山區(qū)變電站滑坡災(zāi)害治理工程研究

蔡立川

摘要：在進(jìn)行變電站站址的勘探選擇時(shí)，應(yīng)盡量避開(kāi)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(shí)，必須采取切實(shí)可行的滑坡災(zāi)害治理措施，以保障變電站的正常、安全運(yùn)行。文章從滑坡災(zāi)害對(duì)變電站的危害出發(fā)，并結(jié)合工程實(shí)例，就山區(qū)變電站滑坡災(zāi)害治理工程的開(kāi)展與實(shí)施進(jìn)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(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：P642 文章編號(hào)：1009-2374（2015）34-0152-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.078

滑坡災(zāi)害在我國(guó)特別是部分山區(qū)中是一種較為常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。滑坡災(zāi)害一旦發(fā)生，不僅會(huì)對(duì)沿線(xiàn)建筑物、構(gòu)筑物、道路造成嚴(yán)重的毀壞，而且還會(huì)危及人們生命安全、堵塞河流，并引發(fā)生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)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(cè)設(shè)計(jì)以及災(zāi)害防治措施。

1 滑坡災(zāi)害對(duì)變電站的危害及主要防治措施

1.1 滑坡災(zāi)害對(duì)變電站的危害

由于滑坡體在滑坡過(guò)程中往往沖擊作用強(qiáng)烈、速度驚人且所攜帶的土石方量巨大，在強(qiáng)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(duì)變電站的正常、安全運(yùn)行帶來(lái)極大的影響。

例如，在2011年10月1日，因持續(xù)性的強(qiáng)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(xiàn)桿塔損壞嚴(yán)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(dá)州因持續(xù)強(qiáng)降雨及某施工單位不當(dāng)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(kāi)裂，嚴(yán)重威脅到變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。近年來(lái)，全國(guó)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(jiàn)不鮮，必須采取切實(shí)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(yùn)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(kāi)滑坡影響的工程建設(shè)則應(yīng)盡量避開(kāi)，而不能避開(kāi)的工程則應(yīng)當(dāng)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(guó)建設(shè)以來(lái)，我國(guó)在各類(lèi)工程建設(shè)中已積累了豐富的滑坡治理實(shí)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(lèi)防治措施，詳見(jiàn)表1所示：

表1 我國(guó)滑坡災(zāi)害的主要防治措施

2 滑坡災(zāi)害治理工程在山區(qū)變電站中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 工程實(shí)例分析

某山區(qū)變電站位于國(guó)道一側(cè)，在2008年初國(guó)道側(cè)的山體中部出現(xiàn)裂縫，并呈逐年增大趨勢(shì)。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(kāi)狀型。經(jīng)勘查結(jié)果顯示，該裂縫寬度約50cm，長(zhǎng)度和高差分別達(dá)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(jiàn)圖1所示：

圖1 山體勘查剖面示意圖

對(duì)勘查結(jié)果分析表明，當(dāng)出現(xiàn)山體滑坡災(zāi)害時(shí)，其沖擊力和土石方量巨大，將會(huì)直接毀壞變電站?？紤]到如采取變電站整體遷移方案，將對(duì)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(yùn)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(duì)該次災(zāi)害的發(fā)生原因進(jìn)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(gè)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?yàn)楦呱綅{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(qiáng)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(gè)方面：一方面是由于近年來(lái)當(dāng)?shù)鼐用翊罅糠N植經(jīng)濟(jì)性作為，而使得原坡體植被砍伐嚴(yán)重，導(dǎo)致土體整體抗?jié)B強(qiáng)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(jìn)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(duì)這兩種情況分別進(jìn)行了研究性分析與論證。其中對(duì)于山體不穩(wěn)定邊坡問(wèn)題，通過(guò)進(jìn)一步勘查滑坡帶土體、巖層的構(gòu)造及力學(xué)指標(biāo)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?xún)?nèi)，其穩(wěn)定度較好。考慮到目前坡體植被多數(shù)仍保存良好，不穩(wěn)定邊坡問(wèn)題則不需要專(zhuān)門(mén)治理，只需要發(fā)動(dòng)當(dāng)?shù)鼐用窦訌?qiáng)山坡綠化即可。

而對(duì)于淺層滑坡災(zāi)害問(wèn)題，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)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(dòng)將進(jìn)一步增大，滑坡災(zāi)害也會(huì)隨之發(fā)生。為此，應(yīng)重點(diǎn)做好淺層滑坡災(zāi)害方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。根據(jù)勘查資料及工程實(shí)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(shí)現(xiàn)對(duì)該山體滑坡災(zāi)害的根治，在治理過(guò)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(lái)水進(jìn)行截留和排出以及將滑坡區(qū)內(nèi)的降雨及地下水通過(guò)人工溝道盡快地排除出滑坡區(qū)，從而減少對(duì)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(guò)設(shè)置滑坡區(qū)以外的山坡截水溝、滑坡區(qū)以?xún)?nèi)的樹(shù)枝狀排水溝及自然溝，從而形成了一個(gè)統(tǒng)一的排水網(wǎng)絡(luò)。在地下排水工程中，則是通過(guò)設(shè)置截水盲溝、井點(diǎn)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(guò)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(shí)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(dòng)受力系統(tǒng)，而抗滑樁則作為土體的被動(dòng)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(guò)注漿工藝以改變?cè)搮^(qū)域滑坡帶土體的性質(zhì)，以提高土體的抗剪強(qiáng)度，并增強(qiáng)滑坡帶自身的抗滑動(dòng)能力。在該工程中，通過(guò)坡體注漿技術(shù)的應(yīng)用，不僅使?jié){液充分填充進(jìn)滑坡帶土體中，增強(qiáng)了土體的抗剪強(qiáng)度和密實(shí)度，而且漿液在固化后與原土體形成強(qiáng)度更高的復(fù)合型土層，從而增強(qiáng)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(yǔ)

本文從滑坡災(zāi)害對(duì)變電站的危害出發(fā)，并結(jié)合工程實(shí)例，就山區(qū)變電站滑坡災(zāi)害治理工程的具體開(kāi)展與實(shí)施進(jìn)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(shí)際開(kāi)展與應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)首先做好勘查與方案設(shè)計(jì)工作，通過(guò)科學(xué)分析滑坡災(zāi)害原因，以?xún)?yōu)選出綜合治理性強(qiáng)、可操作性好以及造價(jià)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(yùn)行。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）