【创新】黑龙江电力：创新应用岛状冻土地区铁塔基础应用技术-北极星输配电网

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“公司首条运用岛状冻土地区铁塔基础应用技术，在高纬度、高寒冻土带、永冻层上建设的220千伏塔漠、漠兴输变电工程自2010年8月顺利完成投产送电后，整条输电线路上铁塔基础没有因冻土带而出现不稳定现象，一直安全运行至今。”2月5日，记者在采访国网黑龙江省电力有限公司建设部安全质量处王华锋处长时了解到，公司针对全省地处高寒、高纬度地区线路施工中经常遇到常年岛状冻土，提出了岛状冻土地势条件下塔基施工的新工艺并取得实效。

据了解，冻土是指零摄氏度以下，含有冰的各种岩石和土壤，是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。多年冻土是冻结状态持续两年或两年以上的冻土，是一种对温度极为敏感且性质不稳定的土体。施工活动本身对多年冻土易产生较大的扰动，引起多年冻土上限下移，多年冻土层温度升高，地下冰融化，从而导致冻土工程性质变化，造成冻土区地基变形和破坏，影响基础工程的稳定性，给输电线路施工和运维带来一定的困难。

2009年7月，黑龙江电力公司启动建设中俄原油管道配套供电工程——190公里220千伏塔漠、漠兴输变电工程中，在勘察建设输电线路路径时发现，素有“高寒禁区”之称的八万里兴安林海的地质多为岛状冻土地势，于是，创新运用了岛状冻土地区铁塔基础应用技术研究。

“我省北部地区的冻土区区域冻土工程地质条件复杂，岛状多年冻土、岛状融区、连续多年冻土交错分布，不同年平均地温的多年冻土分布的分异性明显。”记者在参与该项工程铁塔基础在冻土地区应用技术研究项目的牡丹江供电公司经济技术研究所副所长杨玉庆的讲解中,了解到大兴安岭地区冻土区的特性。

据杨玉庆介绍，垂直剖面冻土温度多变的特征为冻土工程类型多样化，不良冻土现象广布，线路沿线地表水和地下水发育，季节冻土区的季节冻结层地层岩性、厚度与特征变化多变，对基础稳定性影响不可忽视。进行岛状冻土地区铁塔基础应用技术研究，减少或消除施工对冻土扰动，解决多年冻土的融沉、冻胀等现象对杆塔基础造成的影响。

岛状冻土地势条件下塔基施工的新工艺，是采取塔基整体开挖、基坑隔热处理、基础台阶分别浇筑、回填炉灰防止冻融不均匀沉降等措施，可节约施工用水、减少林木砍伐量，降低前期征林征地费并缩短工期。

杨玉庆告诉记者，以中俄原油管道220千伏输变电线路建设工程为例，当时建设线路涉及区域的冻土环境条件和工程地质条件的特点是沿线路环境气温变化幅度大，冻土特征差异性也显现较大，冻土在平面分布上呈现纵横向上均存在差异和震荡的复杂性，在较小范围内岛状多年冻土、岛状融区、连续多年冻土交替出现。

黑龙江电力公司在冻土地区线路设计过程中充分做好地质勘测，根据地质情况结合多年冻土地区输电工程基础设计积累，主要采取台阶式现浇混凝土基础设计，即台阶刚性基础和台阶柔性基础配合使用。地质软弱地段采用重力式基础，对在河床处伴有冲刷和流沙地段基础选用灌注桩基础。考虑到冻胀情况，部分基础采用砂砾垫层和回填换土以及插入热棒降温等措施，在冬季施工时，采用打负温混凝土，根据现场气温情况添加早强剂。

岛状冻土地区铁塔基础应用可广泛应用于少冰冻土、多冰冻土、富冰冻土、饱冰冻土等类型。通过在系统内的推广应用，可减少冻土对铁塔基础的危害，提高输电线路运行可靠性，减少土壤对基础的冻涨和融沉问题，对高寒高纬度地区输电线路及电网安全稳定运行作用显著。

据王华锋介绍，在2014年开工建设的220千伏劲松输变电工程中，黑龙江电力公司推广了岛状冻土地区铁塔基础应用，工程所在地年平均地温在0至零下2摄氏度，季节冻融深度在2.1至2.8米,多年冻土厚度10-50米不等，较小范围内岛状多年冻土、岛状融区、连续多年冻土交替出现。施工单位又加入了“随开挖、随支护、快浇注”的措施，尽可能减小对冻土的人为扰动，对冻土的冻胀和融沉危害进行了有效合理的消减。

2014年抽水蓄能电站在建、投产、开工情况（图表）

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