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山区变电站滑坡灾害治理工程研究

摘要:在进行变电站站址的勘探选择时,应尽量避开滑坡、断层、溶洞及塌陷区等不利的地质地带。如果因特殊原因,选址在有滑坡灾害影响的地质地带中时,必须采取切实可行的滑坡灾害治理措施,以保障变电站的正常、安全运行。文章从滑坡灾害对变电站的危害出发,并结合工程实例,就山区变电站滑坡灾害治理工程的开展与实施进行了研究。 

关键词:山区变电站;滑坡灾害;滑坡治理;站址勘探;地质地带 文献标识码:A 
  滑坡灾害在我国特别是部分山区中是一种较为常见的地质灾害。滑坡灾害一旦发生,不仅会对沿线建筑物、构筑物、道路造成严重的毁坏,而且还会危及人们生命安全、堵塞河流,并引发生态环境的严重破坏。因此,在有滑坡灾害影响的工程建设中,必须做好相应的勘测设计以及灾害防治措施。 
  1 滑坡灾害对变电站的危害及主要防治措施 
  1.1 滑坡灾害对变电站的危害 
  由于滑坡体在滑坡过程中往往冲击作用强烈、速度惊人且所携带的土石方量巨大,在强烈的冲击作用下,将直接冲毁或淤埋变电站建筑物、损坏变电设备以及危及人身安全,从而对变电站的正常、安全运行带来极大的影响。 
  例如,在2011年10月1日,因持续性的强降雨影响,湖北杨家湾变电站附近出现山体滑坡,造成沿线杆塔损坏严重,直接威胁到城区电网的持续、安全供电;在2007年6月27日,四川达州因持续强降雨及某施工单位不当施工影响,造成山体滑坡灾害,其中杨柳垭变电站受到波及,造成变电站地面及建筑外层开裂,严重威胁到变电站的安全、稳定运行。近年来,全国各地尤其是在山区变电站中,受滑坡灾害影响的案例屡见不鲜,必须采取切实可行的滑坡灾害治理措施,以有效保证变电站的安全稳定运行。 
  1.2 滑坡灾害的主要防治措施 
  滑坡灾害的治理目的是消除滑坡的危害及影响。根据滑坡的防治原则,能尽量避开滑坡影响的工程建设则应尽量避开,而不能避开的工程则应当采取有效的治理方案,并尽可能做到一次性根治,以不留后患。从新中国建设以来,我国在各类工程建设中已积累了丰富的滑坡治理实践,并形成了一整套的防治方法与策略,并可以归结为绕避滑坡、排水、力学平衡以及滑带土改良这四类防治措施,详见表1所示: 
  2 滑坡灾害治理工程在山区变电站中的实际应用 
  2.1 工程实例分析 
  某山区变电站位于国道一侧,在2008年初国道侧的山体中部出现裂缝,并呈逐年增大趋势。在2010年,随着该区域降雨量的增加,山坡裂缝突然加大,并呈现为圆弧张开状型。经勘查结果显示,该裂缝宽度约50cm,长度和高差分别达到了180m和1.5m,在裂缝的下方还生成了多条圆弧状裂缝,该山体存在不稳定边坡和浅层滑坡灾害的可能。其山体勘查剖面图详见图1所示: 
  图1 山体勘查剖面示意图 
  对勘查结果分析表明,当出现山体滑坡灾害时,其冲击力和土石方量巨大,将会直接毁坏变电站。考虑到如采取变电站整体迁移方案,将对该区域电网的持续供应造成很大的影响。为保障变电站的安全、稳定运行,在2010年底采取了滑坡综合治理方案,有效消除了滑坡的危害及影响,取得了良好的治理效果。 
  2.2 滑坡原因分析 
  为根治滑坡灾害,首先对该次灾害的发生原因进行了分析。根据调查结果显示,该滑坡灾害的主要诱发因素为地质因素、雨季因素和人为因素这三个方面: 
  2.2.1 地质因素和雨季因素。据地质勘查资料表明,站址区域为高山峡谷地貌,山体滑坡带岩性主要由黏性土及碎石块所构成,且构成成分复杂、极不均匀,土体的完整性较差,节理缝隙发育,这都造成了地表水有充分的下渗路径。而随着2010年初的强降雨影响,也加快了节理缝隙的发育,生成了滑坡带地质。 
  2.2.2 人为因素。据调查显示,人为因素主要有两个方面:一方面是由于近年来当地居民大量种植经济性作为,而使得原坡体植被砍伐严重,导致土体整体抗渗强度降低,变形量加大;另一方面则是由于附近的隧道施工建设,造成了滑坡带土体的进一步破碎,加大了地表水下渗的路径。 
  2.3 滑坡灾害治理方案及应用 
  2.3.1 总体治理方案。根据勘查结果显示的山体存在不稳定边坡和浅层滑坡灾害的可能,对这两种情况分别进行了研究性分析与论证。其中对于山体不稳定边坡问题,通过进一步勘查滑坡带土体、岩层的构造及力学指标情况,得出土体各剖面的稳定系数均在1.22~1.49范围以内,其稳定度较好。考虑到目前坡体植被多数仍保存良好,不稳定边坡问题则不需要专门治理,只需要发动当地居民加强山坡绿化即可。 
  而对于浅层滑坡灾害问题,对其稳定性进行分析,得出土体各剖面滑坡稳定系数只有0.94~1.04左右,其稳定性不高。在持续性暴雨作用下,土层裂缝和滑动将进一步增大,滑坡灾害也会随之发生。为此,应重点做好浅层滑坡灾害方案的设计与优化。根据勘查资料及工程实际,在该滑坡灾害治理工程中,综合采用了排水工程、支挡工程及坡体注浆措施。 
  2.3.2 排水工程的应用。在实现对该山体滑坡灾害的根治,在治理过程中综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将该滑坡区以上的来水进行截留和排出以及将滑坡区内的降雨及地下水通过人工沟道尽快地排除出滑坡区,从而减少对滑坡带土体稳定性的影响。为此,在该地表排水工程中,通过设置滑坡区以外的山坡截水沟、滑坡区以内的树枝状排水沟及自然沟,从而形成了一个统一的排水网络。在地下排水工程中,则是通过设置截水盲沟、井点抽水系统,以有效降低滑坡带的地下水位,减少土体的孔隙水压力,从而增大滑坡土体的稳定性。而且通过该地下排水工程的建设,也能减少支挡工程的建设量,起到节约工程投资的目的。 
  2.3.3 支挡工程的应用。滑坡灾害治理中的支挡工程,主要包括了抗滑挡墙、挖孔抗滑桩、锚索抗滑桩、预应力锚索、排架桩等技术措施的应用,这些治理措施能够迅速增加和恢复滑坡土体的抗滑力,因此在实际工程治理中应用非常广泛。在该支挡工程中,采用了抗滑桩和预应力锚索相结合的方式,其中以预应力锚索作为土体的主动受力系统,而抗滑桩则作为土体的被动受力系统,能取得较好的滑坡综合治理效果。 
  2.3.4 坡体注浆的应用。滑坡带坡体注浆技术属于滑坡土改良措施中的一种,即是通过注浆工艺以改变该区域滑坡带土体的性质,以提高土体的抗剪强度,并增强滑坡带自身的抗滑动能力。在该工程中,通过坡体注浆技术的应用,不仅使浆液充分填充进滑坡带土体中,增强了土体的抗剪强度和密实度,而且浆液在固化后与原土体形成强度更高的复合型土层,从而增强了滑坡带土地的整体稳定性与抗滑性,治理效果良好。 
  3 结语 
  本文从滑坡灾害对变电站的危害出发,并结合工程实例,就山区变电站滑坡灾害治理工程的具体开展与实施进行了研究与探讨。在山区变电站滑坡灾害治理工程的实际开展与应用过程中,应首先做好勘查与方案设计工作,通过科学分析滑坡灾害原因,以优选出综合治理性强、可操作性好以及造价较低的滑坡治理方案,最好是一次性根治滑坡灾害,并不留后患,从而有效保障山区变电站的安全、可靠运行。 
  参考文献 
  [1] 杨勤海,王璇.滑坡地质灾害中的综合治理技术应用[J].勘察科学技术,2011,(6). 
  [2] 汤金云,谢蒙.治理技术在库岸滑坡体调查中的应用[J].人民珠江,2009,(6). 
  [3] 王恭先.滑坡学与滑坡防治技术[M].北京:中国铁道出版社,2004. 
  [4] 陈宏林,丰继林.工程地质勘探方法[M].北京:地质出版社,2003. 

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