架空输电线路杆塔基础边坡支护研究

发表时间:2021/7/2   来源:《中国电力企业管理》2021年3月   作者:马腾
[导读] 架空输电线路杆塔全部立在野外,受输电线路路径限制,以及在运行过程中受到常年雨水冲刷,和人为边坡挖方等多种影响。杆塔基础边坡经常出现安全隐患,危及到整个电网的安全稳定运行,需要对基础边坡进行治理。本文对架空输电线路杆塔基础边坡治理中常见的几种边坡支护结构形式进行探讨,希望对同行有所借鉴。

湖北省武汉市华网电力工程有限公司 马腾    430000

摘要:架空输电线路杆塔全部立在野外,受输电线路路径限制,以及在运行过程中受到常年雨水冲刷,和人为边坡挖方等多种影响。杆塔基础边坡经常出现安全隐患,危及到整个电网的安全稳定运行,需要对基础边坡进行治理。本文对架空输电线路杆塔基础边坡治理中常见的几种边坡支护结构形式进行探讨,希望对同行有所借鉴。
关键词:架空输电线路;杆塔基础;边坡支护
      输电线路杆塔基础边坡工程是杆塔基础支护性设施,起到保护杆塔的作用,但是由于地质条件的变化,边坡坍塌、受损等不确定灾害给边坡工程承载力造成很大影响,导致很多杆塔存在重大安全隐患,甚至危机整个电网的安全稳定运行。在实际工程中,要结合施工场地地势条件、水文条件,并通过科学的方法提高边坡稳定性,减少坍塌事故发生,保障杆塔设施的安全稳定。
        1.边坡支护技术
        1.1重力式挡土墙
        重力式挡土墙是指依靠自身抵抗土体侧压力的挡土墙。挡土墙制作较为简单,利用施工现场的块石或者片石作为砌体材料,或者采用素混凝土、钢筋混凝土进行现浇,而且墙体样式多样可适应多种地形条件,可根据其墙背地形坡度做成仰斜、俯斜、直立三种类型。重力式挡土墙最大的优点就在于取材简单、易得,工艺简单,施工快捷,不需花费太多人力和物力。局限性就在于多适合于石料丰富的地区,而且重量过大,对地基承载能力要求高,且针对复杂地形及较大土体侧压力情况下实用性较差。
        1.2加筋土挡土墙
        加筋土挡土墙由面板、筋带和填料三部分组成,填料主要是土,然后在土内按照设计布置适量的拉结筋,拉结筋和土体之间会产生摩擦,进而加强土体的强度。加筋土挡土墙的优点在于这种复合支挡结构具有柔性、并且消耗材料少、施工简单、成品美观,而且和重力式挡土墙相比,对地基的承载力要求也有所降低,具有良好的抗震性能。其局限性在于由于加筋土挡土墙是利用拉结筋和填料的相互作用来达到效果,所以对工序要求较高,对材料的质量和铺设、连接、填料技术要求也较高。
        1.3土钉墙支护
        土钉墙支护也称喷锚支护,自传入我国以来就凭借其施工快速方便、工期短、经济适用、加固效果好等优点被施工团队广泛应用。土钉墙属于一种主动支挡体系,它主要是通过网土里插筋增强土体硬度,然后在坡面挂网喷射混凝土,通过组合这两种方式增强坡体稳定,保证施工安全。在我国土钉墙多用于基坑及人工开挖边坡支护使用。土钉墙施工不需单独占用场地,对现场狭小,放坡困难,有相邻建筑物时显示其优越性。
        1.4锚喷支护
        锚喷支护是由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护结构,它主要是通过改变土体应力分布达到限制围岩变形的效果,从而防止岩体松散坠落和岩土体变形。既可作为施工过程中的临时支护使用,也可作为某些一般性工程的永久支护或衬砌。锚喷支护一般适用于边坡不高,坡比略缓,开挖后自身稳定性满足要求的风化岩质边坡,防止小型崩塌,雨水冲刷,阻止边坡岩土体风化。在基坑支护土质边坡中也常用到锚喷支护但多数情况下作为临时性支护结构。且由于喷锚支护时通常采用细石混凝土将一定范围内坡面进行全封闭,在锚喷支护结构设计时应重视坡体内部地下水的径排情况合理布置排水工程设计。
        1.5预应力锚杆框格梁支护
        预应力锚杆框格梁支护是近年来在边坡支护发展上新提出来的支护结构,发展时间虽短,但目前大量用于公路、铁路、城市建设、水利水电边坡支护等大型工程项目,特别对高边坡治理效果尤为突出。它是通过对天然岩土体植筋(通常为钢筋、钢绞线)后灌浆锚固,形成预应力锚杆(锚索)和框格梁共同作用的主动护坡体系。


锚杆(锚索)通过灌浆形成锚固体,通过锚固体与孔壁周围的摩擦力将预应力传递到深部的稳定岩石之中,顶部会形成空间框架,可以共同承担边坡的土压力(下滑力),可以有效控制岩土体变形破坏。
        2.边坡支护需考虑的因素
        2.1地形地貌
        地形地貌反应边坡最原始的空间条件,是决定边坡变形破坏最基本的条件之一,通过地形地貌是分析边坡变形破坏的宏观判断定性分析依据之一。高陡边坡、具有良好临空条件等地貌特征对边坡稳定性不利。这些地段极有可能产生滑坡。当边坡为潜在滑坡体或正在蠕滑变形的滑坡体时支护结构需首先以抗滑为主。地形地貌也同时决定施工条件情况,针对不同的支护结构需有不同的地形适用条件,在地形条件复杂区域应充分考虑支护结构的可实施性。
        2.2地质构造
        对于边坡(特别是岩质边坡)而言,地质构造情况是边坡稳定性内在控制因素,边坡地形地貌、地下水、岩体完整等情况均一定程度上受到地质构造的影响。地质构造的变化往往受地壳活动的影响,在地质构造复杂区域多有活动的断裂带。在断裂带周围岩体的完整性受到破坏、岩体节理裂隙发育,因此在选择支护结构时应特别注意穿越断裂带支护工程的稳定性,如锚杆(锚索)的锚固段应避开断裂带附近区域。且断裂带沿线均有地表破裂区,在选择支护工程时候应避免支护工程横跨断裂带。
        地质构造还为地下水提供了蕴藏场所和地下水径排提供通道;特别是新地质构造运动影响,岩体内部常常出现大量裂隙,为地下水的径排提供贯穿性通道。使得在边坡内某些区域地下水异常丰富。在选择支护结构时应充分考虑边坡内地下水的影响,如锚杆(锚索)锚固段灌浆受地下水的影响等。
        2.3 水文地质条件
        俗语道“十滑九水”,可见水在边坡变形失稳中往往起着“推波助澜”的作用,地下水对边坡岩土体的物理力学性质变化其中重要作用,且地下水中有可能存在腐蚀性,这些因素影响着边坡稳定性及支护结构的选择。水文地质条件对支护结构选择的影响主要体现在两个方面,一方面,地表水影响包括大气降雨形成的坡面流、溪流及河流地表水等,主要作用形式是对坡面的冲刷、面蚀,以及溪流及河流地表水对坡脚的掏蚀及下切,在进行支护结构选择时应充分考虑地表水作用降低边坡稳定性及支护结构防冲刷及掏蚀的能力。另一方面,地下水影响主要表现在地下水形成的空隙水压力、地下水对岩体的软化及腐蚀作用等方面,在进行支护结构的选择时应充分考虑地下水的径排情况以及工程结构抗腐蚀性的设计。针对边坡的水文地质条件,在进行支护结构选择时必须和截排水设施一并考虑。
        2.4人工工程活动
        由于人类发展的需要,人类不断开发各种规模浩大的工程活动,人类对边坡的地形地貌改造作用越来越明显。如进行大型工程建设对边坡加载,人工切脚步形成的高切坡。严重影响边坡的自身稳定性。常常由于人类的不合理工程活动打破边坡稳定性平衡从而诱发大规模滑坡。在支护结构的选择时应仔细调查周边的人类工程活动,掌握人类工程活动对支护结构的影响。力求到达支护结构与人类工程活动相互作用共同支护的效果。
        结语
        边坡支护是一项科学、严谨的技术工作,对于不同的边坡可选的支护形式很多,但采用何种边坡支护形式最优,需要设计者对边坡各项因素进行综合考虑,根据边坡的不同情况,采用不同的支护结构形式,做到有的放矢,减少边坡支护失效或边坡支护结构选择不合理引起工程事故,保证环境安全、风险低,保障施工安全、顺利,从而实现工程质量达标,增加工程效益的目的。
参考文献:
[1]葛琳.试论山体边坡支护的设计和施工[J].城市建设理论研究(电子版).2019(11)
[2]王文涛,刘元元,师恩来.高陡碎石土山体边坡支护技术[J].建筑技术开发.2019(20)
[3]刘鹏.边坡支护技术在土木工程施工中的应用探析[J].城市建筑.2019(20)

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