摘 要:在電力工程建設(shè)過程中,不可避免的會(huì)遇到一些邊坡工程,由于邊坡本身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,可能會(huì)導(dǎo)致滑坡、落石等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,如果不能采取有效的防治措施,勢必給電力工程造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。本文將簡單闡述邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因及常見防治技術(shù),并結(jié)合實(shí)例深入分析具體的應(yīng)用,為相關(guān)工作者提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:電力工程;邊坡地質(zhì)災(zāi)害;防治技術(shù)
1 引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的用電需求量也越來越大,一定程度上推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。但是在電力工程建設(shè)期間,邊坡地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)發(fā)生,不僅嚴(yán)重影響工程的建設(shè)質(zhì)量和周期,而且造成了較為惡劣的社會(huì)影響。因此,研究分析邊坡地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2 邊坡工程地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因
2.1地質(zhì)條件
通過對(duì)各種邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因進(jìn)行分析,地質(zhì)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致邊坡發(fā)生滑坡、崩塌、落石的主要原因之一。尤其是對(duì)于一些地質(zhì)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)比較活躍的區(qū)域,更容易發(fā)生邊坡地質(zhì)災(zāi)害。此外,巖土體結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性,也是影響邊坡穩(wěn)定性的重要因素之一。
2.2水文條件
水也是影響邊坡地質(zhì)災(zāi)害的主要因素之一。很多邊坡工程都是受到暴雨等因素的影響,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面本身的抗剪強(qiáng)度下降,進(jìn)而引發(fā)滑坡、泥石流等嚴(yán)重自然災(zāi)害。
2.3風(fēng)化作用
隨著邊坡的坡度增高,其穩(wěn)定性則越來越低。當(dāng)巖體長時(shí)間受到風(fēng)化作用的影響,勢必導(dǎo)致巖土出現(xiàn)侵蝕、開裂等問題,降低了巖體本身的抗剪性能,一旦受到外力的作用,例如降雨,勢必導(dǎo)致巖土體之間的裂隙不斷擴(kuò)大,最終發(fā)生滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害。
3 常見的邊坡地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)
3.1混凝土噴射加固法
對(duì)于一些巖土風(fēng)化程度較為嚴(yán)重,巖土本身強(qiáng)度較低的邊坡工程,可以采用混凝土噴射的方法來對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理?;炷羾娚浼庸滩粌H可以有效的封閉邊坡存在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的巖石土體,而且還能有效的避免巖土受潮、風(fēng)化,避免巖體發(fā)生威脅性的變動(dòng)。對(duì)于一些景觀要求加高的邊坡工程,可以選擇充分水分和養(yǎng)分的混凝土進(jìn)行噴射加固,結(jié)合綠色植被來提升邊坡的加固效果。
3.2 注漿加固法
所謂注漿加固法,就是在對(duì)邊坡工程進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘查后,對(duì)邊坡存在的地質(zhì)裂縫,采用加壓管道的方式注入水泥漿液,利用水泥漿液來使得巖石形成一個(gè)整體,降低地下水、降雨等對(duì)巖體的破壞,以提高邊坡的整體穩(wěn)定性。該種邊坡地質(zhì)災(zāi)害的方式技術(shù)具有施工簡便、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。
3.3錨噴支護(hù)法
錨噴支護(hù)法結(jié)合了錨桿、噴射混凝土兩項(xiàng)防治技術(shù),利用錨桿噴射,使得邊坡本身形成了一個(gè)高承載力的整體結(jié)構(gòu),確保了邊坡圍巖的受力均勻性,避免了圍巖出現(xiàn)變形導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。在采用該項(xiàng)技術(shù)過程中,應(yīng)注意以下施工要點(diǎn):
(1)在進(jìn)行支護(hù)作業(yè)之前,需做好相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)備工作,包括砂石骨料、錨桿、水泥、操作機(jī)械等基礎(chǔ)施工材料和設(shè)備。
(2)應(yīng)結(jié)合邊坡工程的實(shí)際情況,合理的進(jìn)行錨桿孔的位置選擇,同時(shí)在進(jìn)行鉆孔施工過程中,要盡可能的確保鉆孔方向與巖面的平行。
(3)合理的控制灌漿的速度、壓力以及時(shí)間,提高錨桿的安裝效果,確保錨桿的穩(wěn)定性。同時(shí),待混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的85%以上時(shí),應(yīng)對(duì)錨桿進(jìn)行分級(jí)張拉作業(yè)。
3.4生物工程法
(1)草坡護(hù)坡:顧名思義,就是對(duì)邊皮表面進(jìn)行人工草皮的鋪設(shè),利用植物的根系來加固邊坡,同時(shí)減少坡面徑流和水土流失等問題。
(2)液壓噴播種草技術(shù):該項(xiàng)技術(shù)是將目前為止、粘合劑、肥料、草種與誰等進(jìn)行混合,并噴射到邊坡工程的表面,利用草芽的快速成長,形成綠色草坪,達(dá)到加固邊坡的目的。該防治技術(shù)不僅應(yīng)用范圍廣,成效快,而且成本消耗較低,并具有一定的美觀和環(huán)保價(jià)值。
(3)溝穴種植法:通過在邊坡上進(jìn)行挖穴、挖溝,并種植灌木、藤木等樹種,實(shí)現(xiàn)對(duì)邊皮的加固保護(hù)。其優(yōu)點(diǎn)是成本較低,有利于優(yōu)化邊坡工程周圍的自然生態(tài)環(huán)境,缺點(diǎn)是植物的種子成活率較低,見效較慢。
4 實(shí)例分析邊坡地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)
某市位于亞熱帶區(qū)域,屬于典型的亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均降雨量約為1966mm,且主要分布在每年的4月到9月。該市整體地形呈現(xiàn)東北高、西南低的特點(diǎn),主要以山地地形為主,受到地形限制的影響,在該市電力線路工程建設(shè)過程中,很多高壓輸電線路的塔基都布置在山坡上,這些區(qū)域都屬于高邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)域,一旦遭遇到暴雨等惡劣天氣,勢必導(dǎo)致塔基受到破壞,給電力的正常供應(yīng)造成嚴(yán)重的影響。
4.1典型邊坡地質(zhì)災(zāi)害分析
(1)某市220KV輸電線路,受到暴雨的的影響,導(dǎo)致N7號(hào)塔基下出現(xiàn)了邊坡滑坡,整個(gè)滑坡體寬度約為35~60m,長度約為40~65m,滑坡面積高達(dá)4850㎡。其中,N7號(hào)塔基的Ⅲ號(hào)腿已經(jīng)位于滑坡體內(nèi),且基礎(chǔ)已經(jīng)至少露出2米,Ⅳ號(hào)腿則處于該滑坡體的后邊緣區(qū)域,距離不足3米(如圖1所示)。究其原因,主要是該塔基所處區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)為坡殘積土層,下伏基巖為花崗巖或砂巖,收到暴雨的影響,導(dǎo)致土體的強(qiáng)度持續(xù)下降,進(jìn)而引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害。
(2)位于本市某深林公園內(nèi)的某輸電線路,其N17號(hào)塔基出現(xiàn)了上邊坡溜坍的地質(zhì)災(zāi)害。整個(gè)溜坍的寬度超過18米,長度約為40米。導(dǎo)致巖N17號(hào)塔基的下側(cè)擋土墻出現(xiàn)損毀,塔材中有11根出現(xiàn)了不同程度的彎曲變形,嚴(yán)重影響整個(gè)塔體的安全性和穩(wěn)定性。通過對(duì)現(xiàn)場地質(zhì)勘察來看,本塔基出現(xiàn)溜坍地質(zhì)災(zāi)害的主要原因是由于表層土在雨水的作用下,產(chǎn)生受水飽和,強(qiáng)度大幅度下降,難以抵抗暴雨沖刷和重力的影響,導(dǎo)致飽和土體出現(xiàn)淺層溜坍。
4.2塔基邊坡災(zāi)害的防治措施研究
結(jié)合本市的實(shí)際情況,由于很多塔基邊坡地質(zhì)災(zāi)害都是有降雨所導(dǎo)致的,所以在進(jìn)行邊坡地質(zhì)災(zāi)害防治時(shí),必須采取有效的地表水截排措施。同時(shí)塔基基本都分布于高山的斜坡上,交通相對(duì)不變,不利于施工設(shè)備和材料的運(yùn)輸,所以在進(jìn)行施工方案選擇時(shí),應(yīng)盡量選擇施工簡便的技術(shù)方案。
4.3塔基邊坡災(zāi)害防治技術(shù)
(1)N7號(hào)塔基邊坡災(zāi)害防治方案:結(jié)合本塔基的實(shí)際情況,采用了錨桿+ 錨索+ 鋼花管注漿+ 擋土墻的綜合防治技術(shù)(如圖2所示)。首先針對(duì)本塔基的Ⅲ號(hào)腿,先試用注漿鋼化管對(duì)塔基周圍的滑體進(jìn)行加固,以避免滑坡進(jìn)一步移動(dòng),損壞塔基結(jié)構(gòu)。然后采用預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)對(duì)整個(gè)化潑面進(jìn)行加固,并在滑坡體的前緣,使用微型樁對(duì)滑坡堆積體加固處理,最后通過設(shè)置擋土墻、坡面噴播綠化面以及設(shè)置街拍書水系統(tǒng),避免該區(qū)域受到降雨影響再次出現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
(2)N17號(hào)塔基邊坡災(zāi)害防治方案:由于拆除滑坡體位于塔基的上部,且已經(jīng)對(duì)N17號(hào)塔基造成了損壞,因此,采用了錨桿+錨索+掛網(wǎng)噴漿的綜合防治措施,首先利用預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)對(duì)整個(gè)邊坡進(jìn)行加固處理,然后為了加固雨水泡軟的土體,采用了掛網(wǎng)噴漿的方式硬化土層。
(3)其他措施:為了進(jìn)一步提高邊坡地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防能力,本市電網(wǎng)公司還在主要的塔基邊坡區(qū)域建立了完善的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),通過傳感器等設(shè)備對(duì)塔基邊坡地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào),并自動(dòng)預(yù)警至相關(guān)工作者的手機(jī)當(dāng)中,有效的提高了邊坡地質(zhì)災(zāi)害的防治水平。
5 結(jié)束語
綜上所述,邊坡地質(zhì)災(zāi)害的頻繁發(fā)生,不僅不利于電力工程的順利建設(shè),影響了電力的正常供應(yīng),而且造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,限制了電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文結(jié)合某市實(shí)例,分析了塔基邊坡地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生原因,并提出了相對(duì)應(yīng)的防治措施,通過預(yù)應(yīng)力錨索、掛網(wǎng)噴漿以及鋼花管注漿等防治技術(shù)的應(yīng)用,取得了較好的治理效果,同時(shí)搭建了完善的邊坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)路,實(shí)現(xiàn)了邊坡地質(zhì)災(zāi)害的提前預(yù)測預(yù)警,提高了邊坡地質(zhì)災(zāi)害防治的現(xiàn)代化水平,確保了電力供應(yīng)的安全性。
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作者簡介:
陳維文(1988-),男,苗族,湖南邵陽人,碩士研究生,工程師,主要從事電力工程巖土勘察工作。