淺析特高壓輸電線路巖溶地區(qū)巖土工程勘測(cè)

陳琳

摘要：特高壓輸電線路規(guī)模大，經(jīng)常穿越巖溶地區(qū)等復(fù)雜地形。不當(dāng)?shù)奶幚泶胧?huì)導(dǎo)致線塔倒塌等工程事故，嚴(yán)重威脅線路安全。根據(jù)巖溶地形特分布和巖溶地區(qū)地區(qū)輸電線路的特點(diǎn)，本文簡(jiǎn)要介紹了巖溶地區(qū)特高壓輸電線路的選線和選址原則。

關(guān)鍵詞：特高壓 輸電線路 巖溶 選線定位 原則

特高壓輸電線路工程作為全國(guó)重要的電網(wǎng)，要求其安全可靠運(yùn)行。由于特高壓架空線路，傳輸距離長(zhǎng)，在一個(gè)廣闊的區(qū)域內(nèi)，為了平衡高壓輸電線路占地和耕地資源緊缺之間的矛盾，特高壓輸電線路通常選擇在野外、山區(qū)等地形進(jìn)行穿越，在這些區(qū)域經(jīng)常會(huì)遇到巖溶地質(zhì)問題，如果不認(rèn)真對(duì)待，將造成施工安全隱患，影響電力施工的進(jìn)程，甚至造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)和人身傷害事故。因此，研究在巖溶不利地質(zhì)作用地區(qū)特高壓輸電線路的選擇與定位具有重要意義。

1 巖溶區(qū)特高壓輸電線路選線定位的特點(diǎn)

巖溶地區(qū)特高壓輸電線路的選線和選址，其重點(diǎn)和難點(diǎn)在于線塔地基的選擇，線塔地基是輸電線路穩(wěn)定性的重要保障，要以地基的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)對(duì)沿線地形進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。對(duì)于工程而言，弄清巖溶和土洞的地區(qū)分布和發(fā)育形式，特高壓輸電線路穿越巖溶地形的重要問題。與普通地形比，在巖溶地形進(jìn)行特高壓輸電線路建造選址有其獨(dú)特性。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）巖溶形態(tài)的不均勻性。

從總體上看，我國(guó)的巖溶地形在多年的形成過程中，有一定的規(guī)律可循，但在微觀上，巖溶發(fā)育分布具有不均勻性。有些地區(qū)巖溶發(fā)育較弱，適合輸電塔等設(shè)施的搭建，而有些地區(qū)巖溶發(fā)育較強(qiáng)，承重能力較差，不適合構(gòu)件輸電塔等大型設(shè)施;而即使在巖溶高度發(fā)育的區(qū)域，也可能存在適合建設(shè)輸電塔的區(qū)域。因此，巖溶地區(qū)的選址必須因地制宜，不能一概而論。

（2）線路路徑的可調(diào)性。

從確定起止點(diǎn)的區(qū)域選擇架空傳輸線，即線路走廊。因此，可通過設(shè)置合理的角塔來(lái)調(diào)整路徑，使之偏離巖溶發(fā)育較為復(fù)雜的區(qū)域。

（3）塔位場(chǎng)地的可調(diào)性。

架空輸電線路是一種典型的線性輸電線路。依賴點(diǎn)狀（電塔）支撐，可以在一個(gè)合理的范圍內(nèi)移動(dòng)的方向線路徑，并且在一定范圍內(nèi)調(diào)整支撐點(diǎn)（電塔）的位置。因此，塔的移動(dòng)可以避免巖溶發(fā)育段，保證電塔的安全。

（4）塔底尺寸的可調(diào)性。

特高壓輸電線路對(duì)于線塔的支撐力有較高的要求，因此，桿塔體積巨大，基座的占地面積相比普通的線塔更是龐大，因而需要占據(jù)較大面積的土地。巖溶發(fā)育可能非常分散在這塔的大面積地板，所以根底部的塔可以調(diào)節(jié)調(diào)整塔形狀或塔的高度，以便移動(dòng)基地入口點(diǎn)的四條腿塔，和避免不利的溶洞區(qū)。

綜上所述，喀斯特形態(tài)的不均勻性和塔的路徑、位置和底部尺寸的可調(diào)性，為喀斯特地區(qū)輸電線路的選線和選址提供了“避讓優(yōu)先”的工作思路。

2巖溶地區(qū)輸電線路選線定位原則

在巖溶地區(qū)進(jìn)行輸電線路選線定位，應(yīng)當(dāng)以節(jié)巖溶地區(qū)特點(diǎn)以及特高壓輸電線路自身特點(diǎn)為主要原則，下文主要從路徑的優(yōu)化、塔位的選擇以及桿塔的調(diào)整3個(gè)方面來(lái)論述。

2.1路徑優(yōu)化

（1）由面到點(diǎn)，逐次深入。

巖溶地區(qū)輸電線路的最終定位應(yīng)遵循一段一段地的分段工作順序。架空線路的走向，即線路走廊的選擇應(yīng)當(dāng)分段進(jìn)行，結(jié)合每個(gè)區(qū)段的地形地質(zhì)特點(diǎn)分別進(jìn)行分析與規(guī)劃。影響路徑方案建立的重要因素是路徑選擇的重點(diǎn)。路徑應(yīng)避開密集密集的巖溶開發(fā)區(qū)。初步選線的主要內(nèi)容是劃分各地段巖溶發(fā)育程度，確定可行選擇區(qū)內(nèi)的重點(diǎn)地段。塔架位置（點(diǎn)）的穩(wěn)定性判斷是塔架最終放置的核心和關(guān)鍵。從面、帶、段到點(diǎn)的選線范圍逐漸縮小，精度逐漸提高。

（2）避強(qiáng)就弱、避低就高。

針對(duì)特高壓架空線路工程的特點(diǎn)以及巖溶地形容易產(chǎn)生的地基空洞，承重能力較弱問題，通過路徑方案優(yōu)化避讓巖溶發(fā)育區(qū)段成為首選方式。

①線路走廊應(yīng)當(dāng)盡量避開巖溶密集強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)段，優(yōu)先將巖溶發(fā)育微弱區(qū)段作為線路走廊的施工區(qū)段。

② 在山地丘陵區(qū)等復(fù)雜地形區(qū)域，有可能會(huì)同時(shí)面對(duì)溶蝕洼地、碟形地形、溶蝕盆地等負(fù)地形地段，這種低端地勢(shì)低洼，容易爆發(fā)洪水，并且長(zhǎng)時(shí)間積水，對(duì)線路安全和線塔的穩(wěn)定性造成不利影響，因此，在選址過程中應(yīng)當(dāng)盡量避開這類低洼區(qū)域，選擇地勢(shì)較高的地段走線。

（3）基于地質(zhì)條件的路徑優(yōu)化原則。

①由于特高壓電塔重量大，塔基占地面積大，因此在選址過程中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注地形的承重能力，其中非可溶巖區(qū)段、巖溶發(fā)育不強(qiáng)烈的區(qū)段、和結(jié)晶顆粒細(xì)小的可溶巖分布區(qū)段應(yīng)當(dāng)作為建設(shè)塔基的首選區(qū)段。

② 選擇可溶巖產(chǎn)狀相對(duì)平緩的區(qū)段。

③ 避開節(jié)理裂隙的交叉處或密集帶。

④ 避開或跨過斷裂帶，特別是正斷層。

⑤ 避開可溶巖與非可溶巖接觸帶或不整合面。

（4）信息互饋、優(yōu)化設(shè)計(jì)。

在巖溶地區(qū)的路徑選擇和優(yōu)化過程中，設(shè)計(jì)師要與測(cè)量人員密切配合，充分溝通。設(shè)計(jì)師應(yīng)向測(cè)量師了解巖溶形態(tài)、規(guī)模、發(fā)展特點(diǎn)及其對(duì)線路的影響;經(jīng)討論或評(píng)審后，對(duì)航路計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整或修改，并及時(shí)通知測(cè)量員。使設(shè)計(jì)、勘察工作信息化、動(dòng)態(tài)化。

2.2塔位選擇

塔位選擇圍繞其穩(wěn)定性開展定位工作，應(yīng)遵循以下原則。

（1）以位定線，在線路經(jīng)過巖溶地形時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮線塔位置，確定線塔位置后再進(jìn)行線路走向設(shè)計(jì)。

（2）先地表，后地下。巖溶地區(qū)，在進(jìn)行塔位選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)先觀察地表環(huán)境，將大面積的平坦區(qū)域作為首選位置，之后請(qǐng)專業(yè)地址人員考察地下環(huán)境，確定巖溶發(fā)育情況以及地表承重能力。

（3）當(dāng)塔位處于下列情況之一時(shí)，可不考慮巖溶洞穴對(duì)塔基穩(wěn)定性的影響。

① 洞穴頂部有較為完整的巖層，節(jié)理裂隙沒有擴(kuò)大跡象，并且頂部巖層的厚度明顯大于洞穴寬度。

⑦ 溶洞中有比較密實(shí)的填充物，并且填充物沒有被沖刷消失的可能性。

④ 洞穴高度較小，塔基可以穿透頂部巖層直接在堅(jiān)實(shí)的洞穴地面進(jìn)行施工。

2.3塔型調(diào)整

對(duì)巖溶地區(qū)不是塔地區(qū)的強(qiáng)勁發(fā)展，首先，可以增加或減少塔根鋼管塔的高度調(diào)整，第二，可以通過改變調(diào)整塔塔根的形狀，最后，塔腿基金會(huì)可以避免從巖溶受災(zāi)地區(qū)新塔的設(shè)計(jì)形式。

3 結(jié)語(yǔ)

巖溶地區(qū)的溶洞分布沒有規(guī)律可循，溶洞的大小、承重能力各不相同。在巖溶地區(qū)進(jìn)行特高壓輸電線路的建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)充分利用線塔位置和線路走向靈活可調(diào)的特點(diǎn)，詳細(xì)分析地形特點(diǎn)，選擇合適的線塔位置，以點(diǎn)帶線，確定線路走向，確保線路安全不受地形因素的影響，保障特高壓輸電線路的安全可靠。

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