随着我国工业化和城市化进程的加快，社会用电量呈现较快的增长趋势，伴随着用电量的增加，电网建设规模也在进一步扩大，建设的输电线路工程越来越多。输电线路铁塔基础施工后，会出现弃土处置的问题，在低电压等级线路建设中，弃土处置的问题并不突出。但是，随着电压等级的提高，铁塔荷载越来越大，势必造成设计的基础混凝土用量很大，在基础施工结束后会产生大量的弃土。

回顾以往输电线路工程的建设，铁塔基础施工后产生的弃土并没有得到很好的处置。弃土处置不当，一方面破坏了土地和植被，造成一定的水土流失，影响周边环境；另一方面，大量弃土的不恰当堆放容易诱发次生地质灾害，威胁塔基的安全；更有甚者，在工程地质条件差的地段堆放弃土，在强降雨的作用下容易诱发山体滑坡，影响人们的生产和生活，甚者危及人们的生命及财产。

弃土处置既关系到工程建设的安全性，又关系到环境保护方面的问题^{[1, 2]}，在工程项目的全寿命周期内，做好弃土处置的设计，有利于降低工程运营成本，为工程项目增值。因此，重视弃土处置的设计工作十分必要。

输电线路工程具有线路长、沿线地形复杂、塔基呈点状分布等特点，铁塔基础施工后产生的弃土具有点状分布的特点。不同地形、地质、水文条件下弃土的构成也不同，归纳弃土产生的原因主要有3种：基坑开挖后回填形成的多余土方V₁，m³；为满足基础受力和配置要求降基形成的土方V₂，m³；修筑挡土墙、排水沟等附属设施形成的多余土方V₃，m³。铁塔基础施工后的弃土总量V=V₁+V₂+V₃。

基坑开挖后回填形成的多余土方是弃土的主要构成部分，也是弃土处置重点关注的对象。而在一些特殊地形条件下，不可避免地需要降基处理以满足基础受力和配置要求，这部分弃土应结合实际地形考虑。附属设施的修筑，同样存在坑槽开挖回填后形成多余土方的问题。

近几年的输电线路工程建设中，无论是设计单位还是施工单位，对弃土的处置问题并未引起足够的重视，弃土处置粗放、随意性大，乱堆乱弃现象突出，破坏了周边环境，造成了一定的水土流失。

在工程设计阶段，对弃土的处置并未形成系统、详细的设计文件，过去通常的做法有：在塔基范围内大面积平摊处理；在塔基附近松散堆放；寻找弃土点，将弃土外运。

在以往的工程设计中，基础主柱外露高度通常为200 mm，当弃土土方量大时，在塔基范围内平摊处理，平摊面积较大，大量植被被破坏，容易造成水土流失；在塔基附近松散堆放，没有可靠的设计方案支撑，随意性很大，存在一定的环境隐患和安全隐患。

施工弃土若不经处理，在塔位附近松散堆积，将造成弃土堆积范围内的植被遭到破坏，形成岩土裸露、地表结皮、“青山挂白”等现象，影响自然景观。松散的岩土在地表水的带动下，将汇入农田、河网，破坏农田，影响农业生产，淤积河道，减少水库库容，造成水土流失，增加受损各方主体的治理成本，不符合社会可持续发展的战略。

输电线路工程中，因次生地质灾害造成的线路改线或岩土工程治理现象越来越多，这种现象在云贵地区较为突出，主要原因是铁塔基础施工后弃土处置不当^[3]，破坏了塔位附近原始地质地貌，在地表水或地下水的作用下，形成滑坡、塌方、泥石流等地质灾害。当塔基下方存在耕地、道路、居民房屋等时，因弃土引发的次生地质灾害将严重影响人们的生产和生活。

弃土堆放不合理，将改变地表水径流方向，当土体不断受到地表水冲刷后，土体的黏结力和摩擦角减小，抗剪强度降低，造成土体的承载力和稳定性下降^[4]。对一些塔基附近岩土力学性质相对较差、地质情况薄弱的塔位，在塔基附近容易形成冲沟和塌方，影响基础受力，威胁塔基的稳定和安全。

若未充分考虑弃土的处置措施，在施工阶段，就会影响工程进度，造成不必要的经济损失。比较常见的情况是当弃土量很大时，在施工结束后，还需要修筑堡坎、排水沟等附属设施，二次投入人力和物力，不但影响工程的整体进度，而且还需增加投资。

通常情况下，对于平地塔位或者场地开阔、坡度在15°以内的塔位，可将弃土在塔基范围内平摊堆放，见图 1所示。此时，需要测算弃土土方量，通过调整基础主柱外露高度H 满足弃土堆放要求。弃土堆放后，应保证基础顶面露现至少200 mm，严禁弃土堆放后将基础掩埋。

图 1

Fig. 1

图 1 在塔基范围内堆放弃土方法示意图

塔基征地尺寸应根据相关建设文件确定，通常可按基础根开加2 m确定。塔基征地范围内可堆放的弃土量按V=HL²进行估算。

对于弃土堆放在塔基范围内，弃土的滑动将影响塔基原状土的情况或地形坡度在15°以上的塔位，可选择在地形较缓、地质条件稳定的地点修筑堡坎（见图 2），将弃土堆放在堡坎内。堡坎的形式、长度、外露高度等可根据弃土量、地形条件等综合确定。堡坎应在远离塔腿的位置设置，不得设置在塔位的上方，原则上应确保基础的安全不因堡坎修筑或破坏而受到威胁。

图 2

Fig. 2

图 2 堡坎内堆放弃土方法示意图

当塔位地形坡度在10°~15°时，塔位地质稳定，弃土堆放在塔基范围内但不影响塔基安全或个别塔腿位于低洼处需要防护处理时，可修筑堡坎，将弃土堆放在塔基范围内（见图 3）。堡坎与基础外边缘的距离L 应根据弃土土方量、堡坎型式、地形条件等综合确定，但应大于基础上拔角所确定的尺寸界限。这种情况下，弃土土方量应包含堡坎坑槽开挖回填后剩余的土方量。施工时，应先修筑堡坎，后进行基面平整、基坑开挖等土石方工程施工。弃土堆放后，应保证基础顶面露出至少200 mm。

图 3

Fig. 3

图 3 修筑堡坎后在塔基范围内堆放弃土方法示意图

在塔位附近，若存在明显的洼地、凹坑、破碎带等特殊地形区，在确保安全可靠、不破坏环境的前提下，可将弃土堆放其中。弃土堆放后，做好植被恢复和排水措施即可，不再需要抬高基础主柱外露高度或修筑堡坎，有利于节约成本。

这种弃土处置方式仅适用于特殊地形，设计人员在终勘定位时，应对地形做好详细的记录，为弃土处置方案提供依据。

输电线路工程弃土具有单基土方量较小、沿线分散不集中的特点，但是若能根据当地实际情况，结合弃土土方量、土质情况等特点，将弃土集中再利用，用于当地基础设施的建设，不失为一种良好的举措。

在工程的勘测设计阶段，设计人员在充分掌握沿线地区的地形地貌、地质情况后，应积极听取当地环保、水利、国土等相关部门对弃土处置的建议，结合当地实际情况，寻找弃土综合利用的途径。

弃土堆放点必须重视植被恢复措施和排水措施，要求做到以下2点：选择适合当地土质条件且易成活的草籽播种，尽快恢复原始植被；弃土堆放应满足排水条件，应避免冲刷和集水，当排水有困难时，应修筑排水沟或截水沟等设施。

弃土处置应因地制宜，综合考虑塔基稳定、环境保护、经济合理、施工方便等诸多因素，认真做好设计和施工各阶段的工作。

弃土量与基础型式密切相关，因此在设计过程中应综合考虑地形、地质、水文等情况，以及基础作用力的大小，对基础型式进行优化，达到减少土石方、保护环境的目的。例如平丘地区，在地质条件允许的条件下，采用原状土基础较采用大开挖基础弃土量更少，更加经济环保；在山区，为适应地形高差变化采取的全方位高低腿与不等高基础配合使用方法较降基处理方法可极大减少开挖土石方。有关环保型基础的设计，国内相关研究比较多^{[5, 6, 7]}，在此就不作过多的论述。

在终勘定位过程中，结构专业人员应会同地质专业人员、水文专业人员合理选择弃土的堆放点。水文专业人员应对弃土堆放点的水文条件进行分析和说明，判断冲刷、洪涝等水文条件是否会因弃土堆放而破坏周边环境和影响塔基的安全稳定。地质专业人员应对弃土堆放点的地质条件进行分析和说明，避免因弃土堆放诱发次生地质灾害，确保弃土堆放的安全和稳定。结构专业人员应结合水文、地质条件并测算弃土土方量，对弃土堆放的方式、是否设置堡坎、采取何种排水形式、植被恢复等进行详细的设计。

在工程施工阶段，若需修筑堡坎，施工时应先修筑堡坎，然后进行基面平整、基坑开挖等土石方工程施工，将弃土随挖随运到堡坎内堆放，弃土需做好基面排水，将水顺坡排走，避免积水。

施工人员应结合施工现场实际情况，认真领会设计意图，复核弃土堆放点的地形、地质条件是否与设计资料吻合。对于设计资料和现场情况严重不符或设计方案无法满足堆放要求的情况，施工单位应该暂停施工，待设计单位核实修改方案后再行施工。施工单位应做好文明施工措施，严禁随意堆放弃土，在确保塔基安全的前提下，保护好周边的环境。

在工程项目设计阶段，设计人员应提高对弃土处置的认识，重视对弃土处置措施的设计，这样既达到了环境保护的目的，为创建环保型输电线路工程奠定了基础，同时，在工程项目的全寿命周期内，又确保了线路的运行安全，有利于节能环保和降低工程的运营成本。