四川省500kV超高壓輸電線路地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查分析

謝 輝，金 勇，陳 英，卓 越

（1. 四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司，四川 成都 610041；2. 國(guó)網(wǎng)西藏電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，西藏 拉薩 850000；3. 四川大學(xué) 水利水電學(xué)院，四川 成都 610065）

四川省500kV超高壓輸電線路地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查分析

謝 輝1，金 勇2，陳 英3，卓 越1

（1. 四川電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司，四川 成都 610041；2. 國(guó)網(wǎng)西藏電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，西藏 拉薩 850000；3. 四川大學(xué) 水利水電學(xué)院，四川 成都 610065）

通過對(duì)四川省境內(nèi)線多條500kV超高壓輸電線路地質(zhì)災(zāi)害和隱患的調(diào)查評(píng)估，分析了輸電線路地質(zhì)災(zāi)害的主要特點(diǎn)及其與所處區(qū)域的關(guān)系，并以黃達(dá)線157號(hào)塔和九石線36號(hào)塔為例，分析地質(zhì)災(zāi)害的類型和危害方式及相應(yīng)的減災(zāi)措施。得到以下結(jié)論：輸電線路地質(zhì)災(zāi)害類型多，規(guī)模小，發(fā)生頻率高，受地形地貌影響明顯；線路地質(zhì)災(zāi)害與區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害分布高度吻合，具有典型的區(qū)域分布特點(diǎn)；輸電線路地質(zhì)災(zāi)害治理措施需分清原理，因地制宜。

輸電線路；地質(zhì)災(zāi)害；區(qū)域分布；災(zāi)害特點(diǎn)；減災(zāi)措施

1 引言

四川省目前500kV以上的超高壓輸電線路分布廣泛，已構(gòu)成成熟的輸電網(wǎng)絡(luò)。但由于四川地區(qū)地形復(fù)雜，地質(zhì)與環(huán)境條件惡劣，再加上近年來地震的影響，造成各類地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，嚴(yán)重威脅到了輸電線路的安全運(yùn)行［1-3］。而較多輸電線路沿山區(qū)分布，線路跨越的地形地貌范圍廣，存在的地質(zhì)災(zāi)害也多種多樣。盡管輸電線路在選線初期進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害勘察與評(píng)估，避開了路徑走廊內(nèi)的大規(guī)模成片地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)，但某些小規(guī)模零星地質(zhì)災(zāi)害具有隱蔽性強(qiáng)、潛伏期長(zhǎng)、觸發(fā)性敏感等特點(diǎn)，往往容易被忽視，且研究深度與范圍也不夠，而這些小規(guī)模地質(zhì)災(zāi)害恰好成為輸電線路運(yùn)行期地質(zhì)災(zāi)害隱患的主要來源［4-5］。

在對(duì)四川省境內(nèi)線多條500kV超高壓輸電線路地質(zhì)災(zāi)害和隱患調(diào)查和評(píng)估的基礎(chǔ)上，結(jié)合四川地區(qū)不同類別地質(zhì)災(zāi)害分布情況，總結(jié)了輸電線路地質(zhì)災(zāi)害的主要類型與所處區(qū)域的關(guān)系。并通過兩處典型區(qū)域的輸電線路地質(zhì)災(zāi)害分析，說明了地質(zhì)災(zāi)害的主要特點(diǎn)及其對(duì)輸電線路的危害方式，歸納了相應(yīng)的具體減災(zāi)措施。本研究對(duì)減輕四川省超高壓輸電線路地質(zhì)災(zāi)害具有現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)國(guó)內(nèi)其他地方輸電線路地質(zhì)災(zāi)害治理也具參考價(jià)值。

2 調(diào)查結(jié)果分析

在對(duì)黃（巖）達(dá)（州）線、黃（巖）萬（州）線、南（充）譚（家灣）線、巴（中）達(dá)（州）線、茂（縣）譚（家灣）線、德（陽）寶（雞）線、雅（安）蜀（成都）線、九（龍）石（棉）線等多條輸電線路調(diào)查與評(píng)估的基礎(chǔ)上，分析和比較了20余處災(zāi)害特點(diǎn)，得出四川省500kV超高壓輸電線路地質(zhì)災(zāi)害表如表1所示。所調(diào)查區(qū)域地形復(fù)雜多變，巖性種類較多，區(qū)域降水豐富，屬四川省地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。輸電線路塔基多處于山頂、分水嶺或山腰地帶，沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率較高。

表1　四川省500kV超高壓輸電線路地質(zhì)災(zāi)害一覽表

由表1可以發(fā)現(xiàn)輸電線路地質(zhì)災(zāi)害具有以下特點(diǎn)：

塔基地質(zhì)災(zāi)害類型多，包括滑坡（滑塌）、崩塌（坍塌、危巖）、地基沉陷、地裂縫等；地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模較小，絕大多數(shù)地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模小于1萬m3；災(zāi)害發(fā)生頻率高，每條線路每年發(fā)生多起災(zāi)害；地質(zhì)災(zāi)害受塔基排水不合理影響較大；地質(zhì)災(zāi)害治理較易，多采用擋墻、裂縫填埋、掛網(wǎng)、錨桿和截排水等治理措施。

6至8可知，四川省地質(zhì)災(zāi)害主要類型為滑坡、崩塌、泥石流，其次是地面塌陷、地裂縫、坑道突水等。地質(zhì)災(zāi)害在地域分布的總體格局是西部多余東部，盆周山地多于盆中，河谷多于平壩。滑坡分布范圍較廣，圍繞四川盆地的山地、丘陵均為滑坡的高發(fā)區(qū)。崩塌主要集中分布于川西北岷江上游、大渡河中游、雅礱江下游、金沙江下游。泥石流主要分布于涼山州、甘孜州、阿壩州、攀枝花地區(qū)及雅安地區(qū)，占全省泥石流發(fā)生的90%以上。滑坡及泥石流分布圖如圖1所示。

圖1　四川省和重慶市滑坡泥石流分布圖

四川省地質(zhì)災(zāi)害分布有著典型的區(qū)域特點(diǎn)。如川東川南等區(qū)域主要為中低丘陵地區(qū)，區(qū)域內(nèi)植被茂盛，土層覆蓋較厚，區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主，而崩塌、泥石流較少；而川西北及攀西地區(qū)地形主要為高山峽谷，區(qū)域內(nèi)植被稀疏，表層即為風(fēng)化巖石，區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害以崩塌、泥石流為主，滑坡出現(xiàn)頻率較高。結(jié)合表1可見，四川地區(qū)輸電線路地質(zhì)災(zāi)害與區(qū)域地形地質(zhì)災(zāi)害有密切聯(lián)系。當(dāng)區(qū)域地形為中低丘陵時(shí)，區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害以滑坡為主，則輸電線路地質(zhì)災(zāi)害也以滑坡為主，如黃達(dá)線所經(jīng)地區(qū)；當(dāng)區(qū)域地形為高山峽谷時(shí)，區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害主要以是崩塌、危巖和落石為主，則輸電線路地質(zhì)災(zāi)害也以崩塌、危巖和落石為主，如九石線所經(jīng)地區(qū)。

3 典型地質(zhì)災(zāi)害分析

在總結(jié)和分析較多地質(zhì)災(zāi)害特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選取黃達(dá)線157#塔和九石線36#塔為典型代表，對(duì)其災(zāi)害類型和特點(diǎn)、形成原因及治理方式進(jìn)行了分析。

3.1黃達(dá)線157#塔地質(zhì)災(zāi)害分析

3.1.1災(zāi)害類型和特點(diǎn)

黃達(dá)線500kV輸電線路位于四川廣安市和達(dá)州市境內(nèi)，沿線地形以中低丘陵為主，區(qū)域內(nèi)降水豐富，第四紀(jì)松散層覆蓋較厚，下伏巖層主要為泥巖、紅塵砂巖。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)黃達(dá)線157#塔基下方發(fā)育滑坡兩處。滑坡所在區(qū)域微地貌呈微凸，滑坡前緣以公路內(nèi)側(cè)為界，后緣以斜坡陡緩交界處，即擋墻所在地邊緣為界，滑坡兩側(cè)以較陡的斜坡、基巖陡坎為界，兩個(gè)滑坡以中間的一處緩坡平臺(tái)為界，滑坡區(qū)地形平面圖如圖2所示。整個(gè)滑坡寬約30m，長(zhǎng)約40m，滑坡體積約4470 m3，總體屬小型、淺層、土質(zhì)、推移式滑坡［9］。滑坡直接危害C腿、D腿和擋墻下部，并引起B(yǎng)腿地基下沉，滑坡還造成耕地開裂滲水、壓埋公路，如圖2和3所示。滑坡主要特征參數(shù)如表2所示。

表2　黃達(dá)線157#塔滑坡主要特征參數(shù)表

圖2　157#塔滑坡平面示意圖

圖3　157#塔滑坡現(xiàn)場(chǎng)圖片

3.1.2災(zāi)害形成原因

通過滑坡形成的各種影響因素分析后認(rèn)為：地形、巖土特性是其形成的內(nèi)在原因，大量地表水入滲是造成該滑坡的主要激發(fā)因素，而人類不合理的工程活動(dòng)通過改變地表徑流和坡體穩(wěn)定狀態(tài)，在一定程度上加劇了斜坡的失穩(wěn)。諸多不利因素綜合影響降低了滑坡穩(wěn)定性，直至產(chǎn)生輕微滑動(dòng)。從變形破壞機(jī)制看，滑坡后緣不斷下錯(cuò)后退，造成下部鼓脹隆起而解體，該滑坡為典型的推移式滑坡，滑坡尚處于緩慢蠕動(dòng)變形階段，滑動(dòng)面尚未貫通，處于較佳的治理時(shí)期［9］。

3.1.3災(zāi)害治理措施

在滑坡變形趨勢(shì)和對(duì)塔體危害分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合滑坡形成機(jī)理和地形、地質(zhì)條件，對(duì)其采取了坡面及周邊截排水、填埋裂縫和下部增設(shè)擋土墻等工程措施，增加坡體下滑阻力，提高坡體穩(wěn)定性，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)滑坡、塔體和基礎(chǔ)變形、位移的有效監(jiān)測(cè)，制定防災(zāi)預(yù)案，構(gòu)建完整的減災(zāi)防災(zāi)系統(tǒng)，以減輕其對(duì)157#塔的危害，確保超高壓輸電線路安全。

3.2九石線36#塔地質(zhì)災(zāi)害分析

3.2.1地質(zhì)災(zāi)害類型及危害

九石線500kV輸電線路位于四川甘孜九龍縣和雅安市石棉縣境內(nèi)，沿線地形以陡峻山區(qū)為主，區(qū)域內(nèi)河流下切，峽谷縱橫，植被稀疏。九石線36#塔位于九龍縣九龍河右岸的基座階地上，基礎(chǔ)為閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖基巖中風(fēng)化層。塔基平臺(tái)均坐落于巖石中風(fēng)化層上，由于中部斜坡基巖發(fā)育兩組節(jié)理，將巖體切割成塊狀，其中一組節(jié)理與坡向一致，局部形成順層危巖，同時(shí)上方山坡有零星落石，危害塔體和塔基安全。

此外在塔基50m以外存在一處危巖體，對(duì)石棉方向線路構(gòu)成威脅；塔基下方的擋墻產(chǎn)生輕微裂縫，但整體穩(wěn)定。因此，本塔基的主要危害為危巖。目前，裂縫尚未貫通，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。如持續(xù)活動(dòng)，不采取措施，將對(duì)塔基和線路造成嚴(yán)重危害，甚至發(fā)生中斷電力的事故。

對(duì)塔基及塔體危害調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，塔基斜坡以上60m有一危巖體，危巖下方斜坡約30°，另有一個(gè)基巖平臺(tái)，坡體基本穩(wěn)定；危巖體發(fā)育有兩組節(jié)理，其中一組順向坡向，一組與坡面反向70°斜交，節(jié)理將巖體切割成塊狀，如圖4所示。危巖體突出原坡面，形成破裂面，巖體長(zhǎng)25m，寬20m，厚度1～3m，體積約1000m3，但大部分穩(wěn)定，其中約250m2較為破碎，且不穩(wěn)定，對(duì)正下方塔基及塔體構(gòu)成威脅。

圖4　36#塔地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)圖片

對(duì)線路危害調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，石棉方向塔基50m以上的斜坡上有一潛在危巖體，巖體突出坡面，凌駕于線路之上。危巖破裂面與坡面順層，巖體發(fā)育有三道裂縫，裂縫寬5～15cm，裂縫與坡向一致，即傾向下游，另有兩組與坡向垂直裂縫，裂縫將巖體切割成大小不一的塊體，如圖5所示。巖體長(zhǎng)35m，寬15m，厚度在5～7m，體積約3100m3，巖體較為破碎，有整體發(fā)生下滑、崩塌或局部塊體跌落的危險(xiǎn)，與線路最近距離約15m，對(duì)正下方九石一線下線構(gòu)成威脅。

圖5　輸電線路地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)圖

3.2.2地質(zhì)災(zāi)害治理措施

針對(duì)九石線036#塔危巖、落石隱患對(duì)塔基和線路所造成的潛在危害，結(jié)合具體地形和災(zāi)害特征，提出了加固不穩(wěn)定危巖體，清除危巖體，攔截落石，完善截，排水系統(tǒng)的綜合治理方案，構(gòu)建完整的綜合減災(zāi)系統(tǒng)，以提高塔基和線路防災(zāi)能力。采取具體措施如下：

（1）主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)：對(duì)塔基及塔體以上的不穩(wěn)定危巖體部分，懸掛主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)，并將防護(hù)網(wǎng)錨固在穩(wěn)定基巖內(nèi)，防止危巖塊石松動(dòng)而墜落，對(duì)下方塔基和塔體造成危害。

（2）錨桿加固：對(duì)36#塔石棉方向塔基50m以上潛在危巖體采取人工鑿取方法清除危巖體，但工程量巨大，清除時(shí)可能產(chǎn)生擾動(dòng)，對(duì)線路造成危害，因此采用錨桿加固方式處理。

（3）攔石擋墻：在塔基以上5m有一洼地，長(zhǎng)20m，寬15m，可以利用其作為塔基以上碎落的落石平臺(tái)。在洼地外側(cè)修建高2m，長(zhǎng)20m，寬1m的擋石墻，以攔截上方邊坡的碎落石塊，保護(hù)下方塔基及塔體安全。

（4）截排水溝：由于塔基以上邊坡較長(zhǎng)，長(zhǎng)達(dá)100多m，大量坡面徑流匯入塔基區(qū)，已造成塔基下?lián)鯄﹂_裂，擬在坡腳內(nèi)側(cè)和塔基中間位置增設(shè)截、排水溝50m。

4 結(jié)論

通過對(duì)四川省境內(nèi)500kV輸電線路地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查與分析，并重點(diǎn)分析了兩處典型輸電線路地質(zhì)災(zāi)害問題，得出以下主要結(jié)論。

（1）輸電線路地質(zhì)災(zāi)害具有以下特點(diǎn)：塔基地質(zhì)災(zāi)害類型多，地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模較小，災(zāi)害發(fā)生頻率高，地質(zhì)災(zāi)害受塔基排水不合理影響較大，地質(zhì)災(zāi)害治理較易。

（2）四川地區(qū)輸電線路地質(zhì)災(zāi)害與區(qū)域地形地質(zhì)災(zāi)害有密切關(guān)系，不同區(qū)域的輸電路線地質(zhì)災(zāi)害類型存在很大差別，但線路地質(zhì)災(zāi)害與區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害分布高度吻合。輸電線路地質(zhì)災(zāi)害受地形地貌影響明顯，且具有典型的區(qū)域分布特點(diǎn)。

（3）輸電線路地質(zhì)災(zāi)害為滑坡時(shí)，治理方法以擋土墻和截排水為主；地質(zhì)災(zāi)害為崩塌、落石時(shí)，治理方法以懸掛防護(hù)網(wǎng)和錨桿加固為主。不同地質(zhì)災(zāi)害選用不同的治理措施，治理工程需分清原理，因地制宜。

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The Analysis on Geological Hazard of 500kV Extremely High Voltage Transmission Lines in Sichuan Province

XIE Hui1， JIN Yong2， CHEN Ying3， ZHUO Yue1
（1. Si Chuan Electric Power Design & Consulting CO.， Ltd.， Chengdu 610041， Sichuan， China； 2. State Grid Tiber Electric Power Company Limited， Lasa 850000， Xizang China； 3. School of Hydraulic and Hydroelectric Eng.， Sichuan Univ.， Chengdu 610065， Sichuan， China）

Based on the investigation and evaluation on geological hazard and hidden trouble of 500kV extremely high voltage transmission lines in Sichuan province， the main characteristic of geological hazards and its relationship with the located area were analyzed. By given two examples， such as the No. 157 pylon in transmission line of Huangyan to Dazhou and the No. 36 pylon in transmission line of Jiulong to Shimian， the type and harm mode of geological hazard and corresponding mitigation measures were analyzed and presented. The results showed that: the geological hazards of transmission line have the characteristics of various types，small scale and high frequency. Topography and geomorphology have significant influence on the geological hazards of transmission line，which highly inosculated with the distribution of regional geological disasters， and they also have the characteristics of typical regional distribution. Control measures of geological hazard need to distinguish principle， and adjust measures to local conditions.

transmission line；geological hazard；regional distribution；disaster characteristic；hazard mitigation measure

TM754；P694；TU434

B

1009-3842（2016）03-0033-04

2016-04-23

謝輝（1989-），男，四川遂寧人，碩士，主要從事電力工程地質(zhì)災(zāi)害等研究。E-mail: 463797258@qq.com