输电线路工程现已成为我国冻土工程的重要组成部分。通过分析发现,在世界各冻土大国输电线路的建设中,俄罗斯在多年冻土区输电线路建设历史最长,累积长度约接近10万公里,电压等级主要为220 kV和500 kV;在环境变化条件下,各国工程建设中均发现冻胀融沉、冻拔问题、不良冻土现象等冻融灾害对对塔基稳定性造成的严重影响;鉴于输电线路点线工程特性,可充分结合冻土发育规律、合理选线和设置杆塔,有效减少冻融灾害发生;桩基础是多年冻土区较为通用的塔基形式,冬季施工是重要的选择原则;热管等工程措施的采用是减少冻融灾害和维护塔基稳定性的有效途径。

架空输电线路具有路径长、跨越区域广、地质复杂等特点，路径规划时往往无法避开冻土区域，如何选择最佳的防冻胀措施将是工程建设过程中亟需解决的问题。本文简要地介绍了冻胀成因、冻胀等级分类、计算方式及冻胀产生的危害，回顾总结了传统防冻胀措施的优缺点并做出简要评述，并介绍了现阶段新型防冻胀措施研究成果。分析表明，目前输电线路防冻胀措施主要采用锥柱基础、桩基础、回填非冻胀性土、强夯加固、玻璃钢模板、热棒、涂抹剂、双护筒、新型基础等方法，而找出一种施工简便、经济适用、防冻胀效果好的方法将是今后防冻胀措施研究的重点方向。

以青海某工程为实例，将通风管降温技术应用到输电线路冻土地区工程中，通过分析通风管内空气与大气热量交换的物理过程，对通风管与输电线路杆塔地基土体的传热物理特征进行研究，推导通风管强迫对流的合理长径比。同时，结合冻土地区输电线路工程实际环境，进行通风管降温效果数值分析。结果表明，空气在通风管内的流动以湍流换热方式消耗了输电线路杆塔地基中存在的热量，减少了杆塔地基热量的下传，能够有效降低地温，使基础以下多年冻土维持冻结状态，通风管降温技术作为冻土地区杆塔地基融沉的良好防治措施效果良好。

文章对高海拔冻土地区输电线路基础设计问题展开研究,在对现有问题进行分析的基础上,制定更为合理的问题应对方案,希望对设计工作的合理化开展提供科学指导。

锥柱基础形式以其明显的抗冻拔优点,被广泛应用于高原冻土区的输电线路基础建设。玻璃钢模板抗冻技术则是对锥柱基础抗冻能力的进一步完善。简述冻土区采用锥柱基础的特点和施工工艺;从输电线路路径的复测、冻土区基坑的开挖与回填、玻璃钢模板的安装和低温下混凝土的浇筑等方面,重点阐明了高原冻土区锥柱基础施工中的质量控制要点;归纳总结了冻土区锥柱基础的质量验收及评定标准。

针对冻土环境、自然环境和区域环境的不确定性和复杂性,采用模糊数学方法从冻土环境、工程环境、自然环境及区域环境4个方面,建立多年冻土区输电线路塔基稳定性模糊综合评判模型。并确定各因素等级的标准和权重。以青藏直流输电线路的5种典型工况为例进行冻土塔基稳性综合评价。结果表明,工程环境对塔基稳定性贡献最大,基础类型及工程措施是塔基稳定性的主要控制因素,模糊数学综合评价法可以对青藏直流输电线路的塔基稳定性进行可靠评价。

随着我国经济的发展和国民生存范围的不断扩大,越来越多的多年冻土地区需要进行相关的工程建设,其中输电线路在多年冻土地区的建设中面临着冻土退化等诸多问题,这些问题导致输电线路塔基的基础沉降变形现象变得尤为突出,因此需要对建成后的塔基进行长时间连续的沉降变形观测,保证塔基的安全运营。

热棒失效会对塔基基础周围地温场产生不良影响,导致地基降温幅度下降,引起塔基地温场的不对称性。若该现象发生在地基土含水率较高的区域,则有可能引起塔腿之间差异变形增大,降低塔基稳定性。因此,为了确保工程的长期稳定,应每隔数年定期对输电线路塔基热棒进行检测,及时对存在失效热棒的塔基采取相应的补强措施。

为了弄清季节性冻土区域输电线路的接地故障问题,本文在调研黑龙江区域输电故障接地情况的基础上,研究了土体随含水量和冻融循环的变化情况,给出了分析多次冻融循环过程基础的极限抗拔力,进而获得了冻土区域输电线路的接地故障机理。研究结果表明:1)冻土区域线路运行年限越长,接地体故障几率越大,接地故障容易发生在焊接部分等薄弱位置; 2)冻融次数增加导致了杆塔基础极限抗拔力下降,直接引发杆塔地基上拔的现象,从而造成接地体的破坏损伤。针对冻土区域的输电线路接地故障,文中建议采用避开富冰冻土区域等手段,相关的研究结果可为冻土区域输电线路接地的运行检修提供参考。

为了弄清冻土季节性冻融循环过程对输电线路塔基极限承载力的影响,文章以黑龙江省典型季节性冻土为例,研究了土体含水量和冻融循环引起土壤的变化情况,采用极限平衡法计算分析了输电线路塔基的极限抗拔承载力。结果显示:(1)土壤黏聚力和内摩擦角整体随土壤含水量的呈线性下降趋势,但是内摩擦角下降率略低于黏聚力;(2)随着冻融循环次数的增加,土壤黏聚力和内摩擦角呈反饱和下降态势;(3)杆塔基础的极限承载力随着冻融循环次数、含水量的增加而直接下降。研究成果为冻土区域输电线路设计与运行提供技术支撑。