摘 要：滑坡等地質(zhì)災(zāi)害容易引起輸電線路桿塔塔基變形，從而影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。針對(duì)邊坡滑移引起的輸電線路桿塔塔基失穩(wěn)問(wèn)題，本文利用小基線集合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量SBAS-InSAR技術(shù)對(duì)獲取的2019年1月—2020年12月覆蓋研究區(qū)的Sentinel-1A降軌數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。首先，識(shí)別潛在滑坡點(diǎn);其次，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查對(duì)該區(qū)域的輸電桿塔做進(jìn)一步的穩(wěn)定性評(píng)估;最后，通過(guò)時(shí)空演變特征分析輸電桿塔塔基的失穩(wěn)機(jī)理。結(jié)果表明：N號(hào)輸電桿塔附近的滑坡是導(dǎo)致該塔基失穩(wěn)的主要原因，而滑坡的發(fā)生受內(nèi)外因素的制約，內(nèi)因方面主要受軟弱巖性的影響，外因方面主要受降雨量、重型貨車碾壓的影響，在內(nèi)外因的共同作用下，坡體抗剪強(qiáng)度降低、沉降速率加快。研究結(jié)果揭示了SBAS-InSAR技術(shù)在輸電桿塔塔基失穩(wěn)性監(jiān)測(cè)中的可靠性與實(shí)用性，通過(guò)對(duì)滑坡發(fā)育規(guī)律及塔基失穩(wěn)機(jī)理的研究，可為電力等相關(guān)部門在輸電線路選址、巡檢等早期隱患識(shí)別方面提供有效的參考依據(jù)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：輸電桿塔;滑坡;SBAS-InSAR;時(shí)空演化;隱患識(shí)別

中圖分類號(hào)：P694

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

電力系統(tǒng)的強(qiáng)大與否反應(yīng)了一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)建設(shè)能力，輸電桿塔作為高壓輸電線路中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，在保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。截止到2020年12月，云南省已建成10條輸電外送通道，但隨著輸電工程規(guī)模和跨度的擴(kuò)大，越來(lái)越多的輸電線路工程設(shè)施區(qū)域面臨著滑坡、泥石流、地面沉降、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的威脅。地質(zhì)災(zāi)害會(huì)造成輸電桿塔塔基的移動(dòng)與變形，破壞高壓輸電桿塔的初始平衡狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)輸電桿塔的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[1-3]。因此，研究輸電桿塔的長(zhǎng)時(shí)間形變監(jiān)測(cè)對(duì)保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行非常必要。

傳統(tǒng)的基于全球定位系統(tǒng)（global positioning system，GPS）和水準(zhǔn)測(cè)量方法雖然可以實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的單點(diǎn)高精度監(jiān)測(cè)，但存在測(cè)量范圍有限、易受到磁場(chǎng)信號(hào)干擾、耗時(shí)耗力和成本高等問(wèn)題[4]。后續(xù)發(fā)展起來(lái)的作業(yè)機(jī)器人[5]、無(wú)人機(jī)[6]、傳感器[7]等方法，投入成本較高，且不利于大范圍長(zhǎng)時(shí)間性監(jiān)測(cè)，效率較低。也有很多學(xué)者通過(guò)數(shù)值模擬的方法對(duì)地質(zhì)災(zāi)害下輸電桿塔穩(wěn)定性進(jìn)行研究，如周文峰等[8]利用ANSYS軟件建立桿塔精細(xì)化有限元模型，施加地質(zhì)災(zāi)害下各工況塔基約束條件，對(duì)桿塔失效性進(jìn)行分析;王彥海等[9]運(yùn)用ANSYS軟件建立了500 kV輸電桿塔仿真模型，模擬滑坡災(zāi)害下輸電桿塔的基礎(chǔ)變形，并分析了桿塔在不同工況下的受力情況。上述方法雖能模擬桿塔的變形過(guò)程，但無(wú)法對(duì)輸電桿塔塔基的地表形變進(jìn)行反演，探究桿塔在地質(zhì)災(zāi)害作用下的破壞模式。

相比之下，當(dāng)前發(fā)展起來(lái)的基于合成孔徑雷達(dá)數(shù)據(jù)干涉測(cè)量（synthetic aperture radar interferometry，InSAR）技術(shù)具有高時(shí)空分辨率、覆蓋范圍廣、形變監(jiān)測(cè)精度高、全天時(shí)和全氣候等特點(diǎn)[10-11]，已在區(qū)域性地表形變監(jiān)測(cè)[12-14]、地震形變監(jiān)測(cè)[15]、滑坡隱患識(shí)別[16-19]等方面得到了廣泛應(yīng)用，并已獲得可行性驗(yàn)證。隨著InSAR技術(shù)的成熟應(yīng)用，該方法也被應(yīng)用于電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)中，LUO 等[20]利用小基線集合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量（small baseline subset insar，SBAS-InSAR）方法對(duì)2016年至2017年之間采集的21幅COSMO-SkyMed雷達(dá)圖像進(jìn)行處理，以監(jiān)測(cè)中國(guó)永山縣輸電走廊地面沉降趨勢(shì);FERESHTEH等[21]利用InSAR技術(shù)對(duì) X波段的COSMO-SkyMed數(shù)據(jù)和C波段的Sentinel-1A數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，分析了研究區(qū)域每個(gè)輸電塔的變形和精確的位移大小;范鵬等[22]以TerraSAR-X數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究了時(shí)序InSAR技術(shù)在青藏輸電桿塔變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，結(jié)果表明高分辨率時(shí)序InSAR技術(shù)在輸變電工程形變監(jiān)測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

上述方法大多只針對(duì)局部輸電線路災(zāi)害隱患點(diǎn)的識(shí)別以及輸電桿塔的變形監(jiān)測(cè)，而對(duì)地質(zhì)災(zāi)害引起的輸電桿塔塔基失穩(wěn)機(jī)理的研究相對(duì)較少。因此，本文以Sentinel-1A 雷達(dá)影像為數(shù)據(jù)源，獲取了2019年1月—2020年12月的49景影像數(shù)據(jù)，利用SBAS-InSAR技術(shù)對(duì)多座輸電桿塔區(qū)域進(jìn)行滑坡監(jiān)測(cè)識(shí)別，并基于滑坡的時(shí)空演變特征對(duì)輸電桿塔塔基的失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)結(jié)果可為滑坡災(zāi)害影響下的輸電桿塔穩(wěn)定性評(píng)估提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

本研究區(qū)輸電桿塔選取自云南省大理白族自治州南澗彝族自治縣，地理位置如圖1所示。南澗彝族自治縣地處云南省西部，大理白族自治州南部，地形以山地為主，絕大部分地區(qū)山高、壑深、坡陡，99.3%的區(qū)域?qū)偕絽^(qū)。研究區(qū)地理坐標(biāo)為東經(jīng)100°15′24″—100°17′21″和北緯24°55′27″—24°56′39″，位于南澗彝族自治縣西部（見(jiàn)圖1（a），紅色邊框表示研究區(qū)域），海拔148～2 123 m，年平均氣溫19.3 ℃，年降水量867.8 mm，屬中國(guó)西部熱帶海陸季風(fēng)氣候，地貌構(gòu)成主要有侵蝕構(gòu)造地貌、侵蝕堆積地貌、剝蝕地貌、斷塊山地貌、巖溶地貌等，巖性以砂巖、泥巖、灰?guī)r、礫巖等為主，土壤資源有棕壤、黃棕壤、紅壤、紫色土、石灰土、沖積土、水稻土和鹽土8種。該區(qū)域地處橫斷山系縱谷區(qū)，大部分是由河谷、山巒和坡地構(gòu)成的山區(qū)或半山區(qū)，地形地貌復(fù)雜，加之降水時(shí)空分布不均，是山洪災(zāi)害的易發(fā)區(qū)、高發(fā)區(qū)和重災(zāi)區(qū)。圖1（b）展示了研究區(qū)500 kV輸電桿塔的空間分布位置。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究使用的數(shù)據(jù)由歐空局Sentinel-1A衛(wèi)星提供，時(shí)間跨度為2019年1月—2020年12月，共計(jì)49景降軌影像，所有影像均為VV極化方式，C波段（波長(zhǎng)5.6 cm），成像模式采用干涉寬幅模式（interferometric wide swath，IW），所獲數(shù)據(jù)可完全覆蓋研究區(qū)，數(shù)據(jù)信息如表1所示。影像處理中所使用的數(shù)字高程模型（digital elevation model，DEM）是由美國(guó)宇航局（national aeronautics and space administration，NASA）主導(dǎo)的采用航天飛機(jī)雷達(dá)地形測(cè)繪任務(wù)（shuttle radar topography mission，STRM）所采集的數(shù)據(jù)，空間分辨率為30 m。

2 研究方法與數(shù)據(jù)處理

2.1 研究方法

SBAS-InSAR采用多主影像的方式組合出短時(shí)間和空間基線的干涉圖。其主要技術(shù)原理為[23]：

假設(shè)在一定時(shí)間范圍內(nèi)獲得覆蓋同一區(qū)域的N+1幅SAR影像，任選其中一幅影像作為主影像，將其余N幅影像配準(zhǔn)到主影像的成像空間，通過(guò)設(shè)置時(shí)空基線閾值對(duì)配準(zhǔn)后的影像進(jìn)行組合，生成M幅相干性較好的差分干涉圖，M和N的關(guān)系滿足，

N+12≤M≤N（N+1）2 （1）

經(jīng)地形相位去除后，得到由tA和tB時(shí)刻（tBgt;tA）生成的第j幅差分干涉圖，則生成的干涉圖某一點(diǎn)的干涉相位可表示為

δφj=φ（tB）-φ（tA）≈δφdefj+δφtopoj+δφatmj+δφnoisj（2）

其中，

δφdefj=4πλ[d（tB）-d（tA）]（3）

δφtopoj=4πλB⊥ΔhRsin θ（4）

δφatmj=φatm（tB）-φatm（tA）（5）

式中，δφj為任意一點(diǎn)處干涉相位;φ（tA）和φ（tB）為該點(diǎn)在tA和tB時(shí)刻對(duì)應(yīng)于t0時(shí)刻的相位;δφdefj為tA至tB時(shí)刻視線向的形變相位;δφtopoj為地形相位誤差;δφatmj為大氣相位誤差;δφnoisj為噪聲相位誤差;d（tA）和d（tB）分別為tA和tB時(shí)刻相對(duì)于t0時(shí)刻的雷達(dá)視線方向（line of sighe，LOS）累積形變量;λ為雷達(dá)波長(zhǎng);R為雷達(dá)到地面觀測(cè)物體的斜距;θ為入射角;B⊥為垂直基線;Δh為高程誤差;φatm（tA）和φatm（tB）分別為tA和tB時(shí)刻對(duì)應(yīng)于t0時(shí)刻的大氣相位。

2.2 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)中首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行SBAS時(shí)序處理，然后利用ArcGIS對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和精細(xì)化處理，處理流程如圖2所示。試驗(yàn)數(shù)據(jù)選用覆蓋研究區(qū)的降軌影像，以20200726影像數(shù)據(jù)作為主影像，對(duì)多景單視復(fù)數(shù)（single look complex，SLC）影像進(jìn)行一系列處理后得到時(shí)間序列形變結(jié)果，通過(guò)結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)核查對(duì)輸電桿塔的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，最后基于時(shí)空演變特征分析輸電桿塔塔基的失穩(wěn)機(jī)理。其中，時(shí)間基線閾值設(shè)定為90 d，最大空間基線閾值設(shè)定為10%。

3 結(jié)果與分析

3.1 輸電線路地質(zhì)災(zāi)害隱患早期識(shí)別

通過(guò)SBAS-InSAR技術(shù)對(duì)2019年1月—2020年12月期間獲取的覆蓋研究區(qū)的合成孔徑雷達(dá)（synthetic aperture radar，SAR）數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到該區(qū)域內(nèi)500 kV輸電桿塔周邊廣域范圍內(nèi)的形變監(jiān)測(cè)特征信息（見(jiàn)圖3（a）），并對(duì)疑似變形區(qū)域和重大風(fēng)險(xiǎn)隱患點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。圖3（a）中紅色正值表示抬升，目標(biāo)朝向衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向，藍(lán)色負(fù)值表示沉降，目標(biāo)背離衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向，綠色則表示相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域。

從圖3（a）可以看出，大部分區(qū)域的形變速率在-10～+10 mm/a之間，沉降嚴(yán)重區(qū)域主要集中在N號(hào)塔西部、西北部以及東北部300 m范圍內(nèi)，且存在大片高速率形變區(qū)，疑似災(zāi)害隱患點(diǎn)，監(jiān)測(cè)得到的最大形變速率值為-80 mm/a。為此，本文主要針對(duì)N號(hào)輸電桿塔附近危險(xiǎn)坡體進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)與分析，研究該區(qū)域滑坡體對(duì)輸電桿塔穩(wěn)定性的影響機(jī)理。對(duì)無(wú)人機(jī)所拍攝的照片進(jìn)行三維建模后，可以清晰的顯示出輸電桿塔與坡體的空間位置及坡體的地形地貌，從圖3（b）可以看出輸電桿塔位于滑坡區(qū)頂部，坡體上有沖溝和居民住宅區(qū)。

3.2 N號(hào)輸電桿塔穩(wěn)定性分析

輸電桿塔塔基的穩(wěn)定性受滑坡變形范圍的影響，從圖3（a）可以看出，塔基的形變速率為-40 mm/a，且研究人員在2020年5月通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巡查發(fā)現(xiàn)，輸電桿塔塔基的頂面出現(xiàn)了不同程度的裂紋（見(jiàn)圖4（a）），為了對(duì)桿塔的穩(wěn)定性做進(jìn)一步分析，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)代表性監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)輸電桿塔塔基進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在地表變形作用下，輸電桿塔破壞的程度與桿塔四個(gè)塔腿的沉降量有很大的關(guān)系，當(dāng)桿塔的四個(gè)塔腿沉降量保持一致時(shí)，基礎(chǔ)間的相對(duì)位置保持不變，破壞的風(fēng)險(xiǎn)較小，當(dāng)四個(gè)塔腿的沉降量不一致時(shí)，桿塔發(fā)生傾倒的風(fēng)險(xiǎn)增大。由于InSAR數(shù)據(jù)分辨率的問(wèn)題，無(wú)法對(duì)桿塔的四個(gè)塔腿進(jìn)行單獨(dú)監(jiān)測(cè)，故在塔腿基礎(chǔ)頂面布設(shè)了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)（見(jiàn)圖4（b）），并對(duì)四個(gè)塔腿進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)量時(shí)以TD腿插入角鋼頂端立柱頂點(diǎn)為基點(diǎn)，得到四個(gè)塔腿的變化值（見(jiàn)表2）。2020年5月8日的測(cè)量數(shù)據(jù)顯示，N號(hào)輸電桿塔基礎(chǔ)TA、TB、TC腿均發(fā)生了沉降，TA腿基礎(chǔ)沉降了448 mm，TB腿基礎(chǔ)沉降了440 mm，TC腿基礎(chǔ)沉降了147 mm，考慮到TC、TD基礎(chǔ)存在75 mm的設(shè)計(jì)預(yù)偏，因此TA腿的基礎(chǔ)沉降量為373 mm，TB腿基礎(chǔ)的沉降量為365 mm，TC腿基礎(chǔ)的沉降量為72 mm，TA、TB腿為靠近坡體的一側(cè)，屬于不均勻沉降，且N號(hào)桿塔為耐張轉(zhuǎn)角塔，塔高44.6 m，為插入角鋼斜柱式基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)受某種自然災(zāi)害破壞時(shí)，線路修復(fù)困難，因此會(huì)對(duì)N號(hào)塔的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。

3.3 典型區(qū)域滑坡時(shí)空演變特征分析

為了探究滑坡變形對(duì)N號(hào)輸電桿塔塔基失穩(wěn)的影響機(jī)理，從空間和時(shí)間兩方面進(jìn)行塔基失穩(wěn)性分析。

研究發(fā)現(xiàn)，滑坡多發(fā)于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、坡度大于20°且形變速率超過(guò)10 mm/a的區(qū)域，滑坡的破壞一般是由局部破壞逐漸擴(kuò)展貫通到整體的漸進(jìn)式過(guò)程[24]。研究區(qū)時(shí)空變化圖如圖5所示，紅色邊框區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)研究區(qū)域，該區(qū)域地質(zhì)地貌復(fù)雜，坡度在30°左右。

從整體的變形過(guò)程可以看出，該研究區(qū)從2019年1月—2020年12月期間一直處于沉降遞增狀態(tài)，這是導(dǎo)致輸電桿塔塔體失穩(wěn)的主要原因。從劃分的時(shí)間間隔來(lái)看，2019年1月—2019年3月（見(jiàn)圖5（a）），研究區(qū)整體沉降量較小，沉降值范圍在-10～-19 mm之間，但相比于周邊區(qū)域，該研究區(qū)沉降較為明顯;到2020年3月底（見(jiàn)圖5（e）），該區(qū)域沉降趨勢(shì)顯著增加，坡體整體存在A、B兩個(gè)潛在滑移面，主要分布在N號(hào)輸電桿塔的東北部、西北部與西部，區(qū)域沉降面積逐漸擴(kuò)大，對(duì)塔基失穩(wěn)性影響增強(qiáng)，沉降值范圍在-58～-98 mm;從2020年3月底—2020年12月（見(jiàn)圖5（f）、圖5（g）、圖5（h）），研究區(qū)沉降范圍擴(kuò)散加強(qiáng)，滑坡體相對(duì)變形整體呈遞增趨勢(shì)，相比于圖5（e），隨著時(shí)間的推移，A、B兩區(qū)域逐步向中間擴(kuò)展已形成形變貫通面，整體呈現(xiàn)漸進(jìn)破壞趨勢(shì)，最大沉降量為-140 mm，沉降面積達(dá)到0.1 km2。從圖5的監(jiān)測(cè)過(guò)程不難發(fā)現(xiàn)，變形區(qū)域距離輸電桿塔越來(lái)越近，進(jìn)而導(dǎo)致塔體失穩(wěn)性顯著增加。

為進(jìn)一步研究滑坡對(duì)N號(hào)輸電桿塔變形的影響過(guò)程，在典型沉降區(qū)內(nèi)分別選取了A、B、N 3個(gè)特征點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行地面沉降長(zhǎng)時(shí)間序列演化特征分析，并獲取相關(guān)時(shí)序形變信息，其中N點(diǎn)為輸電桿塔所在位置，A、B位于坡體上。如圖6所示，從統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以看出：上述三點(diǎn)的形變時(shí)序曲線走勢(shì)基本一致，幾乎呈現(xiàn)相同的線性下降趨勢(shì)，且研究區(qū)坡體以相似的形變速率持續(xù)蠕動(dòng)變形，說(shuō)明輸電桿塔塔基的破壞形式與坡體的運(yùn)動(dòng)模式表現(xiàn)一致，證明了區(qū)域性滑坡是導(dǎo)致N號(hào)輸電桿塔變形的主要原因。通過(guò)觀察圖6發(fā)現(xiàn)，該坡體存在兩個(gè)形變加速階段，分別為2019年7月—2019年10月、2020年7月—2020年10月，前時(shí)間段形變量隨降雨的增多加速明顯，后時(shí)間段形變量隨降雨的增多雖表現(xiàn)不明顯，但總體呈現(xiàn)形變加速狀態(tài)。從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在雨季時(shí)場(chǎng)地覆蓋層內(nèi)會(huì)有局部上層積水存在，通過(guò)查閱相關(guān)地質(zhì)資料得知，該形變區(qū)域主要包含砂巖、泥巖夾泥灰?guī)r，為軟弱巖類，屬侏羅紀(jì)系，在外界因素如風(fēng)力風(fēng)化、降雨沖擊、地下水以及太陽(yáng)輻射等作用下加速了該區(qū)域巖性的泥化過(guò)程，導(dǎo)致層面間抗剪強(qiáng)度降低，形成典型的軟弱結(jié)構(gòu)面，這種結(jié)構(gòu)很容易造成區(qū)域性滑坡，進(jìn)而會(huì)對(duì)坡體和桿塔產(chǎn)生一定的影響。

實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，重型車輛的反復(fù)碾壓也是造成塔基沉降和坡體發(fā)生形變的主要外在因素。在研究區(qū)道路左后方山梁緩平地段存在一個(gè)大型拌合站，該大型拌合站用于修建大臨鐵路，而N號(hào)輸電桿塔所處路段為該工程主要的運(yùn)輸通道，從2019年下半年開(kāi)始該路段頻繁經(jīng)過(guò)水泥罐車和材料運(yùn)輸?shù)却笮蛙囕v，噸位都在幾十噸以上，而該段道路并沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何硬化處理，在重型車輛的反復(fù)碾壓下，路基不斷下沉，這也是導(dǎo)致該區(qū)域沉降加速的主要外界因素之一。

4 結(jié)論

輸電桿塔作為電力輸送的重要支撐載體，在保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮著重要的作用。本文利用SBAS-InSAR技術(shù)對(duì)南澗彝族自治縣某區(qū)域500 kV輸電桿塔進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)，并對(duì)重點(diǎn)形變坡體做滑坡時(shí)空演化特征分析，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察和內(nèi)外因結(jié)合的方式來(lái)探討滑坡對(duì)N號(hào)輸電桿塔穩(wěn)定性的影響機(jī)理，主要結(jié)論有：

1）通過(guò)InSAR技術(shù)對(duì)多座輸電桿塔進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析發(fā)現(xiàn)N號(hào)輸電桿塔附近存在滑坡，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與核查證實(shí)，N號(hào)輸電桿塔塔基出現(xiàn)了不均勻沉降，這一因素對(duì)桿塔穩(wěn)定性影響較大。

2）從InSAR的時(shí)空演變分析結(jié)果可以看出，N號(hào)輸電桿塔附近坡體滑坡是造成塔基失穩(wěn)的主要原因，塔基的破壞形式與坡體的運(yùn)動(dòng)模式基本一致。分析發(fā)現(xiàn)，重點(diǎn)形變區(qū)坡體存在兩個(gè)潛在滑移面，主要分布在N號(hào)輸電桿塔的東北部、西北部與西部，隨著時(shí)間的推移，兩滑移面逐步向中間擴(kuò)展，為漸進(jìn)滑動(dòng)模式，沉降區(qū)面積呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。

3）滑坡的發(fā)生是由內(nèi)外因共同作用的結(jié)果。觀察發(fā)現(xiàn)，重點(diǎn)形變區(qū)坡體位于N號(hào)桿塔東北部、西北部與西部，巖體破碎性較大，坡體土質(zhì)松軟，在雨水沖擊、重型車輛碾壓等外部因素作用下很容易發(fā)生滑坡。因此，坡體在內(nèi)外因素的共同作用下使沉降速率加速，從而導(dǎo)致輸電桿塔變形增加。

本文針對(duì)滑坡滑移下輸電桿塔的失穩(wěn)情況進(jìn)行了相關(guān)監(jiān)測(cè)和機(jī)理分析，該研究可為邊坡滑移下桿塔的穩(wěn)定性評(píng)估提供一定的借鑒，有助于提前采取預(yù)防措施，降低地質(zhì)災(zāi)害對(duì)輸電線路的破壞程度，保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

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（責(zé)任編輯：于慧梅）

Research on Instability Mechanism of Transmission Towers

under Time-series InSAR Slope Slip Monitoring

GAO Xiaxia1， LI Sumin*1， CHEN Pengdi1， YUAN Liwei1， HUANG Ran2

（1.School of Land and Resources Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650093 China; 2.Yunnan Power Grid Co.， Ltd. Electric Power Research Institute， Kunming 650217， China）

Abstract：

Geological disasters such as landslides can easily cause the deformation of the tower foundations of transmission lines， thereby affecting the safe operation of the power system. Aiming at the instability of transmission line tower foundation caused by slope slippage， this paper uses SBAS-InSAR technology to process the Sentinel-1A deorbit data obtained from January 2019 to December 2020 covering the study area. First， potential landslide points are identified. Secondly， the measured data and onsite investigations are combined to further evaluate the stability of the transmission towers in the area， and finally the instability mechanism of the transmission tower foundations through the characteristics of time and space evolution are analyzed. The results show that the landslide nears the transmission tower N is the main cause of the instability of the tower foundation， and the occurrence of the landslide is restricted by internal and external factors. The internal factors are mainly affected by weak lithology， and the external factors are mainly affected by rainfall and heavy trucks. Under the influence of pressure， the shear strength of the slope decreases and the settlement rate accelerates due to the combined action of internal and external factors. The research results reveal the reliability and practicability of the SBAS-InSAR technology in the monitoring of the instability of the tower foundation of the transmission tower. Through the study of the landslide development law and the mechanism of the tower foundation instability， it can be used for power and other related departments in the selection of power transmission lines. It provides an effective reference basis of early hidden danger identification such as patrol inspection， and has important application value.

Key words：

transmission tower; landslide; SBAS-InSAR; temporal and spatial evolution; hidden danger identification