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摘要：

對輸變電工程有直接影響的地質(zhì)災害主要包括巖土變形(主要包括崩塌、滑坡、泥石流)、地面變形（主要是采空和巖溶地面塌陷）和特殊土地質(zhì)災害等3種類型。本文將重點分析泥石流、滑坡、凍土、軟土等地質(zhì)災害。

關鍵詞：

輸變電工程；地質(zhì)災害；防災減災；標準條文

1輸變電工程典型地質(zhì)災害分析

在電網(wǎng)工程建設和運行過程中，地質(zhì)災害對電網(wǎng)工程造成不同程度的損失，通過對一些典型地質(zhì)災害案例的分析，可以看出造成這些地質(zhì)災害的原因是多方面的，既有前期勘測設計的原因，也有施工質(zhì)量的原因，值得反思。案例一：泥石流——油坊溝二自線N205鐵塔倒毀事件事故介紹：2000年7月，西昌地區(qū)發(fā)生暴雨造成普格縣油坊溝發(fā)生泥石流，造成臨近溝坎的二灘至自貢輸電線路二普三線（二自III回）N205鐵塔地基因滑塌而倒毀，并將相鄰鐵塔折斷，共造成倒塔6基，鐵塔損壞3基，在該耐張段內(nèi)的導線、絕緣子及金具全部損壞，經(jīng)濟損失巨大。原因分析：（1）鐵塔位置位于油坊溝沖溝的坎邊，距坎邊的安全距離太小；（2）地基主要土層為第4系松散碎石土組成，抗沖蝕能力差，易受水流沖蝕而發(fā)生滑塌；（3）前期工作中對土坎在水(泥)流作用下發(fā)生后退的趨勢預測分析不夠。整治措施：移位改線。其中第一次移位改線后，由于部分塔位于陡坎上，后又發(fā)生滑坡災害，致使鐵塔變形，不得不進行第二次移位改線。案例二：滑坡——二自線一回N45～N48鐵塔變形損壞事故介紹：二自二回N45～N48鐵塔位于涼山州美姑縣九口鄉(xiāng)政府所在地的甲谷村，工程運行數(shù)年后，塔架發(fā)生嚴重變形，影響線路的正常運行和安全。原因分析：經(jīng)調(diào)查，該N45～N48位于一巨型古滑坡體上，工程投入運行以來，因降雨等原因，滑體發(fā)生整體位移，最大位移達1m，年平均位移10余cm，造成滑體地表開裂，滑體上的鐵塔發(fā)生移位變形。前期工作中沒有鑒別出該地段為古滑坡體分布區(qū)，致使4基鐵塔被布置在活動的古滑坡體上。對策措施：取消中間的N47塔位，通過重新移位采用大跨越方式跨過古滑體。案例三：軟土——220kV灌云變電站軟土地基變形220kV灌云變電站位于江蘇連云港，地基為海相類軟土，1998年投運后不久，主控樓多處發(fā)生裂縫，主變也出現(xiàn)不均勻沉降，給供電維護造成一定影響。原因分析：該變電站位于淤泥質(zhì)軟土上，由于前期勘測對軟土的性質(zhì)評價不準確，主控樓基礎采用筏型基礎，直接位于淤泥質(zhì)軟土天然地基上，未進行基礎處理。工程運行后，由于淤泥質(zhì)軟土承載力不夠，導致基礎發(fā)生不均勻沉降，墻面多處發(fā)生裂縫，主變區(qū)變形過大。至目前為止，沉降仍未停止。處理措施：對主變加升高座，主控樓無法進行處理，只能進行沉降觀測。

2標準條文梳理及適應性分析

2.1標準條文梳理及適應性分析通過對電網(wǎng)工程相關標準的梳理，涉及到地質(zhì)災害的相關設計標準有國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準Q/GDW179-2008《110～750kV架空輸電線路設計技術規(guī)定》、GB50545-2010《110kV～750kV架空輸電線路設計規(guī)范》及電力行業(yè)標準DL/T5218－2012《220kV~500kV變電站所設計技術規(guī)程》等3項標準。因此，本次條文適應性分析的重點針對上述3個標準的相關條文進行分析。（1）Q/GDW179-2008《110～750kV架空輸電線路設計技術規(guī)定》第5.1條規(guī)定：路徑選擇應采用衛(wèi)片、航片、全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)等新技術，必要時可采用地質(zhì)遙感技術，綜合考慮線路長度、地形地貌、城鎮(zhèn)規(guī)劃、環(huán)境保護、交通條件、運行和施工等因素，進行多方案技術比較，使路徑走向安全可靠，經(jīng)濟合理。分析：此條文中在線路比較時，只提出了考慮地形地貌等因素，而沒有提到地質(zhì)因素，不能適應防災減災要求。如前所述，地質(zhì)因素是決定線路安全和經(jīng)濟的重要因素之一，因此建議將“地形地貌”改為“地形地貌、地質(zhì)條件”。第5.3條規(guī)定：路徑選擇應盡量避開不良地質(zhì)地帶和采動影響區(qū)，當無法避讓時，應采取必要的措施；路徑選擇應盡量避開重冰區(qū)及影響安全運行的其他地區(qū)；應盡量避開原始森林、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)。該條文只提出了對無法避開的不良地質(zhì)地帶和采動影響區(qū)采取必要措施，沒有提出具體應考慮的因素，從防災減災要求考慮，應提出進行專題論證，分析地質(zhì)災害和采空區(qū)的影響范圍，以選擇最佳路線；除此之外，在塔位定位時，應充分考慮地質(zhì)條件，避免將塔位選在不良地質(zhì)點上，如“三邊”（即陡崖邊、陡坎邊和沖溝邊）等不良地段。因此建議將此條文第一部分修改為：“路徑選擇應盡量避開不良地質(zhì)發(fā)育地段和采動影響區(qū)，當無法避讓時，應進行專題論證，選擇最佳路線，并采取必要的措施；塔位定位時，應充分考慮塔周的地質(zhì)條件，確保塔位選定在穩(wěn)定的地質(zhì)體上”。第12.0.1條規(guī)定：基礎型式的選擇，應綜合考慮沿線地質(zhì)、施工條件和桿塔型式等因素，并應符合下列要求：有條件時，應優(yōu)先采用原狀土基礎；一般情況下，鐵塔可以選用現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎或混凝土基礎；巖石地區(qū)可采用錨筋基礎或巖石嵌固基礎；軟土地基可采用大板基礎、樁基礎或沉井等基礎；運輸或澆制混凝土有困難的地區(qū)，可采用預制裝配式基礎或金屬基礎；電桿及拉線宜采用預制裝配式基礎。

山區(qū)線路應采用全方位長短腿鐵塔和不等高基礎配合使用的方案。本條款基本考慮了地質(zhì)條件因素，但未考慮采空區(qū)、凍土、膨脹土等特殊地質(zhì)條件的基礎設計要求，建議進一步研究，形成指導工程設計的導則。建議在12.0.1之前補充以下內(nèi)容：桿塔地基基礎，均應滿足承載力、變形和穩(wěn)定性的要求。地基基礎設計前，應進行巖土工程勘察，勘察內(nèi)容和方法應符合GB52001、DL/T5049-2006和DL/T5122-2000的規(guī)定。第12.0.6條規(guī)定：巖石基礎的地基應逐級鑒定。該條款僅考慮了巖石基礎的地基，實際上在地質(zhì)條件復雜、易于發(fā)生地質(zhì)災害的地段，也應進行逐基鑒定。如二自線一些位于地質(zhì)條件復雜地段的塔位，由于沒有進行逐基鑒定，使基礎位于一些軟弱土層上，致使運行期間鐵塔因不均勻沉陷而變形。因此建議此條改為：巖石基礎的地基應逐基鑒定，對巖土條件變化大、易于發(fā)生地質(zhì)災害地區(qū)的地基應進行專題或專項分析。第12.0.7條規(guī)定：基礎的埋深應大于0.5m，在季節(jié)性凍土地區(qū)，當?shù)鼗辆哂袃雒浶詴r應大于土壤的標準凍結深度，在多年凍土地區(qū)應遵照相應規(guī)范。本條只提出了凍土區(qū)的基礎處理要求，應增加其他特殊性土如黃土、鹽漬土、軟土等基礎的處理設計要求。（2）GB50545-2010《110kV～750kV架空輸電線路設計規(guī)范》本標準的第3.0.1條、第3.0.2條、第3.0.3條、第3.0.6條、第12.0.1條、第12.0.6條、第12.0.7條及第12.0.9條等條文的適應性分析與前述國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準Q/GDW179-2008《110～750kV架空輸電線路設計技術規(guī)定》的分析基本一致。（3）DL/T5218－2012《220kV～500kV變電站所設計技術規(guī)程》第5.0.5條規(guī)定：所址應具有適宜的地質(zhì)、地形條件，并避開滑坡、泥石流、明和暗的河塘、塌陷區(qū)和地震斷裂帶等。本條要求基本符合防災減災條文要求，但應避開的地段不僅僅是上述所列，還有鹽漬土區(qū)、巖溶發(fā)育區(qū)等，所以建議改為“所址應具有適宜的地形地質(zhì)條件，并避開滑坡、泥石流、塌陷區(qū)、地震斷裂帶、明和暗的河塘等不良地質(zhì)帶（區(qū)）。

2.2地質(zhì)災害防治設計原則研究通過對電網(wǎng)工程中地質(zhì)災害的案例分析和對有關規(guī)范的條文適應性分析可知，現(xiàn)行規(guī)定總體上可行，但由于地質(zhì)災害的復雜性，現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范的規(guī)定還不能完全滿足地質(zhì)災害的防治要求，在地質(zhì)災害的具體防治設計過程中，需要更詳細的原則指導。在總結國內(nèi)外電網(wǎng)工程地質(zhì)災害的防治經(jīng)驗基礎上，針對不同的地質(zhì)災害提出以下不同的防治設計原則。（1）泥石流地質(zhì)災害的防災設計原則治理泥石流以防為主，以避為宜，以治為輔，防、避、治相結合的方針；以生物生態(tài)為主，以工程為輔，生物與工程配套的舉措；防一般、避要害、治重點、科學管理、減災興利5個層次；全面規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，融防災、抗災、減災、救災與國民經(jīng)濟建設和國土整治為一體，達到4個效益的統(tǒng)一；從大環(huán)境著眼，小流域著手，從上游到下游，從局部到全體，治坡與治溝相結合的思路；工程防御體系，繞避措施，生物生態(tài)防御體系，監(jiān)測預報體系，環(huán)境保護與管理體系相結合的防治對策。綜合國內(nèi)外先進有用的技術，方能使泥石流這項復雜的防治運作體系進入最佳狀態(tài)，獲取最佳效果。我國在泥石流防治過程中，一般常用的泥石流防治方案為繞避泥石流災害的防治方案、綜合治理方案、單項工程防治方案、行政法制管理及預測預報防治方案等四大類。（2）凍土地區(qū)的電網(wǎng)工程防災設計原則1）凍土地區(qū)線路宜選擇在地勢相對較高的地方通過，而不宜在山坡坡腳通過；當線路穿越山坡時，一般選擇在陽坡通過，而不宜選擇在陰坡；線路應選擇在干燥、含水量少的地方通過，而不宜在沼澤濕地通過；當線路穿越融區(qū)、凍融過渡帶及凍土區(qū)時，盡量選擇在融區(qū)通過；線路一般穿越植被裸露的地段，植被覆蓋度好的地段往往厚層地下冰發(fā)育，不宜通過。2）凍土區(qū)施工應做到盡量避免在高含冰量凍土地段大范圍開挖，避免對植被破壞，避免由于熱擾動使熱融滑塌及融凍泥流等產(chǎn)生，嚴禁在沼澤濕地開展工程活動等。3）凍土地區(qū)常用的幾種基礎型式：樁基礎，主要包括鉆孔灌注樁和鉆孔插入樁，一般適用于河流融區(qū)和熱融湖塘等存在熱源的地區(qū)；裝配式基礎，該基礎適合于非多年凍土地區(qū)、多年凍土地區(qū)的基巖及融區(qū)、低含冰量的凍土區(qū)、地下冰分布均勻的富冰凍土粗粒土地段及不凍脹和弱凍脹性的地基上；錐柱基礎，該基礎型式適合于季節(jié)凍土區(qū)、低含冰量的多年凍土區(qū)、地下冰分布均勻的富冰凍土粗粒土地段地基；拉“V”塔獨立基礎，由于拉“V”塔是一級塔只設一個獨立基礎，對凍土的開挖破壞面小且產(chǎn)生不均勻變形問題的機率低，而且在出現(xiàn)問題時便于快速搶修,因而適合于高溫高含冰量的地基。（3）軟土地區(qū)的電網(wǎng)工程防災設計原則1）軟土地區(qū)首先應作好地質(zhì)勘察工作，查明軟土層的分布及相應的物理力學性質(zhì)。2）為減少軟土地基的沉降差，對于地質(zhì)情況較差的軟土地基，不論是主要構筑物，還是次要構筑物都要進行地基處理，并采用不同的處理方法來調(diào)整互相間的沉降差，直至符合規(guī)范要求。3）軟土地基可采用大板基礎、樁基礎或沉井等基礎。軟土地基開挖要注意作好支護措施。4）對于深厚淤泥質(zhì)軟土地基上進行大面積填土的變電站工程應先填土后建設，以減小施工后的沉降。

3結語

通過上述分析，可以得出如下結論：（1）不同類型的地質(zhì)災害，其防治原則有所不同，但共同的原則是以防為主，以避為宜，以治為輔，防、避、治相結合。地質(zhì)災害的防治首先要作好巖土勘察工作，查明地質(zhì)災害的成因類型、影響因素、分布特點，分析其危害性和風險性，提出相應的防治對策；地質(zhì)災害防治設計要充分考慮地質(zhì)條件，不同的地質(zhì)條件和不同的災害類型，其治理措施是不同的，要做到有針對性強、安全可靠和經(jīng)濟合理。（2）從防災減災角度分析，現(xiàn)有標準總體上可行，但有些條文對地質(zhì)條件強調(diào)不夠，需要進行調(diào)整。

作者：于慧芳 李敬如 胡君慧 單位：國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術研究院