更适合塔位地形，更经济，但是有一个很大的缺点，那就是传统配基方法是先从工程实际出发，对塔位数据进行分析换算，再进行铁塔基础配置，再进行基础施工图绘制的过程，这导致绘制的基础施工图往往大部分只能用于该工程，而没办法通用于其它类似工程。本专题研究直柱全掏挖通用设计基础，正是看到了传统配基方法的弊端，在经历了数十年阵痛后，借着近年来500kV山区线路的大发展而开展的，有理论积累，也有工程依托。
从传统基础选配方法我们可以看到，想要设计出通用于类似工程的基础，必须打破从工程实际出发的错误方法论。即先从规划设计基础出发，形成满足虚拟边界的通用设计基础，再将基础用于实际工程中，这样一来通用基础便脱离开了实际的工程，从而具备了通用性的属性。
与此同时，我们知道基础选配和基础设计是有机结合的，是分不开的。传统基础选配方法的弊端是新制图纸量巨大，基于此我们在通用设计基础规划时便考虑了基础选配方法的变革，也就是规划设计多个设计加高的基础并将多个基础加高的基础在一张图纸中表达，既满足了基础的通用性的同时，又大大减少了绘图工作量，自然而然的催生出了新的改进的基础选配方法。
改进的基础选配方法大部分继承了传统方法的框架，只是在基础选配过程中做了一点创新。我们先研究形成了一套通用设计基础，在核实实际工程边界条件能大部分包络于通用设计基础之内的情况下，才可以确定采用该系列基础。我们制作一个基础信息数据库，一个基础具备多个设计加高可供基础选配时使用。
改进后的基础选配过程为先从通用设计基础出发，核对利用通用设计基础的各项边界条件，同一个塔位采用同一个作用力级别的基础的不同设计加高基础，那么经统计后将需要绘制的基础施工图将大大减少。例如上表中C、D腿所需的基础的加高值不一样，但在通用基础施工图中为同一张图纸。传统和改进后的基础选配方法表面上看是没有本质区别的，区别仅在于采用改进的方法结合通用设计基础后，基础设计的大部分工作量前移了，例如我们在基础设计采用多个加高的表达方式较传统方法的工作量加大了，但是通过一次设计可以达到多次使用，在基础施工图出版过程中的工作量将得到几何倍数的递减，往往在能满足工程设计进度的前提下，还能保证基础较传统方法更合理，更安全。输配电线路 公众号 编制
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本专题组研究了江西地区500kV常用导地线单回路模块的直柱全掏挖基础通用设计，形成了基础通用设计的编制方法论，绘制了一整套通用基础设计图集，为500kV主网工程设计提供了较为通用的出图方案，能有效的解决工程中因各种原因导致的基础设计周期长，图纸量大且繁杂的老难题，有效缩短工期，对工程投标更是能够做到快速、精确的得到单公里材料指标，为工程中标提供有效的支撑。但是同时也应看到，本专题研究还有很多不足，现归纳有如下几点：本专题研究仅针对500kV单回路模块的铁塔，研究其作用力规划，作用力分级等，对于220kV及以下模块以及500kV双回路模块尚未进行研究，虽然工程应用时稍加验算也可利用本套基础，但是不能直接利用。比如，220kV及以下模块铁塔的直线模块规范作用力范围较本套基础小，故很难用于工程，另外其水平力系数一般较本套基础要小很多（除个别终端分支塔），若直接利用本套基础则将造成钢筋量的严重浪费，为实际工程中所不允许。一定电压等级的铁塔均有其经济铁塔坡度，一般电压等级越大，其坡度就越大，相应水平力系数就越小。所以，还有待对其他电压等级的各模块的作用力进行分析，得到统计意义上的最佳规划作用力，在兼顾通用性的基础上得到相应的通用设计基础。可见，通用设计和工程经济是一对矛盾体，一味追求通用则必然牺牲一定的经济性，一味追求经济性，则将必然丧失一定的通用性。所以，本专题研究的基通用性不足也是必然，也指引着我们以后更加深入的扩大通用基础适用模块，形成多套通用基础施工图。本专题研究通用基础虽然在考虑通用性的同时尽量兼顾了经济性，比如根据我部工程设计实践经验，本套基础的设计加高规划了三个，能有效的节省混凝土和钢筋材料量。由于设计加高大将使得基础的柱顶位移和钢筋量增加，且基础倾覆弯矩偏大将增大基础的埋深增加施工难度，提高工程造价。如若采用一个设计加高，为了基础的通用性将采用较大的设计加高计算基础，这样将使得小加高的基础增加无谓的材料量，其工程经济性就将大打折扣。采用本专题研究的方法，彻底规避了这种情况的发生。1）出于通用性考虑，结合我院在江西各个地区的工程中的地质参数分析，本套基础m值取10000，控制柱顶位移上拔工况取10mm，下压工况取12mm，这样在设计加高很大的时候，部分基础承载力将由柱顶位移控制，此时基础上拔承载力和下压承载力都很大。所以，如果想控制柱顶位移则势必增加基础的材料量。众所周知，自立式铁塔塔腿与基础以地脚螺栓连接时，连接刚度接近于纯铰，将基础视为铁塔的铰支座，铁塔自身为超静定结构。当铁塔对基础施以作用力时，基础将一定产生侧移。一般铁塔两侧基础承受一拉一压，当基础加高一样时将产生侧移差。由简单的结构力学我们知道，超静定结构当铰支座产生侧移差时，将在铁塔内部产生次内力，将加速铁塔特别是铁塔主材的破坏。而常见的情况是，掏挖基础一般配不等高基础，两侧的加高一般是不相等得，这样则将产生更大的侧移差，从而产生更大的次内力。所以，本专题组在研究时对基础的柱顶位移进行了数值限制。由于对柱顶侧移差导致的自立式铁塔次内力问题研究不够深入，可能导致本次柱顶位移限制取值偏于保守，使得基础特别是设计加高大的基础经济性不够。2）出于通用性考虑，结合我院在江西各个地区的工程中的地质参数分析，江西地区3-6米间持力层范围地基承载在140-350 kpa不等，以180-250 kpa居多，本次取值200kpa。地基承载力取值偏大，将使基础底板偏小，基础施工更易，施工成本更小而更经济，但是通用性将大打折扣。地基承载力取值过小，虽然通用性增大了，但是基础底板偏大，为保证一定的刚性角，圆锥抬高度需增大，基础材料量大且基础施工困难，施工成本更小而不经济。本次取值200kpa为综合以往工程设计，并结合近期工程设计任务而定，难免有不甚经济之处。经过上节归纳的不足，本专题组提出以下几个方面的研究展望，以期为后续研究工作提几个出发点，使得本专题研究更加完善，更加合理。如上节所述，本专题研究仅针对500kV单回路模块的铁塔，其他塔型模块应用时均应验算。故有必要对其他塔型模块的通用设计基础进行研究。按照本专题提出的基本方法论，对110kV和220kV电压等级的通用设计基础研究时，可对不同导地线型号的单、双回路模块进行作用力分析，尽量得出最合理的规划作用力。值得注意的是，110kV电压等级单回路塔的根开一般较小，不同作用力等级的计算根开应进行专门研究之后确定，取值过小则不经济，取值过大则不通用，且有可能造成基础的不安全。如上节所述，柱顶位移限制在国家规程规范或企业标准中均未有定量规定，本次专题研究所取值为我部近十几年来的设计经验而取定。要想使大加高基础的设计更加的具有工程经济性，有必要对铁塔的次内力进行专题研究。可通过对不同坡度、根开、呼高的铁塔在两侧基础施加不同位移约束的情况下展开系列研究，对产生的次应力与正常工况下的应力进行对比，提出次应力占总应力的限制，按统计学原理得出不同铁型参数时允许的侧移差限值。直柱全掏挖基础为一种刚性墩式基础，挖孔桩基础为弹性桩基础，二者受力机理完全不同，但二者常同时应于一个工程。不同的是，直柱全掏挖基础有较大扩大头，而挖孔桩基础直柱全掏挖基础大许多。另外，挖孔桩基础作为桩基础的一种，按照桩基规范需设计护壁，护壁材料量较大。所以，一般在基础选型时应综合作用力、地质条件、特殊地质、基础加高、材料量、地下水情况等因素，选择合适的基型。特别的，当基础设计加高很大时（如大于3.5米的情况）、基础作用力大于2500kN(如转角塔)、基础埋深大于9.0米、主柱直径大于2.0米等诸多特殊情况时的基型选择，需作定性甚至定量分析研究。根据本专题的方法论研究得到的通用设计基础，其基础作用力、地质条件、基础加高等都是有限定的。然而工程中经常出现大部分条件在限制条件内，仅一个条件不满足的情况，而需进行大规模的基础验算才能套用本专题通用设计基础。比如，地质条件为可塑的情况下采用本套基础需验算，持力层地基承载力为160kpa时采用本套基础需验算等等。大规模基础验算将使得设计效率大大降低，为了避免这样的情况发生，有必要对基础的扩展应用进行研究。此研究需在通用设计基础的基础上，进行大规模的验算工作，如研究可塑地质下的基础扩展应用时，则将基础逐个按可塑地质参数进行验算，验算后对埋深不够的基础进行统计并试算的，得出可塑地质情况下的基础设计埋深调整方案，例如本套基础在可塑地质情况下，基础设计埋深需增加0.2m，相应的基础设计加高则需减少0.2米。研究其他条件下的扩展应用也可按照此思路进行。![]()
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