随着我国经济的持续增长和能源需求的不断上升，特高压电网在能源消纳和电力保供方面需求也不断增加，“十五五”期间将开工及建成30余项特高压工程。而外部通道资源日益紧张，特高压线路工程呈现沿山区走线的趋势，据统计山区走线占比达50%以上。目前山区特高压线路基础主要采用挖孔基础，平均桩长12m，受设备进场及钻进能力限制，施工难点主要集中在覆盖层厚度小于8m、岩石强度大于40MPa的岩石地基基础选型及设备选择。本项目在多项国网科技项目支持下，产学研用协同攻关，历经5年，形成了具有自主知识产权的特高压山区输电线路小型化基础设计与施工关键技术及成套装备研发成果。项目组开展了特高压山区输电线路轻量化基础设计与施工关键技术及工程应用的攻关研究，提出适应覆盖层厚度小于8m、岩石强度大于40MPa岩石地基的山区轻量化基础全场景选型方案；明确轻量化基础受力机理和设计方法；研发配套轻型化施工装备，形成相应施工工艺及质量控制方法。

首先，本项目提出了适应山区硬岩地质的特高压线路轻量化基础全场景选型方案及其受力机理。以塔位覆盖层厚度、地形坡度为关键边界条件，提出了适应覆盖层厚度小于8m、强度大于40MPa硬岩地基的斜锚短桩、柱板式岩石锚杆、山地微型桩三种轻量化基础型式，阐释了各轻量化基础荷载传递规律、强度变形特征及其失效模式，解决了山区特高压线路建设大荷载与基础轻量化设计之间的关键难题。其次，攻克了特高压轻量化基础设计技术。揭示了斜锚短桩、柱板式岩石锚杆、山地微型桩三种轻量化基础桩（锚）—土（岩）多向互馈协同作用规律，建立了特高压山区输电线路轻量化基础设计理论，形成了集设计参数、计算方法、构造措施于一体的轻量化基础设计关键技术，研发了三维可视化设计平台，实现了规模化工程应用。最后，构建了适应山区硬岩地基轻型化施工的装备-工艺-质量控制建设体系。基于模块化拆解、快速定位、潜孔钻（锤）成孔工艺及机械仿生等先进技术原理，研发了适应索道运输的单模块2吨级、岩石强度160MPa以内硬岩的高效钻进山地微型桩及斜锚短桩装备，兼具塔基自行走能力；提出了配套施工工艺及质量控制标准；填补了山区输电线路轻型化施工装备序列的空白。

本项目紧密结合我国特高压工程建设的重大需求开展相关研究工作，对山地微型桩基础、斜锚短桩基础及柱板式岩石锚杆基础受力机理进行研究，进而提出相应基础设计计算方法；基于提出的设计计算方法设计试验桩开展现场试验，对设计计算方法进行完善；针对各类基础型式，提出施工机械轻型化、多功能化等关键技术和机械化施工工艺及验收方法。研究成果成功应用于灵州～绍兴特高压直流线路工程、福州～厦门特高压交流线路工程、白鹤滩～浙江特高压直流线路工程、金上～湖北特高压直流线路工程、福建北电南送特高压交流线路工程、陕北～安徽特高压直流线路工程等多个交直流特高压线路工程中，设计运行情况良好。岩石锚杆基础适用于覆盖层（不含强风化岩石）厚度不宜超过3m，岩体基本质量等级为Ⅰ～Ⅴ级的岩石地基。课题组开展了岩石锚杆基础理论研究、现场试验，提出了适应特高压工程大荷载的岩石锚杆基础适用型式、破坏模式、承载力计算及其关键设计参数取值、施工和质量检测等方面的建议。山地微型桩基础桩径小（200~400mm），所需作业面小，挖孔扭矩力小，承载能力高，且开方量少，有利于环境保护，具有安全、环保、经济等多重优势。适用于覆盖层厚度3m～8m，下卧基岩为非极软岩、非极破碎岩的地基。项目组提出了山地微型桩基础设计计算方法、施工工艺及检测方法等，为特高压山区输电线路轻量化基础的应用提供了支撑。斜锚短桩基础是中心短桩与桩周多锚组成的新型基础型式，可充分利用岩石的承载性能及结构受力特征，有效降低材料用量，对岩石完整性和质量等级要求较低，可广泛应用于山区多种岩石地质。通过项目研究提出了斜锚短桩基础设计计算方法，形成斜锚短桩基础典型设计方案，设计了仿生支腿行走技术的新型施工机械，提升了施工设备在复杂地形下的运输、移动和操作性能，减少了对施工环境的破坏。经济效益和环保效益明显。研究成果可落地实施，有效提高山区岩石类基础的经济性，提升基础机械化施工和装备水平，降低劳动强度和施工安全风险，切实落实国家环水保政策。该成果亦可应用到山区构筑物、通讯微波铁塔、风力发电等行业，市场前景广阔，社会意义重大。

国网经济技术研究院有限公司（以下简称“国网经研院”）是公司的全资子公司和直属单位，作为公司的电力、电网规划和工程设计咨询机构，拥有“工程咨询甲级资质” 和“工程设计电力行业专业甲级资质”。经研院拥有一支结构合理、专业齐全的科研、规划、设计咨询及评审专业队伍，拥有“新世纪百千万人才工程”国家级人选、公司“科技领军人物”等专家人才队伍，培育了规划、设计、评审等核心业务能力，主要承担电力电网规划、电网工程勘察设计咨询、项目评审、电力技术经济以及科研创新和标准化等业务，建立了服务于公司发展和电网发展的技术支撑体系，是国家电网发展的专业技术支撑力量。此外，经研院承担了公司全部特高压工程设计牵头工作，制定设计原则、确定设计方案，深化开展特高压标准化设计及相关标准的编制和滚动修订，深入研究探索重大工程项目设计组织体系和管理模式，形成了从特高压交直流到配电网各专业齐备的全业务体系，已成为国内一流的电力咨询研究机构，具备完成本项目的理论与工程经验。

本项目产生的效益如下：（1）生态保护与成本优化新型基础技术通过机械化施工和模块化设计，减少土石方开挖量（如斜锚短桩基础减少 30% 以上），降低对山区植被、岩石基面的破坏，保护生态脆弱区域；同时，轻量化设计减少混凝土、钢材用量，降低建材生产与运输碳排放，符合 “双碳” 战略目标。其适应复杂地质条件的特性，避免传统大开挖对山体稳定性的影响，减少后期维护成本，延长基础服役寿命，实现生态保护与全生命周期成本降低的双重效益。（2）安全提升与资源集约研发的轻量化钻机和仿生式运输系统支持大坡度斜坡作业，大幅降低人工开挖风险，缩短施工周期，标准化施工工艺提升效率，保障电网建设进度。微型桩基础通过优化嵌岩深度和承载力计算，减少钢材与混凝土用量，斜锚短桩基础通过多向互馈机制提升材料利用率，降低单位电量输送成本，提升能源运输效率，实现施工安全与资源节约的协同优化。（3）区域发展与技术创新新技术支持特高压线路跨越复杂地形，加速偏远地区清洁能源接入电网，推动能源资源优化配置，助力乡村振兴和区域协调发展；同时，为高比例可再生能源并网提供可靠基础，保障电网稳定性。轻量化施工装备技术创新推动工程机械行业升级，形成新经济增长点，制定的行业标准增强国际竞争力，促进技术规范化与产业协同发展，实现区域经济与技术辐射的双重价值。

本项目采用与企业合作方式进行成果转化。（1）合作模式采取开放技术合作的模式，与有共同研发需求或市场拓展目标的企业、科研机构等开展合作。合作方式可以包括但不限于联合研发、技术共享、共同申请科研项目、合作开展技术推广和应用等。（2）具体内容联合研发：针对该技术在现有基础上的进一步优化、升级或拓展应用，与合作方共同投入研发资源，开展联合研发项目。例如，我们可以与企业、科研机构团队合作，利用其先进的实验设备和科研人才，对技术中的关键问题进行深入研究，开发出更具竞争力的新产品或新工艺。技术共享：在合作过程中，双方可以共享各自的技术资源和研发成果，互相学习借鉴，促进技术的快速进步和创新。例如，合作方可能拥有与该技术相关的其他配套技术或生产工艺，通过技术共享，我们可以将这些技术整合在一起，形成更完整的技术解决方案，提升产品的整体性能和市场竞争力。科研项目合作：共同申请政府的科研项目、产业扶持资金等，借助外部资源推动技术的发展和应用。例如，我们可以与科研机构合作，针对该技术在特定领域的应用前景，申报国家或地方的科技计划项目，争取获得项目资金支持，同时借助科研机构的专业研究能力和学术影响力，提升技术的知名度和权威性。技术推广与应用合作：合作方可以利用其在市场渠道、客户资源等方面的优势，帮助我们推广和应用该技术，拓展市场空间。例如，合作方可以将该技术纳入其产品或服务的解决方案中，向其客户进行推荐和销售，或者共同举办技术推广活动，向目标客户群体宣传该技术的优势和应用价值。（3）转化目标本项目转化成果将有效提高山区岩石类基础的经济性，提升基础机械化施工和装备水平，降低劳动强度和施工安全风险，切实落实国家环水保政策。