后，由侧向土抗力和基底反力与外力处于平衡状态。由于基础侧向挡板的存在，其侧向受力平衡发生了改变，建立相应的力学模型见图6.2-2：
（图二）图6.2-2 力学模型
∑Y=0， H－PL－Pt=0
式中： H 为基础外力的水平力； PL 为基础侧挡板的土抗力； PL=ΔyL·CrL·AL
=(xA－hL)·tgω·m·hL·AL
ΔyL 为基础侧挡板的水平位移；
CrL 为基础侧挡板深度处土的地基系数； AL 为基础侧挡板的有效面积 ； Pt 为基柱侧向土抗力。
Pt=∫oh Δy·Cr·d·dx
=∫oh (xA－x)·tgω·m·x·d·dx =
mdh2tg?(3xA?2h) 6 ∑M=0, M0＋H·h－ML－ Mt－MD=0
式中： M0 为基础外力的弯矩；
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H·h 为基础外力的水平力对基底产生的弯矩； ML 为基础侧挡板土抗力对基底产生的弯矩； ML=PL·(h－hL)
=(xA－hL)·tgω·m·hL·AL·(h－hL)
Mt 为基柱侧向土抗力产生的弯矩； Mt=∫oh·Δy·Cr·(h－x)·d·dx
=∫oh(xA－x)·tgω·m·x·(h－x)·d·dx
mdtg?h3 = (2xA?h)
12 MD 为基础底面土抗力产生的基底弯矩；
MD=σ·w
=D/2·tgω·C0D·w =D/2·tgω·10·m·w =5D·w·m·tgω
C0D 为基础底面土的地基系数； W 为扩底截面抗矩。
将上述各式代入后联立求解得： tgω≈ω＝
6Hmdh2(3xA?2h)?6mhLAL(xA?hL)
32dh(4M?3Hh)?60HDW?12hALM1 0L xA=
2dh2(3M0?2Hh)?12hLALM1 其中： M1=M0＋H·hL 。
从上述公式可见，当基础外型尺寸和地质参数确定后，在基础外载的作用下，即可求出基柱横向转轴的位置xA及转角ω和基底弯矩MD，然后便可以按《基础规定》的方法验算基础的竖向和横向稳定及基础的强度。
6.2.2 经济性比较
掏挖式基础与十字型基础的经济指标比较结果见表6.2-1。
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表6.2-1 掏挖基础与十字型基础经济指标比较 岩土参数 直线塔基础 作用力 基础类型 主柱露头(m) 混凝土(m3) 钢材(kg) 土方(m3) 基础造价 (万元) 12.33 659 11.53 3.61 fak=200kPa，r=23kN/ m3 ，θ=20°，无地下水 T=1104kN，Tx=164kN，Ty=146KN， N=1284kN，Nx=188kN，Ny=167kN 掏挖基础 十字型基础 0.7 11.92 684 13.13 3.56 13.91 768 12.11 4.02 掏挖基础 1.5 11.85 706 13.81 3.58 十字型基础 由表6.2-1可以看出，在基础露头较小的情况下，十字型基础与掏挖式基础材料用量相当，综合造价相差不多。随着基础露头的加高，十字型基础的混凝土量显著减少，具有较好的经济性，此时，侧向挡板的使用，不仅改善了基础的倾覆稳定性，同时也降低了基础的综合造价。
针对该基础型式的特点，本次设计竞赛将根据现场具体情况，在基础作用力较大、主柱露头较高时采用十字型基础。
7 输电线路环境保护方案 7.1 基础环保措施 7.1.1合理选择路径和塔位
合理选定路径及塔位，不仅是线路工程建设降低工程造价的需要，对环境保护也是至关重要的。
在选线和定位时，尽量避开低洼地、陡坡和易发生塌方、滑坡及其它不良地质地段。无法避让时，对该类地质地段尽量采用直线转角塔或在塔头间隙和荷载允许的条件下采用直线塔带小转角等措施，尽量避开恶劣的地形以选择合适的塔位，减少对环境的影响。
7.1.2优化塔基断面测量
塔基断面的测量直接关系到塔腿的长短腿配置及基础露头的选择，从而直接影响到工程的造价及对环境的影响程度。
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塔基断面的测量对一般地形以塔位桩为中心测量8个方向的断面，复杂地形需测量塔位地形图。
7.1.3不等高基础与铁塔长短腿配合使用
为贯彻“环保型输电线路”的设计理念，结合以往工程设计的成功经验，山区、丘陵等地区线路设计均采用不等高基础与铁塔长短腿的设计模式。
上述地区塔型的规划均设计成全方位高低腿塔型，即四条塔腿均可根据实际地形进行调节组合，以适应塔位处的地形条件。接腿长度一般从3.0m～8.0m，级差1.0m，再配合高低基础（基础露头一般从0.2m～2.7m）调节基础露头（实际只需露头0.2m～1.2m，不降基深埋在土中），作为塔腿长度的调节补充，一般塔位均能做到“零基面”，对特别陡的塔位也能通过接腿加长或设计塔脚架、增加立柱露头等形式基本做到不降基面，使输电线路对环境的不利影响降至最低程度。
（1）等长腿配等高基础方案
以往输电线路工程设计中，山区输电线路基础普遍采用等长腿，配合等高基础。基础施工会产生很大的开方量，同时也破坏了植被和原状土体的稳定，由此而引发下列问题：
1）土石方开挖量大，不仅费用高，而且易形成高边坡，施工时若对弃土处理不好，会形成弃土滑坡，影响塔基安全稳定。
2）改变了塔位处的自然地形、地貌，破坏了原有的植被，极易形成水土流失，对塔位环境造成损害而影响塔基稳定。
（2）长短腿配等高基础方案
为了克服等长腿配等高基础方案的缺陷，其后采用了长短腿配等高基础的方案。但该方案对于斜坡地形仍然要开挖土石方，导致塔位地貌形成1个或2个低于原天然地面的“簸箕”坑，斜坡地面坡度越大形成的“簸箕”坑就越深，开挖土石方后的坑壁易产生水土流失和塌方，也破坏了原有土体稳
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定状态，给线路运行带来安全隐患。
（3）高低立柱基础配合铁塔长短腿
山区线路每个塔位的微地形是不同的。由于铁塔长短腿的使用不能做到无级调整，往往只能达到基本上同原自然地形、地貌吻合，会留下一定范围的高差需要用基础主柱露头高度去调整。铁塔全方位长短腿与不等高基础的配合使用，有效地解决了其它方案中出现的小“簸箕”问题，做到基本不开基面，因此，“全方位高低腿塔与不等高基础”可以最大限度地适应实际地形，保持山地原有的地形地貌。
7.1.4选择合理的基础型式
在土质条件适宜的情况下，优先考虑采用原状土基础或岩石基础，避免基坑采用“开挖—回填”方式，充分利用原状岩土力学性能，改善基础受力的同时，减少了土石方开挖量。更为重要的是塔位原状岩土未遭破坏，有利于塔基稳定，并减少对环境的不良影响，有显著的社会、经济、环境效益。
7.1.5基面综合治理
从土石方开挖及弃土处理、基面排水、护面及人工植被和施工措施等方面对塔基进行综合治理，把线路建设对环境的影响降至最低。
7.2 环境保护现状
输电线路多呈条带状布置，以铁塔为支撑行成一个相对独立的电力走廊。虽然单基铁塔占地面积并不大，但线路长，走廊总面积数量可观。由于高压输电线路的特殊性，其建成后又不能被当地直接利用，高压输电线路的建设一定程度要影响当地土地利用。线路运行期影响环境的主要因素有一下几点：
1、改变局部自然生态环境； 2、土地占用；
3、输电线路下方及附近存在的合成电场、磁场对人、畜和植物产生的影响；
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