電力工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作

鄒東璃

（四川電力設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司 四川成都 610041）

0 引言

我國幅員遼闊，地質(zhì)情況復(fù)雜，這一定程度上使得我國地質(zhì)災(zāi)害情況嚴(yán)重，并且災(zāi)害種類較多。根據(jù)我國出臺的《地質(zhì)災(zāi)害防治管理辦法》，為了對地質(zhì)災(zāi)害進行有效的預(yù)防和治理，降低災(zāi)害的破壞程度，保護生命財產(chǎn)安全，對于那些可能造成地質(zhì)災(zāi)害的工程，在建設(shè)之前要首先完成地質(zhì)災(zāi)害的危險性評估工作。電力工程是我國經(jīng)濟發(fā)展的重中之重，一旦出現(xiàn)問題，將會造成不可估量的后果，電力項目遍布全國各地，然后很多工程中都存在著崩塌、滑坡以及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害問題。因此要給予電力工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作充分的重視，不斷強化災(zāi)害的防治能力和水平，為電力行業(yè)的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求

在地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作中所包括滑坡、泥石流、地面塌陷、崩塌、地面沉降以及地面裂縫等一系列災(zāi)種，在進行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估時。應(yīng)該以所涉及到的建設(shè)項目的具體特點以及當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境和地質(zhì)情況作為依據(jù)，根據(jù)具體的危險性評估區(qū)的范圍來進行評估。如果危險性區(qū)域僅僅存在于建筑用地面積之內(nèi)，則可以按照建筑用地范圍進行評估，但是如果危險性區(qū)域超出用地范圍或者危險性的來源所造成的影響超出用地范圍，就需要根據(jù)可能發(fā)生的災(zāi)害種類，適當(dāng)?shù)財U大評估區(qū)范圍。評估內(nèi)容大概包括該項工程建設(shè)可能引起或者加重地質(zhì)災(zāi)害的可能性以及該建設(shè)項目本身在進行時可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的可能性，提前做好準(zhǔn)備工作，以防災(zāi)害的發(fā)生。

2 電力工程地質(zhì)災(zāi)害危險性評估現(xiàn)狀與前景

在地質(zhì)災(zāi)害評估工作的多年實踐中，遇到過斜坡巖土體運動災(zāi)害、地殼活動災(zāi)害、地面變形災(zāi)害、地下工程災(zāi)害等眾多類型災(zāi)害。在電力工程中進行地質(zhì)災(zāi)害評估工作，可以通過測繪、鉆探、化探、物探、探坑以及土水試驗等手段來記性勘測，獲取較為科學(xué)準(zhǔn)確的現(xiàn)場資料，再對其進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠嬎愫吞幚矸治?，根?jù)具體的情況來進行有針對性的處理和防治，實現(xiàn)全方位的綜合治理，在根本上解決地質(zhì)災(zāi)害問題，避免后期受到更大的影響。在電力行業(yè)中常常會涉及到很多國家級或者是省級的建設(shè)項目，例如高壓輸電工程、大容量、大機組火電廠工程、核電廠工程等等，要嚴(yán)格的遵循有關(guān)法律中的要求和標(biāo)準(zhǔn)來進行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估工作的建設(shè)，為我國防震減災(zāi)工作奠定良好的基礎(chǔ)。因此電力工程的地質(zhì)災(zāi)害評估工作也是當(dāng)前我國經(jīng)濟發(fā)展中的一個重要增長點。根據(jù)我國國土資源部相關(guān)文件和政策的要求，地質(zhì)災(zāi)害的危險性評估工作暫由具有相關(guān)勘查資質(zhì)的甲級單位來開展，提交相應(yīng)的評估報告，并且對其結(jié)論負(fù)責(zé)。因此對于電力行業(yè)來說，要加快地質(zhì)災(zāi)害防治勘查甲級證書的申請，獲取相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害評估工作許可，進而方面評估工作的順利有效進行。

3 電力工程地質(zhì)災(zāi)害防治情況分析

3.1 斜坡巖土體運動災(zāi)害

在眾多自然災(zāi)害中，泥石流、崩塌和滑坡是極具破壞力的災(zāi)種，其對電力行業(yè)以及人民生命財產(chǎn)安全的破壞程度僅次于地震災(zāi)害。當(dāng)前我國范圍內(nèi)各地均有不同程度的斜坡巖土體運動災(zāi)害，并且造成了相應(yīng)的損失。其中河北、遼寧、甘肅、山西、云南、四川、湖北、貴州等地區(qū)的災(zāi)害較為嚴(yán)重和突出。

舉例來說，在鎮(zhèn)江五峰山220kV和500kV輸變電線路中，由于五峰山自然地形較為高聳，并且在這一區(qū)域中長江江面較窄，利用這些有利條件，長江南北的眾多線路都會在這里經(jīng)過，因此成為華東電網(wǎng)中較為重要的樞紐。在五峰山，其山頂和山坡大多為粘土覆蓋，同時風(fēng)化巖中膨潤土礦分布較多，當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)對其進行大范圍開采，導(dǎo)致山區(qū)內(nèi)頻繁發(fā)生滑坡現(xiàn)象。當(dāng)在夏季出現(xiàn)特大暴雨時，便會給五峰山地區(qū)輸電線路大跨越塔基造成嚴(yán)重的不良影響。在某次暴雨中，根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)共有20余處滑坡體。為了對其進行有效的治理開展了全面的測繪調(diào)查，其中涉及到所有輸電線路塔基周圍山坡以及道路兩側(cè)山坡的巖層分布、穩(wěn)定性及其不良地質(zhì)現(xiàn)象，為地質(zhì)災(zāi)害的治理提供科學(xué)有效的資料。經(jīng)過勘察了解滑坡的具體成因后，結(jié)合實際情況來對其進行整治和規(guī)劃，要做到表面以及根本根治的有效結(jié)合，采用預(yù)應(yīng)力錨桿錨固技術(shù)，同時將擋土墻與混凝土梁連成統(tǒng)一的整體，在鋼絲網(wǎng)處噴射混凝土，封閉土體，避免由于雨水的下滲而造成其土體強度降低的問題。綜合治理過程中排水是非常重要的環(huán)節(jié)和內(nèi)容，形成一定的排水網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)，防止土體受到水體的侵害。將截水溝以及截水墻設(shè)置在塔基周圍，將水平和垂直排水相通處理。在噴凝土以及擋土墻中，每隔2.5m就要設(shè)置一個排水孔，對于噴凝土的排水孔來說通常采用梅花型布置，在土體和排水孔接觸處放置土工布，起到一定的反濾作用。對于塔西側(cè)，其山坡較緩，則通過漿砌塊石來進行護坡處理。將地表水進行合理引排，并且種植綠化，植樹種草，禁止大范圍采礦等。經(jīng)過綜合整治后有效解決了山體滑坡和崩塌問題，并且成為了環(huán)境的參觀景點。

3.2 地面變形災(zāi)害

我國的標(biāo)準(zhǔn)中地面塌陷可以分為三種類型：采空塌陷、黃土濕陷以及巖溶塌陷。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對工程建設(shè)的需求也越來越高，一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，不僅對國民經(jīng)濟造成嚴(yán)重的危害，還會對國民的人身安全造成威脅，并且這種威脅也隨著工程的發(fā)展變得越來越嚴(yán)峻。以江西的景德鎮(zhèn)電廠為例，原來為丘陵地貌，下層是砂卵石，上層是堅硬的粘土層。在工程的建設(shè)過程中，共發(fā)現(xiàn)了地下的水平洞穴47處，垂直洞穴160多處，經(jīng)過調(diào)查研究，這些洞穴被認(rèn)為是宋代的淘金活動留下的。根據(jù)這一情況，施工人員選用了托換處理的方式，即通過設(shè)置托換結(jié)構(gòu)，將施工范圍內(nèi)的水平洞穴都填實，這樣不僅能夠提高土地的承受能力，還能夠?qū)⒃瓉淼暮奢d向基巖傳遞，分散壓力。景德鎮(zhèn)電廠工程竣工至今，沒有發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，這說明拖換處理的方式是可行的。目前來看，大多數(shù)的地面沉降現(xiàn)象都是由于對地下水的過量開采，尤其多發(fā)生在長江下游的三角洲地區(qū)。在進行大面積的地面沉降地區(qū)的工程危險性評估時，必須要考慮到地面的沉降速率對于涉及零米標(biāo)高損失時的影響，在上海、蘇錫常以及各沿海地區(qū)，5年與20年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)僅差了15～20cm，地面的沉降速率為20mm/y，因此，如果以20年為標(biāo)準(zhǔn)來進行設(shè)計，那么該工程的防洪能力在十年間將會下降到5年，這已經(jīng)嚴(yán)重地危害到了電廠的安全，如果該工程中采用了樁基礎(chǔ)的方法，在發(fā)生地面沉降時，還會與樁基的負(fù)摩擦而引起地下管道或者地面的開裂。因此，在這樣的地區(qū)進行工程建設(shè)時必須要進行危險性評估，以降低地質(zhì)災(zāi)害對于工程的影響。

3.3 地殼活動災(zāi)害

在核電廠工程建設(shè)中，關(guān)于地質(zhì)分析的工作核心之一就是斷層的活動性分析。目前的很多核電廠采用的偵察手段有：土壤中的汞含量測量、地質(zhì)測繪、地震勘探以及海上高分辨率淺地層剖面勘探等，通過對斷層的構(gòu)造進行勘探，從而對斷層的活動性做出準(zhǔn)確的評估。以華能福州電廠為例，其一期工程中的廠房建設(shè)都位于海拔22m的公貓山上，在開展建設(shè)工程時，將整個山丘全部進行了挖除，廠房和設(shè)備基礎(chǔ)采用了巖石地基。在基坑的開挖工作中，對一條貫穿汽機房斷層采用了片石墊層的方法進行處理，首先將斷層挖出，將其較為軟弱的部分都進行清處，再用片石整齊排列在基坑中，直至基坑填滿，最后，為了使片石更加牢固，其縫隙部分用水沖中粗砂填滿，以此來減少斷層活動時對地基所造成的不良影響。這種方法不僅原理簡單，而且實用，具有一定的參考價值。

3.4 地下工程災(zāi)害

在電廠建設(shè)過程中，主廠房的基坑要進行大面積的開挖，最深處達到10m，虹吸井也有10余米的基坑深。在軟土地區(qū)進行基坑開挖過程中，工程樁的偏移以及抬升是較為常見的問題。樁頭位移形成的原因在于地基土中來不及消散超孔隙水壓力，因此可以在工程樁施工前進行十字塑料排水板的打設(shè)，使超孔隙壓力能夠加快消散，同時在開挖時埋設(shè)相應(yīng)的檢測措施，例如孔隙水壓力監(jiān)測、土體位移監(jiān)測以及樁頂位移監(jiān)測等，為工程樁質(zhì)量提供有效保障，同時解決其位移問題。

3.5 河、湖、水庫災(zāi)害

沿江電廠時常出現(xiàn)塌岸和淤積問題。例如上海外高橋電廠使得岸線輪廓以及局部的流態(tài)發(fā)生一定改變，碼頭內(nèi)流速減小，泥砂落淤。對水域淤積進行估算和分析，同時結(jié)合沖淤變化進行定量分析，根據(jù)地形觀測結(jié)果，在渣場圍堤外灘地，由于其流速較低而有利于泥砂的落淤。外高橋電廠自從開工后，渣場外灘地淤積問題一直存在，在前期其淤積較快，經(jīng)過整治后淤積速度顯著降低，有利于保障渣場圍堤的安全。

4 結(jié)束語

在電力工程中，電力勘測設(shè)計與地質(zhì)災(zāi)害防治工作是息息相關(guān)的，因此要不斷提高地質(zhì)災(zāi)害的勘察、設(shè)計以及施工的重視程度，加強技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展，為地質(zhì)災(zāi)害的防止工作提供有效保障。