輸電線路桿塔邊坡穩(wěn)定性及治理措施

輸電線路桿塔邊坡穩(wěn)定性及治理措施摘要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，電力設(shè)施已成為人們生產(chǎn)及生活的基本保障，也是社會進(jìn)步的基石。近年來，國家對輸電線路工程的投資力度越來越大，輸電線路項(xiàng)目的數(shù)量在不斷增加，工程的規(guī)模越來越大，在人工、材料及能源方面投入不斷增加。所以，做好施工質(zhì)量及安全管理，是保障輸電線路項(xiàng)目建設(shè)成果的重要舉措。輸電線路工程涉及桿塔施工，其大多建在自然斜坡上。由于邊坡穩(wěn)定性差，輸電線路塔跨度大，邊坡頂部承載大量荷載，不利于邊坡的穩(wěn)定，甚至威脅到輸電線路的安全。因此，加強(qiáng)輸電線路桿塔邊坡穩(wěn)定性研究具有重要意義。關(guān)鍵詞：輸電線路；桿塔塔基；邊坡穩(wěn)定性；措施引言我國的地理環(huán)境具備一定的復(fù)雜性，輸電線路工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合施工地點(diǎn)的地理環(huán)境來進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。在不同的地理環(huán)境中選擇不同的施工技術(shù)，從而間接地提升輸電線路工程施工的效率。其中基礎(chǔ)工程作為輸電線路塔桿施工的重要內(nèi)容，它能夠使塔桿更具安全性與穩(wěn)定性，而輸電線路桿塔大部分建立在野外，其塔基施工過程中所處地理位置惡劣，導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性較差。因此，有必要進(jìn)一步分析輸電線路桿塔邊坡穩(wěn)定性與治理方式，以期保證輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。1影響邊坡穩(wěn)定性的因素邊坡巖體、土體的因素邊坡自身的巖體與土體物質(zhì)構(gòu)成與邊坡與邊坡穩(wěn)定性之間有著直接性的聯(lián)系例如石英、強(qiáng)化風(fēng)巖、坡積土層、全風(fēng)化巖等重要物質(zhì)構(gòu)建而成的邊皮，假使邊坡土體的物質(zhì)構(gòu)成比較容易溶蝕、風(fēng)化，其就會很難具備一個相對較強(qiáng)的抗風(fēng)力且假使積水問題出現(xiàn)在該種類型的坡土之中，這勢必會損壞到自身的安全穩(wěn)定性從而就會影響到力學(xué)參數(shù)，最終邊坡失穩(wěn)。另外，所處的位置屬于膨脹性土，土中含水量的變化而發(fā)生相應(yīng)的膨脹或收縮變形，特別是在場地膨脹性土層厚度不一，均勻性不一、不同部位處含水量的變化以及建筑物基底壓力不等等原因時，就會導(dǎo)致地基土不均勻的隆起或下陷，使得建筑物產(chǎn)生墻體開裂、地面隆起或下陷等破壞。人為因素在邊坡在進(jìn)行人工開挖之后，那么損壞邊坡原先巖體結(jié)構(gòu)和土體，從而導(dǎo)致部分邊坡轉(zhuǎn)變?yōu)槎缚矤?，隨即就會導(dǎo)致邊坡表面發(fā)生滲透、積水問題的概率變大在出現(xiàn)這部分問題的時候，就會使得邊坡重量變大，隨即很有可能會引發(fā)崩塌的現(xiàn)象。另外，在開發(fā)力度不斷擴(kuò)大的形勢之下，邊坡部位的坡地也更加趨向于垂直，從而導(dǎo)致坍塌可能性變大。自然因素引發(fā)邊坡失穩(wěn)的因素還體現(xiàn)在大風(fēng)、降雨等之上，在風(fēng)的作用力長期的侵蝕之下，邊皮的巖體與土體會發(fā)生風(fēng)化的情況，引發(fā)土體、巖體發(fā)生不穩(wěn)定的形勢之下，假使再受到外力的影響那么就很有可能會引發(fā)崩塌事故。2邊坡穩(wěn)定性分析方法2.1剛體極限平衡法剛體極限平衡法是假設(shè)邊坡土體沿某一結(jié)構(gòu)面發(fā)生相對位移，土體服從剪切破壞的原理，滑動面的形狀為弧面、平面等不規(guī)則面。通過分析滑動體達(dá)到靜力平衡時的受力狀態(tài)來分析邊坡穩(wěn)定性。2.2有限元法有限元法是被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的一種數(shù)值分析的方法，原理是將求解空間分割成若干個小空間，根據(jù)需要讓單元滿足控制方程。有限元法的優(yōu)點(diǎn)是對任何形狀的物體都可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，所以在工程中被廣泛應(yīng)用。在邊坡穩(wěn)定性分析中，有限單元法可以將滑動體分割成若干個土柱進(jìn)行分析。該法還可以進(jìn)一步考慮變形體中的滲流效應(yīng)，以及滑動面上的壓力、剪應(yīng)力隨時間的塑性屈服過程。

模糊數(shù)學(xué)法1.層次分析法構(gòu)造判斷矩陣是判斷出每一層各個因素的重要性，通過矩陣的形式表示出來，我們把這些矩陣稱為判斷矩陣。判斷矩陣形式見表1。表1判斷矩陣由表1可以將各影響因素分為2級：B、B、B、B定義為一級指標(biāo)，b,123411b，…，b定義為二級指標(biāo)。每級的一級指標(biāo)對應(yīng)的二級指標(biāo)都會有量的變化，1244根據(jù)二級指標(biāo)不同的取值確定評價分值，從而將各個指標(biāo)分級。當(dāng)分值在90?100，安全性最高；當(dāng)分值在80?90，安全性較高；當(dāng)分值在70?80，安全性一般；當(dāng)分值在60?70，安全性差；當(dāng)分值小于60時，不安全。對于定性指標(biāo)的量化的確定可以依據(jù)公式B(x)=x/100，式中，x為第一步量化后的某一模糊取值，取值范圍為1?100。（3）根據(jù)模糊綜合評價矩陣得出最終的綜合評價矩陣A=WX[A1A2A3A4]T,式中，W為一級影響因素的指標(biāo)權(quán)重，AAAA分別為二級因素指標(biāo)矩陣。通過矩1234陣A進(jìn)行判定來確定避險車道設(shè)計(jì)的安全等級。采用加權(quán)平均原則，對評價向量進(jìn)行單值化，得到安全等級評分為C'。3某輸電線路桿塔邊坡穩(wěn)定性概述某高壓直流輸電線路工程中使用到5535#鐵塔，具體型號為JC30152C-45型因所處位置特殊，設(shè)置于山脊坡處。根據(jù)地質(zhì)資料得知，塔址以柏樹林居多，大部分坡度介于37?43°，特殊區(qū)域坡度達(dá)到50?60°,部分區(qū)域地質(zhì)條件特殊,為白云質(zhì)灰?guī)r。對塔基邊坡的穩(wěn)定性分析，使用到的是FLAD3D軟件，基于此方式可模擬應(yīng)力、位移的分布情況，以及產(chǎn)生破壞的各個區(qū)域。在塔基荷載作用下，雖然邊坡初始應(yīng)力場發(fā)生變化，但振幅相對較小，樁基礎(chǔ)起著重要的承壓作用，樁身周圍的應(yīng)力變化是有限的。相比之下，距離樁位較大的單元仍保持原狀，其應(yīng)力沒有變化。此外，樁上部內(nèi)坡單元存在拉應(yīng)力；相反，樁上部外坡單元的應(yīng)力狀態(tài)變化較大，拉應(yīng)力較自然狀態(tài)明顯增大。受塔基荷載的影響，邊坡頂部的狀態(tài)發(fā)生變化，且有向邊坡外側(cè)向下位移的趨勢，但沒有明顯的位移現(xiàn)象。在塔基上形成應(yīng)力荷載作用時，在邊坡頂部出現(xiàn)拉破壞單元，相反，坡下陡坡處沒有變化，沒有破壞單元。從這一現(xiàn)象來看，塔基周邊的塔頂出現(xiàn)局部破壞。雖然受塔基荷載的影響，但仍能保證邊坡的穩(wěn)定性。為了進(jìn)行有針對性的分析，本文著重從距塔基4m處的坡頂區(qū)域出發(fā)，討論了塔基荷載在X方向產(chǎn)生應(yīng)力。結(jié)果與初始應(yīng)力進(jìn)行比較，如圖1所示。

一初蛤應(yīng)力?一初蛤應(yīng)力?塔基荷載作用下應(yīng)力0*30-40?0SO-I0O-L2O-140-1*0-180-200耳方向的應(yīng)切爐3圖1塔基邊坡坡頂處x方向上的應(yīng)力對比4邊坡穩(wěn)定性治理措施目前，采用的滑坡治理原則主要是增加滑坡的抗滑力或減小滑坡的下滑力來提高坡體穩(wěn)定性。滑坡治理的主要方法可以分為以下4類：（1）利用幾何分析來削減滑坡產(chǎn)生區(qū)土體的質(zhì)量、增大阻止滑坡下滑的土體體積?；旅娲蠖喑尸F(xiàn)上陡下緩的型式，上部采用減少滑坡土地體積，下部通過反壓等方式阻止土體下滑。（2）雨季滑坡發(fā)生頻率最高，因?yàn)橛晁档土送馏w之間的黏結(jié)力和強(qiáng)度。雨季治理滑坡可以通過排水的方式來治理。主要方法有地下排水和地表排水。通常，在滑坡體周圍設(shè)截水溝來治理地表水，雨水沿截水溝排到滑坡體以外的地方保護(hù)坡體的穩(wěn)定性。而地下水主要通過暗溝來排出。（3）當(dāng)滑坡體較大時，單單依靠排水和削坡的措施不足以保證邊坡的穩(wěn)定性，還應(yīng)設(shè)置合適的支擋物來防止滑坡的發(fā)生。工程中常用的結(jié)構(gòu)支擋物有擋土墻、抗滑樁、土釘、錨桿、錨索以及組合形式等。（4）滑坡還可以通過在坡體內(nèi)注漿來防止滑動，主要原理是改變滑動帶，增大滑坡體的抗滑性能來加固土體。該方法一般適用于以巖石為主的滑坡以及松動巖體的滑坡。石灰樁主要通過生石灰吸收樁體黏土的水分來減小水壓力，增加抗剪強(qiáng)度和有效應(yīng)力，Ca2+和OH-與四周的黏土發(fā)生反應(yīng)，從而增加強(qiáng)度。5結(jié)束語綜上所述，輸電線路工程項(xiàng)目施工質(zhì)量和施工安全，不但事關(guān)電力行業(yè)的穩(wěn)健、持續(xù)發(fā)展，還對人們平常的生活有不可忽視的影響。為此，增強(qiáng)輸電線路項(xiàng)目質(zhì)量和安全管控，有重大實(shí)踐價值。輸電線路工程施工中，桿塔邊坡穩(wěn)定性治理過程中，首先要分析邊坡失穩(wěn)出現(xiàn)的原因，進(jìn)而運(yùn)用相應(yīng)對策來進(jìn)行預(yù)防，提高邊坡穩(wěn)定性，預(yù)防發(fā)生滑坡情況，從而來更好的為后期的治理工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)王錯黨于航?砂黃土塔基邊坡破