摘要:在進行變電站站址的勘探選擇時,應(yīng)盡量避開滑坡、斷層、溶洞及塌陷區(qū)等不利的地質(zhì)地帶。如果因特殊原因,選址在有滑坡災(zāi)害影響的地質(zhì)地帶中時,必須采取切實可行的滑坡災(zāi)害治理措施,以保障變電站的正常、安全運行。文章從滑坡災(zāi)害對變電站的危害出發(fā),并結(jié)合工程實例,就山區(qū)變電站滑坡災(zāi)害治理工程的開展與實施進行了研究。
關(guān)鍵詞:山區(qū)變電站;滑坡災(zāi)害;滑坡治理;站址勘探;地質(zhì)地帶 文獻標識碼:A
滑坡災(zāi)害在我國特別是部分山區(qū)中是一種較為常見的地質(zhì)災(zāi)害。滑坡災(zāi)害一旦發(fā)生,不僅會對沿線建筑物、構(gòu)筑物、道路造成嚴重的毀壞,而且還會危及人們生命安全、堵塞河流,并引發(fā)生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞。因此,在有滑坡災(zāi)害影響的工程建設(shè)中,必須做好相應(yīng)的勘測設(shè)計以及災(zāi)害防治措施。
1 滑坡災(zāi)害對變電站的危害及主要防治措施
1.1 滑坡災(zāi)害對變電站的危害
由于滑坡體在滑坡過程中往往沖擊作用強烈、速度驚人且所攜帶的土石方量巨大,在強烈的沖擊作用下,將直接沖毀或淤埋變電站建筑物、損壞變電設(shè)備以及危及人身安全,從而對變電站的正常、安全運行帶來極大的影響。
例如,在2011年10月1日,因持續(xù)性的強降雨影響,湖北楊家灣變電站附近出現(xiàn)山體滑坡,造成沿線桿塔損壞嚴重,直接威脅到城區(qū)電網(wǎng)的持續(xù)、安全供電;在2007年6月27日,四川達州因持續(xù)強降雨及某施工單位不當施工影響,造成山體滑坡災(zāi)害,其中楊柳埡變電站受到波及,造成變電站地面及建筑外層開裂,嚴重威脅到變電站的安全、穩(wěn)定運行。近年來,全國各地尤其是在山區(qū)變電站中,受滑坡災(zāi)害影響的案例屢見不鮮,必須采取切實可行的滑坡災(zāi)害治理措施,以有效保證變電站的安全穩(wěn)定運行。
1.2 滑坡災(zāi)害的主要防治措施
滑坡災(zāi)害的治理目的是消除滑坡的危害及影響。根據(jù)滑坡的防治原則,能盡量避開滑坡影響的工程建設(shè)則應(yīng)盡量避開,而不能避開的工程則應(yīng)當采取有效的治理方案,并盡可能做到一次性根治,以不留后患。從新中國建設(shè)以來,我國在各類工程建設(shè)中已積累了豐富的滑坡治理實踐,并形成了一整套的防治方法與策略,并可以歸結(jié)為繞避滑坡、排水、力學(xué)平衡以及滑帶土改良這四類防治措施,詳見表1所示:
2 滑坡災(zāi)害治理工程在山區(qū)變電站中的實際應(yīng)用
2.1 工程實例分析
某山區(qū)變電站位于國道一側(cè),在2008年初國道側(cè)的山體中部出現(xiàn)裂縫,并呈逐年增大趨勢。在2010年,隨著該區(qū)域降雨量的增加,山坡裂縫突然加大,并呈現(xiàn)為圓弧張開狀型。經(jīng)勘查結(jié)果顯示,該裂縫寬度約50cm,長度和高差分別達到了180m和1.5m,在裂縫的下方還生成了多條圓弧狀裂縫,該山體存在不穩(wěn)定邊坡和淺層滑坡災(zāi)害的可能。其山體勘查剖面圖詳見圖1所示:
圖1 山體勘查剖面示意圖
對勘查結(jié)果分析表明,當出現(xiàn)山體滑坡災(zāi)害時,其沖擊力和土石方量巨大,將會直接毀壞變電站?紤]到如采取變電站整體遷移方案,將對該區(qū)域電網(wǎng)的持續(xù)供應(yīng)造成很大的影響。為保障變電站的安全、穩(wěn)定運行,在2010年底采取了滑坡綜合治理方案,有效消除了滑坡的危害及影響,取得了良好的治理效果。
2.2 滑坡原因分析
為根治滑坡災(zāi)害,首先對該次災(zāi)害的發(fā)生原因進行了分析。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示,該滑坡災(zāi)害的主要誘發(fā)因素為地質(zhì)因素、雨季因素和人為因素這三個方面:
2.2.1 地質(zhì)因素和雨季因素。據(jù)地質(zhì)勘查資料表明,站址區(qū)域為高山峽谷地貌,山體滑坡帶巖性主要由黏性土及碎石塊所構(gòu)成,且構(gòu)成成分復(fù)雜、極不均勻,土體的完整性較差,節(jié)理縫隙發(fā)育,這都造成了地表水有充分的下滲路徑。而隨著2010年初的強降雨影響,也加快了節(jié)理縫隙的發(fā)育,生成了滑坡帶地質(zhì)。
2.2.2 人為因素。據(jù)調(diào)查顯示,人為因素主要有兩個方面:一方面是由于近年來當?shù)鼐用翊罅糠N植經(jīng)濟性作為,而使得原坡體植被砍伐嚴重,導(dǎo)致土體整體抗?jié)B強度降低,變形量加大;另一方面則是由于附近的隧道施工建設(shè),造成了滑坡帶土體的進一步破碎,加大了地表水下滲的路徑。
2.3 滑坡災(zāi)害治理方案及應(yīng)用
2.3.1 總體治理方案。根據(jù)勘查結(jié)果顯示的山體存在不穩(wěn)定邊坡和淺層滑坡災(zāi)害的可能,對這兩種情況分別進行了研究性分析與論證。其中對于山體不穩(wěn)定邊坡問題,通過進一步勘查滑坡帶土體、巖層的構(gòu)造及力學(xué)指標情況,得出土體各剖面的穩(wěn)定系數(shù)均在1.22~1.49范圍以內(nèi),其穩(wěn)定度較好?紤]到目前坡體植被多數(shù)仍保存良好,不穩(wěn)定邊坡問題則不需要專門治理,只需要發(fā)動當?shù)鼐用窦訌娚狡戮G化即可。
而對于淺層滑坡災(zāi)害問題,對其穩(wěn)定性進行分析,得出土體各剖面滑坡穩(wěn)定系數(shù)只有0.94~1.04左右,其穩(wěn)定性不高。在持續(xù)性暴雨作用下,土層裂縫和滑動將進一步增大,滑坡災(zāi)害也會隨之發(fā)生。為此,應(yīng)重點做好淺層滑坡災(zāi)害方案的設(shè)計與優(yōu)化。根據(jù)勘查資料及工程實際,在該滑坡災(zāi)害治理工程中,綜合采用了排水工程、支擋工程及坡體注漿措施。
2.3.2 排水工程的應(yīng)用。在實現(xiàn)對該山體滑坡災(zāi)害的根治,在治理過程中綜合采用了地表排水工程和地下排水工程。其中地表排水工程的作用主要是將該滑坡區(qū)以上的來水進行截留和排出以及將滑坡區(qū)內(nèi)的降雨及地下水通過人工溝道盡快地排除出滑坡區(qū),從而減少對滑坡帶土體穩(wěn)定性的影響。為此,在該地表排水工程中,通過設(shè)置滑坡區(qū)以外的山坡截水溝、滑坡區(qū)以內(nèi)的樹枝狀排水溝及自然溝,從而形成了一個統(tǒng)一的排水網(wǎng)絡(luò)。在地下排水工程中,則是通過設(shè)置截水盲溝、井點抽水系統(tǒng),以有效降低滑坡帶的地下水位,減少土體的孔隙水壓力,從而增大滑坡土體的穩(wěn)定性。而且通過該地下排水工程的建設(shè),也能減少支擋工程的建設(shè)量,起到節(jié)約工程投資的目的。
2.3.3 支擋工程的應(yīng)用;聻(zāi)害治理中的支擋工程,主要包括了抗滑擋墻、挖孔抗滑樁、錨索抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、排架樁等技術(shù)措施的應(yīng)用,這些治理措施能夠迅速增加和恢復(fù)滑坡土體的抗滑力,因此在實際工程治理中應(yīng)用非常廣泛。在該支擋工程中,采用了抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索相結(jié)合的方式,其中以預(yù)應(yīng)力錨索作為土體的主動受力系統(tǒng),而抗滑樁則作為土體的被動受力系統(tǒng),能取得較好的滑坡綜合治理效果。
2.3.4 坡體注漿的應(yīng)用;聨麦w注漿技術(shù)屬于滑坡土改良措施中的一種,即是通過注漿工藝以改變該區(qū)域滑坡帶土體的性質(zhì),以提高土體的抗剪強度,并增強滑坡帶自身的抗滑動能力。在該工程中,通過坡體注漿技術(shù)的應(yīng)用,不僅使?jié){液充分填充進滑坡帶土體中,增強了土體的抗剪強度和密實度,而且漿液在固化后與原土體形成強度更高的復(fù)合型土層,從而增強了滑坡帶土地的整體穩(wěn)定性與抗滑性,治理效果良好。
3 結(jié)語
本文從滑坡災(zāi)害對變電站的危害出發(fā),并結(jié)合工程實例,就山區(qū)變電站滑坡災(zāi)害治理工程的具體開展與實施進行了研究與探討。在山區(qū)變電站滑坡災(zāi)害治理工程的實際開展與應(yīng)用過程中,應(yīng)首先做好勘查與方案設(shè)計工作,通過科學(xué)分析滑坡災(zāi)害原因,以優(yōu)選出綜合治理性強、可操作性好以及造價較低的滑坡治理方案,最好是一次性根治滑坡災(zāi)害,并不留后患,從而有效保障山區(qū)變電站的安全、可靠運行。
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