Михаил
ЖУКОВ
,
главный
специалист
Службы
инноваций
и
энергосбережения
Департамента
технологического
развития
,
инноваций
,
энергосбережения
и
повышения
энергетической
эффективности
ПАО
«
МРСК
Сибири
»
Евгений
НОВОСЕЛОВ
,
начальник
Службы
инноваций
и
энергосбережения
Департамента
технологического
развития
,
инноваций
,
энергосбережения
и
повышения
энергетической
эффективности
ПАО
«
МРСК
Сибири
»
В
настоящее
время
на
воздушных
линиях
электропередачи
35–110
кВ
в
большинстве
случаев
применяются
унифициро
-
ванные
железобетонные
грибовидные
фундаменты
,
разра
-
ботанные
в
60–80
годах
прошлого
столетия
.
Разработанные
конструкции
фундаментов
для
ВЛ
35–110
кВ
соответствуют
требованиям
действующих
нормативных
документов
,
по
-
зволяют
минимизировать
затраты
на
строительство
и
экс
-
плуатацию
ВЛ
в
целом
,
а
составная
схема
с
оптимальными
размерами
отдельных
элементов
(
плит
и
стоек
)
позволяет
сократить
расходы
на
транспортировку
и
складирование
на
участках
строительства
и
реконструкции
ВЛ
.
Составные
грибовидные
фундаменты
повышенной
долговечности
для
опор
ВЛ
35–110
кВ
О
сновной
проблемой
применения
унифицированных
железобетонных
грибовид
-
ных
фундаментов
сегодня
является
срок
службы
,
который
истекает
раньше
,
чем
срок
эксплуатации
устанавливаемых
на
них
опор
.
Данное
обстоятельство
ведет
к
существенным
затратам
на
ремонт
и
замену
фундаментов
при
эксплуатации
.
Основные
дефекты
существующих
конструкций
фундаментов
:
–
продольные
и
поперечные
трещины
в
бетоне
стоек
;
–
выбоины
,
отверстия
в
бетоне
стоек
;
–
смещение
каркаса
арматуры
;
–
выход
арматуры
на
поверхность
бетона
;
–
коррозия
арматуры
;
–
сколы
и
осыпание
бетона
стоек
фундаментов
.
С
точки
зрения
условий
эксплуатации
наиболее
уязвимой
является
часть
фундамента
,
расположенная
в
зоне
периодического
увлажнения
и
замерзания
-
оттаивания
,
ориентиро
-
вочно
локализованной
на
участке
плюс
-
минус
1
метр
от
поверхности
грунта
,
что
приводит
к
проведению
наибольшего
объема
работ
по
ремонту
именно
верхней
части
стоек
фун
-
даментов
.
Существующие
конструкции
фундаментов
,
изготовленные
по
типовой
документа
-
ции
серии
3.407-115 «
Унифицированные
фундаментные
конструкции
ВЛ
35–500
кВ
»
1976
года
(
цельное
исполнение
фундамента
в
виде
единой
конструкции
из
плиты
и
стой
-
ки
;
составные
фундаменты
,
состоящие
из
плиты
и
стойки
,
объединяемых
на
монтаже
),
не
соответствуют
требованиям
действующих
нормативных
документов
по
следующим
критериям
:
17
1)
в
соответствии
с
СП
63.13330.2012.
Бетонные
и
железо
-
бетонные
конструкции
.
Основные
положения
.
Актуали
-
зированная
редакция
СНиП
52-01-2003 [2]
толщина
за
-
щитного
слоя
бетона
должна
быть
не
менее
35
мм
(
при
отсутствии
дополнительных
защитных
мероприятий
),
а
в
типовой
документации
на
фундаменты
установлено
требование
к
защитному
слою
— 25
мм
;
2)
по
результатам
оценки
изменений
требований
к
расчет
-
ным
нагрузкам
на
фундаменты
опор
,
указанным
в
ПУЭ
-7
[3],
можно
сделать
вывод
о
том
,
что
в
среднем
расчет
-
ные
нагрузки
на
фундаменты
промежуточных
опор
воз
-
росли
на
44%,
а
для
анкерно
-
угловых
опор
—
на
15%;
3)
использование
арматуры
класса
А
-III
не
обеспечивает
требуемой
несущей
способности
по
параметрам
допу
-
стимых
деформаций
в
растянутой
арматуре
и
сжатом
бетоне
при
расчете
прочности
сечений
на
основе
нели
-
нейной
деформационной
модели
,
регламентированной
действующим
СП
63.13330.2012 [2],
дефицит
несущей
способности
достигает
от
13%
до
20%
для
разных
марок
фундаментов
.
Базовые
показатели
марок
бетона
по
морозостойкости
и
водонепроницаемости
недостаточны
для
обеспечения
за
-
щиты
от
коррозии
в
условиях
средней
и
сильноагрессивной
среды
согласно
требованиям
СП
28.13330.2012.
Защита
строительных
конструкций
от
коррозии
.
Актуализированная
редакция
СНиП
2.03.11-85 [1].
В
соответствии
с
письмом
Департамента
строитель
-
ства
и
ЖКХ
Минрегионразвития
Российской
Федерации
от
28.09.2005
№
5780-
ВД
/70
обе
серии
переведены
в
разряд
«
материалов
для
проектиро
-
вания
»
без
права
привязки
с
использованием
их
в
каче
-
стве
материалов
при
разра
-
ботке
конкретных
проектов
.
В
рамках
договора
на
выполнение
научно
-
иссле
-
довательской
и
опытно
-
кон
-
структорской
работы
(
НИОКР
)
между
ПАО
«
МРСК
Сибири
»
и
ООО
«
СевЗапРегионСтрой
»
в
2017
году
разработаны
со
-
ставные
унифицированные
железобетонные
грибовид
-
ные
фундаменты
повышенной
долговечности
для
опор
ВЛ
35–110
кВ
,
соответствующие
требованиям
существующих
нормативных
документов
.
С
использованием
чис
-
ленного
моделирования
для
расчета
пространственных
физически
и
конструктивно
нелинейных
задач
выполнен
Рис
. 1.
Испытания
фундаментов
на
сжимающие
нагрузки
полный
комплекс
необходимых
расчетов
,
на
основании
которых
назначены
определяющие
параметры
фунда
-
ментов
.
На
основании
выполненных
расчетов
разработана
мето
-
дика
аналитического
подбора
параметров
фундамента
в
за
-
висимости
от
нагрузок
и
геологических
условий
.
Учет
совместной
работы
фундамента
и
окружающего
массива
грунта
позволил
оптимизировать
габаритные
раз
-
меры
конструкций
,
определить
нагрузки
и
значения
контро
-
лируемых
параметров
для
испытаний
опытных
образцов
.
Для
проведения
испытаний
и
подтверждения
правиль
-
ности
расчетных
методик
в
рамках
НИОКР
изготовлены
опытные
образцы
сборных
фундаментов
с
болтовым
и
шпо
-
ночным
соединением
.
В
соответствии
с
Программой
испытаний
на
аттестован
-
ном
полигоне
испытательного
центра
«
ОРГРЭС
»
проведе
-
ны
раздельные
испытания
разработанных
фундаментов
на
сжимающие
и
растягивающие
нагрузки
(
рисунок
1).
По
результатам
испытаний
выдано
заключение
на
со
-
ответствие
опытных
образцов
сборных
фундаментов
уста
-
новленным
требованиям
,
подтверждена
правильность
расчетных
методик
—
сходимость
результатов
испытаний
с
расчетными
контрольными
параметрами
составляет
1,5%
по
разрушающей
нагрузке
.
В
рамках
НИОКР
разработаны
:
–
каталог
и
комплект
конструкторской
документации
на
унифицированные
железобетонные
фундаменты
для
опор
ВЛ
35–110
кВ
(
составной
грибовидный
фун
-
дамент
со
шпоночным
соединением
опорной
плиты
18
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(11),
декабрь
2018
Инновации
и
стойки
—
на
рисунке
2
и
составной
грибовидный
фун
-
дамент
с
болтовым
соединением
опорной
плиты
и
стой
-
ки
—
на
рисунке
3);
–
методические
указания
по
подбору
унифицированных
железобетонных
фундаментов
опор
ВЛ
35–110
кВ
;
–
каталог
и
комплект
конструкторской
документации
на
цельные
железобетонные
фундаментные
конструкции
опор
ВЛ
35–110
кВ
,
адаптированные
к
действующим
требованиям
нормативных
документов
;
–
методические
указания
по
подбору
цельных
железобе
-
тонных
фундаментных
конструкций
опор
ВЛ
35–110
кВ
,
адаптированных
к
действующим
требованиям
норматив
-
ных
документов
;
–
программа
«
Платан
»
для
инженерных
расчетов
,
подбо
-
ра
и
проверки
фундаментов
.
Универсальность
конструкции
разработанных
фунда
-
ментов
позволяет
использовать
их
в
необходимых
случаях
для
любых
типов
опор
.
Разработанные
фундаменты
соот
-
ветствуют
действующим
нормативным
документам
и
удов
-
летворяют
следующим
требованиям
:
–
климатическое
исполнение
УХЛ
(
умеренный
и
холодный
климат
);
–
верхнее
рабочее
значение
температуры
окружающего
воздуха
+40°
С
,
нижнее
рабочее
значение
–60°
С
;
–
ветровой
район
I–VII;
–
гололедный
район
I–VII;
–
любые
грунтовые
условия
(
все
типы
грунтов
,
наличие
подземных
вод
,
коррозионная
активность
и
пр
.);
–
срок
службы
в
средах
различной
агрессивности
не
менее
60
лет
.
Разработанные
фундаменты
имеют
ряд
преимуществ
в
сравнении
с
существующими
конструкциями
унифициро
-
ванных
фундаментов
:
–
сокращение
объема
и
стоимости
арматуры
в
изделиях
за
счет
применения
новой
марки
высокопрочной
арма
-
турной
стали
;
–
снижение
расхода
бетона
путем
оптимизации
размеров
фундаментов
;
–
уменьшение
расхода
стали
на
закладные
элементы
благодаря
использованию
новых
методов
обработки
материалов
;
–
повышенная
прочность
и
коррозионная
стойкость
за
счет
добавления
в
бетон
специализированной
до
бавки
;
–
возможность
эксплуатации
и
обеспечение
требуемой
долговечности
в
средах
повышенной
агрессивности
с
использованием
современных
систем
вторичной
защи
-
ты
от
коррозии
;
–
оптимальный
подбор
конструкции
фундамента
за
счет
разделения
по
группам
несущей
способности
.
Эффект
от
применения
разрабатываемых
конструкций
фундаментов
заключается
в
снижении
следующих
затрат
:
–
расходы
на
транспортировку
оптимизированы
на
15%
за
счет
снижения
веса
и
объема
изделий
;
–
стоимость
изделия
уменьшена
на
12%
за
счет
снижения
расхода
материалов
;
–
затраты
на
эксплуатацию
сокращены
на
87%
за
счет
снижения
расходов
на
ремонт
.
Разработанные
конструкции
фундаментов
для
ВЛ
35–
110
кВ
включены
в
Реестр
инновационных
решений
ПАО
Рис
. 2.
Составной
грибовидный
фундамент
со
шпоночным
со
-
единением
опорной
плиты
и
стойки
Рис
. 3.
Составной
грибовидный
фундамент
с
болтовым
соеди
-
нением
опорной
плиты
и
стойки
19
«
Россети
» (
уникальный
номер
решения
— 18-099-0022/1,
порядковый
№
180).
Результаты
НИОКР
защищены
патентами
Российской
Федерации
(
рисунки
4–6 ).
Для
упрощения
работы
и
сокращения
времени
подбора
и
расчета
фундаментов
создана
программа
«
Платан
»
под
-
бора
фундаментов
и
проверки
их
несущей
способности
как
для
разработанных
составных
грибовидных
фундаментов
,
так
и
для
цельных
железобетонных
фундаментных
конструк
-
ций
опор
ВЛ
35–110
кВ
,
адаптированных
к
действующим
тре
-
бованиям
нормативных
документов
.
Преимущества
программного
подбора
:
–
быстрота
принятия
решений
(
исполь
-
зование
программного
продукта
значительно
ускоряет
выбор
необ
-
ходимого
фундамента
и
подготовку
отчетных
документов
,
в
особенности
на
стадии
вариантного
проекти
-
рования
);
–
надежность
принятых
решений
(
при
-
менение
верифицированного
про
-
граммного
продукта
исключает
фак
-
тор
человеческих
ошибок
,
которые
возможны
при
ручном
расчете
);
–
экономичность
(
учет
большего
коли
-
чества
расчетных
параметров
и
мень
-
шая
степень
абстракции
на
про
-
межуточных
этапах
расчета
,
нежели
при
ручном
способе
подбора
,
напри
-
мер
,
условные
группы
грунтовых
условий
);
Рис
. 4.
Патент
на
полезную
модель
№
181319
Рис
. 5.
Патент
на
полезную
модель
№
181281
Рис
. 6.
Свидетельство
о
государствен
-
ной
регистрации
программы
для
ЭВМ
№
2018614896
–
автоматический
учет
и
проверка
взаимного
влияния
фундаментов
опоры
при
различных
сочетаниях
нагрузок
.
Понятный
интерфейс
программы
имеет
минимум
на
-
строек
.
Программа
«
Платан
» (
рисунок
7)
позволяет
подо
-
брать
фундамент
в
автоматическом
режиме
с
учетом
задан
-
ных
условий
эксплуатации
,
благодаря
встроенному
каталогу
изделий
и
удобных
фильтров
в
зависимости
от
ориентации
фундамента
относительно
траверс
,
высоты
фундамента
,
типа
стыка
стойки
с
плитой
и
группы
по
несущей
способ
-
ности
.
Одновременно
с
типом
и
маркой
фундамента
авто
-
матически
рассчитывается
масса
выбранного
фундамента
,
объем
бетона
и
масса
стали
.
Рис
. 7.
Скриншот
программы
«
Платан
»:
задание
марки
фундамента
,
расчетных
нагрузок
на
обрез
,
проверка
фундамента
20
Ежеквартальный
спецвыпуск
№
4(11),
декабрь
2018
Инновации
Проверка
фундамента
проводится
после
задания
расчетных
нагрузок
на
обрез
фун
-
дамента
и
характеристик
грунтов
основания
и
грунтов
обратной
засыпки
в
зависимости
от
заданного
режима
.
Характеристики
грунтов
можно
выбрать
из
списка
или
задать
самосто
-
ятельно
.
Далее
производятся
расчеты
фундамента
по
несущей
способности
по
грунту
и
материа
-
лу
.
Результаты
формируются
в
отдельный
от
-
чет
(
рисунок
8).
Использование
программы
«
Платан
»
зна
-
чительно
ускоряет
и
упрощает
проведение
весьма
сложных
инженерных
расчетов
,
по
-
зволяет
существенно
облегчить
труд
,
снизить
время
подбора
и
расчета
фундаментов
и
,
как
следствие
,
снизить
стоимость
проектирования
.
Программа
позволяет
оперативно
осущест
-
влять
вариантное
проектирование
,
варьируя
параметры
исходных
данных
в
виде
сочета
-
ний
нагрузок
,
характеристик
грунтов
основания
и
обратной
засыпки
.
В
настоящее
время
ПАО
«
МРСК
Сибири
»
ведет
работу
по
заключению
лицензионных
договоров
.
Рис
. 8.
Скриншот
программы
«
Платан
»:
отчет
расчета
после
проверки
фундамента
21
В
издательстве
Инфра
-
Инженерия
вышла
в
свет
новая
книга
к
.
т
.
н
.
В
.
И
.
Гуревича
объемом
свыше
500
страниц
под
интригующим
названием
«
Электромагнитный
импульс
высотного
ядерного
взрыва
и
защита
электрооборудования
от
него
»
В
этой
необычной
книге
рассказывается
об
истории
развития
военных
ядерных
программ
в
СССР
и
США
,
роли
развед
-
ки
в
создании
ядерного
оружия
в
СССР
,
обнаружении
электромагнитного
им
-
пульса
при
ядерном
взрыве
(
ЭМИ
ЯВ
),
многочисленных
испытаниях
ядерных
боеприпасов
.
В
доступной
для
неспециалистов
в
области
ядерной
физики
форме
опи
-
сан
процесс
образования
ЭМИ
ЯВ
при
подрыве
ядерного
боеприпаса
на
боль
-
шой
высоте
,
показано
влияние
много
-
численных
факторов
на
интенсивность
ЭМИ
ЯВ
и
его
параметры
.
Рассмотре
-
но
влияние
ЭМИ
ЯВ
на
электронные
компоненты
и
устройства
,
а
также
и
на
силовое
электрооборудование
энерго
-
систем
.
Большую
часть
книги
занимает
опи
-
сание
практических
(
а
не
теоретиче
-
ских
,
как
в
сотнях
отчетов
на
эту
тему
)
средств
и
методов
защиты
электронно
-
го
и
электротехнического
оборудования
от
ЭМИ
ЯВ
,
испытания
этого
оборудова
-
ния
на
устойчивость
к
ЭМИ
ЯВ
,
оценки
эффективности
средств
защиты
.
В
книге
использованы
многочислен
-
ные
документы
и
фотографии
с
грифа
-
ми
секретности
,
которые
были
рассе
-
кречены
и
стали
общедоступными
лишь
недавно
.
По
широте
охвата
проблемы
,
новиз
-
не
,
глубине
и
практической
значимости
описанных
технических
решений
книга
является
фактически
энциклопедией
ЭМИ
ЯВ
и
не
имеет
аналогов
на
книж
-
ном
рынке
.
Книга
рассчитана
на
инженеров
-
элек
-
триков
и
энергетиков
разрабатываю
-
щих
,
проектирующих
и
эксплуатирую
-
щих
электронное
и
электротехническое
оборудование
,
а
также
будет
полезна
преподавателям
вузов
и
студентам
.
Много
интересного
найдут
в
ней
также
и
любители
истории
техники
.
Заказать
книгу
можно
на
сайте
издательства
www.infra-e.ru
или
по
электронной
почте
и
телефону
8 (8172) 75-15-54
ЛИТЕРАТУРА
1.
СП
28.13330.2012.
Актуализированная
редакция
СНиП
2.03.11-85.
Защи
-
та
строительных
конструкций
от
коррозии
.
2.
СП
63.13330.2012.
Актуализированная
редакция
СНиП
52-01-2003.
Бе
-
тонные
и
железобетонные
конструкции
.
Основные
положения
.
3.
Правила
устройства
электроустановок
.
Седьмое
издание
.
М
., 2003.
Оригинал статьи: Составные грибовидные фундаменты повышенной долговечности для опор ВЛ 35–110 кВ
В настоящее время на воздушных линиях электропередачи 35–110 кВ в большинстве случаев применяются унифицированные железобетонные грибовидные фундаменты, разработанные в 60–80 годах прошлого столетия. Разработанные конструкции фундаментов для ВЛ 35–110 кВ соответствуют требованиям действующих нормативных документов, позволяют минимизировать затраты на строительство и эксплуатацию ВЛ в целом, а составная схема с оптимальными размерами отдельных элементов (плит и стоек) позволяет сократить расходы на транспортировку и складирование на участках строительства и реконструкции ВЛ.
