小模板在大档距大高差定位中存在的问题

张建利1，王文学1，杨幼雯2

（1．青海省电力设计院，西宁 810008； 2．青海省水电设计研究院，西宁 810012）

关键词：终勘定位；小模板；大高差；曲线；弧垂

摘 要：论述了在大档距大高差现场终勘定位时采用小模板加直尺延长线绘制弧垂曲线是错误的，分析讨论其错 误发生的原因，建议应采用大高差模板

绘制弧垂曲线，避免再次发生类似的问题。 送电线路采用一次终勘定位的方法（即现场推模板）已使用多年，这对缩短送电线路设计周期，降低外业劳动强度，减少勘测设计工序起到了积极的作用。对一般地形起伏不大相对比较平坦的地段，加快了设计进度，提高了勘测设计的质量。但对于相对高差较大，地形变化复杂的地段，采用现场推模板的方法，还存在一些问题，一是要求设计人员应有更高的素质，应熟悉定位的方法；二是设计人员一定要吃透地形，熟悉工程杆塔类型使用条件；三是重视采用何种方式、方法进行认真细致地校验，避免产生设计差错。不久前在山区的一条110kV送电线路设计中，就发生了因使用小模板作业误差过大，造成必须加一基铁塔的设计

错误。现就此问题进行讨论是非常必要和具有现实意义的。

1 问题的提出

在该110kV线路现场终勘定位时，在其中一档（见图1中，1～3＃），档距946m，高差＋239．2m（系地面高差），现场用最大弧垂线小模板定位。 当时将测量仪器架在1＃杆位处开始测断面，测至2＃杆位断面处，认为宜放一基塔，故打一杆位桩，继续向上测至3＃杆又打一杆位桩。现场用小模板校验时，先从1＃向2＃推，1～2＃档距847m，高差＋207．4m，模板太小只能至720m／＋140m（档距／高差）处，在后段弧垂线上升处用直尺沿模板线延长，至2＃杆位，认为对地裕度较大。接着又重新从1＃杆位推模板，在档距／高差为720m／＋140m处，仍用直尺延长至3＃杆位，画弧垂线后，认为导线对地距离可满足要求，未发现什么问题。回院后经过推算，因该档高差太大，此耐张段导线需放

＃

松应力，以满足3塔悬点应力的要求。根据放松导线后应力弧垂表，计算K值来选择模板，并在正式断面图上重新校核，此时仍采用小模板加直尺延长的方法。绘弧垂线后，从图1上看，自1～3＃杆位，最大弧垂线距地面仍有一段距离，认为导线对地距离满足要求，故将原定的2＃杆位取消，即正式绘出施工图纸。施工架线后，发现该档导线对地距离不够。经复测档距高差，并观测架线弧垂均符合原设计，但此时该档导线在如图1所示1、2、3点处已经分别切入地面，也即导线对地距离不够，相差约2～6m。后经测量和设计人员重新复测平断面，并用计算后的大高差模板，重新校验，证实在图1所示1、2、3点处切入地面2～6m与现场实际相符合。因此，在大档距、大高差中现场采用“小模板加直尺延长的方法”则误差过大，在内业校验时，仍采用此方法校核，根本无法发现该问题，

故而造成1～3＃档对地距离不够的设计差错。

2 问题分析

现用小模板弧垂线与大高差模板弧垂曲线相比较分析原因。

该工程导线采用LGJ—240钢芯铝铰线，耐张段长1 905m，代表档距750m，由于高差很大，导线悬点应力超过要求，故采用放松应力为11kg／mm2（正常情况：导线最大设计应力为11．6kg／mm2）。1＃塔导线悬点高：17．5m（GJ2—17．5），3＃塔（FZ3—26．7）导线悬点高为：26．7－1．7（悬垂绝缘子串长）－0．5（降基面）＝24．5m，故1～3#塔导线悬点高差h=239.2+24.5-17.5=246.2m，档距l=946m，因

>0.1为大高差档距，故按下列公式计算（按斜抛物线计算）。

档距中点的弧垂：

根据表1及上述各数值，可缓出大高差模板曲线如图3。 再用小模板（平抛物线）计算，其相应公式如下：

给出档距中任一点x值，可算出fx值如下表2：

根据表2及相应各数值，可绘出小模板曲线如图2。

下面将表1、表2大、小模板弧垂比较结果列于表3进行分析。

从图2、图3曲线开头及变化分析，将有关数据列入表4。由表4计算结果结合图2、图3可以看出：小模板曲线弧垂最低点向1杆位平移13.2m，在档距弧垂减少了2.4m，最大弧垂减少了0.6m，曲线开口变大，陡度变缓，推模板定位时就表现出在控制点1、2、3处能满足导线对地距离要求，使在设计中

#

误认为2＃杆位是多余的，而将其取消，造成了严重的设计差错。大模板曲线由于考虑高差角φ的影响，就在控制点1、2、3处分别切入地面线下2m、4m和6m。其弧垂最低点相对小模板而言，向3＃杆平移了13．2m，在档距弧垂增大2．4m，最大弧垂增大0．6m，曲线开口变小，陡度变大，绘弧垂线后，导线对地距离不够，与现场实际相符。说明采用大高差模板是正确的。使用大高差模板，2＃杆位根本无法取消，并需加呼称高20．7m（FZ2－20．7）铁塔一基，加塔

后弧垂线如图3所示。

特别应指出的是，在山区大档距大高差易出现导线悬点应力超过导线最大设计使用应力，必须放松导线应力的情况（本耐张段即如此）。导线放松后弧垂将增大是众所周知的。在此情况下，设计时仍采用小模板加直尺延长的方法，只能

使问题更严重。

3 问题解决

通过以上分析，笔者认为解决问题的方法无非是两种：开土方及增加塔。开土方有土方最大（约5000m3）,占耕地、事后赔偿、破坏生态环境等问题，效果并不好；增加塔（在原2#杆位），这可缩小档距/高差，即由原来的1～3#

（99m/+31.8m）,少占耕地，减少开土方，避免水土流失、保护生态环境；再则也比较安全可靠。虽直接费用略大于开土方，但经综合分析比较，认为增加一基

塔是切实可行的。加塔后断面详见图3。

4 结 语

（1）在山区大档距大高差情况下，采用小模板加直尺延长来确定杆塔位置

的方法由于精变不够容易导致设计错误。 （2）两杆位之间

时可采用小高差模板进行杆位设计（平抛物线，

此时可不考虑高差角φ的影响）；当>0.1时则应采用大高差模板（斜抛物线，此时必须考虑高差角φ的影响），其次应计算并绘制出大高差模板，在没有大高差模板情况下，应计算绘出控制点弧垂曲线进行认真校验，从而有效地避免设

计失误。

（3）在类似上述大档距大高差情况时，必须使用大高差模板，并考虑在档内较适合立杆塔位处，增加一或二基杆塔。既可减少杆塔的档距和高差，调整导线弧垂，保证导线对地距离要求，又能满足导线悬点应力的要求，更增加了线路

的安全可靠性。从长远经济效益来看，是完全值得的、必要的。

（4）设计人员必须从技术上、思想认识上高度重视此类问题，认真分析山区线路设计过程中（包括外业定位）出现的问题，掌握合理处理问题的方法，切

实提高勘测设计质量。

（5）以发展的眼光来看，将高科技产品—计算机应用在工程设计中，应可

避免类似差错的再次发生，这将是送电线路设计发展的必然。 （6）特别指出的是本文中档距、高差之比已为(>0.25)按架空送电线路设计要求应采用悬链线方程计算最为精确，但此方程公式烦琐，为便于分析讨论，

采用斜抛物线方程计算公式，足以说明问题。采用悬链线方程计算其结果要比本

文中略大些。现在在工程设计中，一般按下列情况划分：

1）档距、高差之比为( 2）档距、高差之比为( 3）档距、高差之比为(

>0.25)应采用悬链线方程计算公式； >0.25)应采用斜抛物线方程计算公式； >0.25)应采用平抛物线方程计算公式。