陳琳
摘要:特高壓輸電線路規模大,經常穿越巖溶地區等復雜地形。不當的處理措施會導致線塔倒塌等工程事故,嚴重威脅線路安全。根據巖溶地形特分布和巖溶地區地區輸電線路的特點,本文簡要介紹了巖溶地區特高壓輸電線路的選線和選址原則。
關鍵詞:特高壓 輸電線路 巖溶 選線定位 原則
特高壓輸電線路工程作為全國重要的電網,要求其安全可靠運行。由于特高壓架空線路,傳輸距離長,在一個廣闊的區域內,為了平衡高壓輸電線路占地和耕地資源緊缺之間的矛盾,特高壓輸電線路通常選擇在野外、山區等地形進行穿越,在這些區域經常會遇到巖溶地質問題,如果不認真對待,將造成施工安全隱患,影響電力施工的進程,甚至造成嚴重的財產和人身傷害事故。因此,研究在巖溶不利地質作用地區特高壓輸電線路的選擇與定位具有重要意義。
1 巖溶區特高壓輸電線路選線定位的特點
巖溶地區特高壓輸電線路的選線和選址,其重點和難點在于線塔地基的選擇,線塔地基是輸電線路穩定性的重要保障,要以地基的穩定性為基礎對沿線地形進行準確的分析。對于工程而言,弄清巖溶和土洞的地區分布和發育形式,特高壓輸電線路穿越巖溶地形的重要問題。與普通地形比,在巖溶地形進行特高壓輸電線路建造選址有其獨特性。主要表現在以下幾個方面。
(1)巖溶形態的不均勻性。
從總體上看,我國的巖溶地形在多年的形成過程中,有一定的規律可循,但在微觀上,巖溶發育分布具有不均勻性。有些地區巖溶發育較弱,適合輸電塔等設施的搭建,而有些地區巖溶發育較強,承重能力較差,不適合構件輸電塔等大型設施;而即使在巖溶高度發育的區域,也可能存在適合建設輸電塔的區域。因此,巖溶地區的選址必須因地制宜,不能一概而論。
(2)線路路徑的可調性。
從確定起止點的區域選擇架空傳輸線,即線路走廊。因此,可通過設置合理的角塔來調整路徑,使之偏離巖溶發育較為復雜的區域。
(3)塔位場地的可調性。
架空輸電線路是一種典型的線性輸電線路。依賴點狀(電塔)支撐,可以在一個合理的范圍內移動的方向線路徑,并且在一定范圍內調整支撐點(電塔)的位置。因此,塔的移動可以避免巖溶發育段,保證電塔的安全。
(4)塔底尺寸的可調性。
特高壓輸電線路對于線塔的支撐力有較高的要求,因此,桿塔體積巨大,基座的占地面積相比普通的線塔更是龐大,因而需要占據較大面積的土地。巖溶發育可能非常分散在這塔的大面積地板,所以根底部的塔可以調節調整塔形狀或塔的高度,以便移動基地入口點的四條腿塔,和避免不利的溶洞區。
綜上所述,喀斯特形態的不均勻性和塔的路徑、位置和底部尺寸的可調性,為喀斯特地區輸電線路的選線和選址提供了“避讓優先”的工作思路。
2巖溶地區輸電線路選線定位原則
在巖溶地區進行輸電線路選線定位,應當以節巖溶地區特點以及特高壓輸電線路自身特點為主要原則,下文主要從路徑的優化、塔位的選擇以及桿塔的調整3個方面來論述。
2.1路徑優化
(1)由面到點,逐次深入。
巖溶地區輸電線路的最終定位應遵循一段一段地的分段工作順序。架空線路的走向,即線路走廊的選擇應當分段進行,結合每個區段的地形地質特點分別進行分析與規劃。影響路徑方案建立的重要因素是路徑選擇的重點。路徑應避開密集密集的巖溶開發區。初步選線的主要內容是劃分各地段巖溶發育程度,確定可行選擇區內的重點地段。塔架位置(點)的穩定性判斷是塔架最終放置的核心和關鍵。從面、帶、段到點的選線范圍逐漸縮小,精度逐漸提高。
(2)避強就弱、避低就高。
針對特高壓架空線路工程的特點以及巖溶地形容易產生的地基空洞,承重能力較弱問題,通過路徑方案優化避讓巖溶發育區段成為首選方式。
①線路走廊應當盡量避開巖溶密集強烈發育區段,優先將巖溶發育微弱區段作為線路走廊的施工區段。
② 在山地丘陵區等復雜地形區域,有可能會同時面對溶蝕洼地、碟形地形、溶蝕盆地等負地形地段,這種低端地勢低洼,容易爆發洪水,并且長時間積水,對線路安全和線塔的穩定性造成不利影響,因此,在選址過程中應當盡量避開這類低洼區域,選擇地勢較高的地段走線。
(3)基于地質條件的路徑優化原則。
①由于特高壓電塔重量大,塔基占地面積大,因此在選址過程中應當重點關注地形的承重能力,其中非可溶巖區段、巖溶發育不強烈的區段、和結晶顆粒細小的可溶巖分布區段應當作為建設塔基的首選區段。
② 選擇可溶巖產狀相對平緩的區段。
③ 避開節理裂隙的交叉處或密集帶。
④ 避開或跨過斷裂帶,特別是正斷層。
⑤ 避開可溶巖與非可溶巖接觸帶或不整合面。
(4)信息互饋、優化設計。
在巖溶地區的路徑選擇和優化過程中,設計師要與測量人員密切配合,充分溝通。設計師應向測量師了解巖溶形態、規模、發展特點及其對線路的影響;經討論或評審后,對航路計劃進行調整或修改,并及時通知測量員。使設計、勘察工作信息化、動態化。
2.2塔位選擇
塔位選擇圍繞其穩定性開展定位工作,應遵循以下原則。
(1)以位定線,在線路經過巖溶地形時,應當優先考慮線塔位置,確定線塔位置后再進行線路走向設計。
(2)先地表,后地下。巖溶地區,在進行塔位選擇時,應當先觀察地表環境,將大面積的平坦區域作為首選位置,之后請專業地址人員考察地下環境,確定巖溶發育情況以及地表承重能力。
(3)當塔位處于下列情況之一時,可不考慮巖溶洞穴對塔基穩定性的影響。
① 洞穴頂部有較為完整的巖層,節理裂隙沒有擴大跡象,并且頂部巖層的厚度明顯大于洞穴寬度。
⑦ 溶洞中有比較密實的填充物,并且填充物沒有被沖刷消失的可能性。
④ 洞穴高度較小,塔基可以穿透頂部巖層直接在堅實的洞穴地面進行施工。
2.3塔型調整
對巖溶地區不是塔地區的強勁發展,首先,可以增加或減少塔根鋼管塔的高度調整,第二,可以通過改變調整塔塔根的形狀,最后,塔腿基金會可以避免從巖溶受災地區新塔的設計形式。
3 結語
巖溶地區的溶洞分布沒有規律可循,溶洞的大小、承重能力各不相同。在巖溶地區進行特高壓輸電線路的建設過程中,應當充分利用線塔位置和線路走向靈活可調的特點,詳細分析地形特點,選擇合適的線塔位置,以點帶線,確定線路走向,確保線路安全不受地形因素的影響,保障特高壓輸電線路的安全可靠。
參考文獻
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