山區變電站滑坡災害治理工程研究

蔡立川

摘要：在進行變電站站址的勘探選擇時，應盡量避開滑坡、斷層、溶洞及塌陷區等不利的地質地帶。如果因特殊原因，選址在有滑坡災害影響的地質地帶中時，必須采取切實可行的滑坡災害治理措施，以保障變電站的正常、安全運行。文章從滑坡災害對變電站的危害出發，并結合工程實例，就山區變電站滑坡災害治理工程的開展與實施進行了研究。

關鍵詞：山區變電站；滑坡災害；滑坡治理；站址勘探；地質地帶 文獻標識碼：A

中圖分類號：P642 文章編號：1009-2374（2015）34-0152-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.078

滑坡災害在我國特別是部分山區中是一種較為常見的地質災害。滑坡災害一旦發生，不僅會對沿線建筑物、構筑物、道路造成嚴重的毀壞，而且還會危及人們生命安全、堵塞河流，并引發生態環境的嚴重破壞。因此，在有滑坡災害影響的工程建設中，必須做好相應的勘測設計以及災害防治措施。

1 滑坡災害對變電站的危害及主要防治措施

1.1 滑坡災害對變電站的危害

由于滑坡體在滑坡過程中往往沖擊作用強烈、速度驚人且所攜帶的土石方量巨大，在強烈的沖擊作用下，將直接沖毀或淤埋變電站建筑物、損壞變電設備以及危及人身安全，從而對變電站的正常、安全運行帶來極大的影響。

例如，在2011年10月1日，因持續性的強降雨影響，湖北楊家灣變電站附近出現山體滑坡，造成沿線桿塔損壞嚴重，直接威脅到城區電網的持續、安全供電；在2007年6月27日，四川達州因持續強降雨及某施工單位不當施工影響，造成山體滑坡災害，其中楊柳埡變電站受到波及，造成變電站地面及建筑外層開裂，嚴重威脅到變電站的安全、穩定運行。近年來，全國各地尤其是在山區變電站中，受滑坡災害影響的案例屢見不鮮，必須采取切實可行的滑坡災害治理措施，以有效保證變電站的安全穩定運行。

1.2 滑坡災害的主要防治措施

滑坡災害的治理目的是消除滑坡的危害及影響。根據滑坡的防治原則，能盡量避開滑坡影響的工程建設則應盡量避開，而不能避開的工程則應當采取有效的治理方案，并盡可能做到一次性根治，以不留后患。從新中國建設以來，我國在各類工程建設中已積累了豐富的滑坡治理實踐，并形成了一整套的防治方法與策略，并可以歸結為繞避滑坡、排水、力學平衡以及滑帶土改良這四類防治措施，詳見表1所示：

表1 我國滑坡災害的主要防治措施

2 滑坡災害治理工程在山區變電站中的實際應用

2.1 工程實例分析

某山區變電站位于國道一側，在2008年初國道側的山體中部出現裂縫，并呈逐年增大趨勢。在2010年，隨著該區域降雨量的增加，山坡裂縫突然加大，并呈現為圓弧張開狀型。經勘查結果顯示，該裂縫寬度約50cm，長度和高差分別達到了180m和1.5m，在裂縫的下方還生成了多條圓弧狀裂縫，該山體存在不穩定邊坡和淺層滑坡災害的可能。其山體勘查剖面圖詳見圖1所示：

圖1 山體勘查剖面示意圖

對勘查結果分析表明，當出現山體滑坡災害時，其沖擊力和土石方量巨大，將會直接毀壞變電站。考慮到如采取變電站整體遷移方案，將對該區域電網的持續供應造成很大的影響。為保障變電站的安全、穩定運行，在2010年底采取了滑坡綜合治理方案，有效消除了滑坡的危害及影響，取得了良好的治理效果。

2.2 滑坡原因分析

為根治滑坡災害，首先對該次災害的發生原因進行了分析。根據調查結果顯示，該滑坡災害的主要誘發因素為地質因素、雨季因素和人為因素這三個方面：

2.2.1 地質因素和雨季因素。據地質勘查資料表明，站址區域為高山峽谷地貌，山體滑坡帶巖性主要由黏性土及碎石塊所構成，且構成成分復雜、極不均勻，土體的完整性較差，節理縫隙發育，這都造成了地表水有充分的下滲路徑。而隨著2010年初的強降雨影響，也加快了節理縫隙的發育，生成了滑坡帶地質。

2.2.2 人為因素。據調查顯示，人為因素主要有兩個方面：一方面是由于近年來當地居民大量種植經濟性作為，而使得原坡體植被砍伐嚴重，導致土體整體抗滲強度降低，變形量加大；另一方面則是由于附近的隧道施工建設，造成了滑坡帶土體的進一步破碎，加大了地表水下滲的路徑。

2.3 滑坡災害治理方案及應用

2.3.1 總體治理方案。根據勘查結果顯示的山體存在不穩定邊坡和淺層滑坡災害的可能，對這兩種情況分別進行了研究性分析與論證。其中對于山體不穩定邊坡問題，通過進一步勘查滑坡帶土體、巖層的構造及力學指標情況，得出土體各剖面的穩定系數均在1.22～1.49范圍以內，其穩定度較好。考慮到目前坡體植被多數仍保存良好，不穩定邊坡問題則不需要專門治理，只需要發動當地居民加強山坡綠化即可。

而對于淺層滑坡災害問題，對其穩定性進行分析，得出土體各剖面滑坡穩定系數只有0.94～1.04左右，其穩定性不高。在持續性暴雨作用下，土層裂縫和滑動將進一步增大，滑坡災害也會隨之發生。為此，應重點做好淺層滑坡災害方案的設計與優化。根據勘查資料及工程實際，在該滑坡災害治理工程中，綜合采用了排水工程、支擋工程及坡體注漿措施。

2.3.2 排水工程的應用。在實現對該山體滑坡災害的根治，在治理過程中綜合采用了地表排水工程和地下排水工程。其中地表排水工程的作用主要是將該滑坡區以上的來水進行截留和排出以及將滑坡區內的降雨及地下水通過人工溝道盡快地排除出滑坡區，從而減少對滑坡帶土體穩定性的影響。為此，在該地表排水工程中，通過設置滑坡區以外的山坡截水溝、滑坡區以內的樹枝狀排水溝及自然溝，從而形成了一個統一的排水網絡。在地下排水工程中，則是通過設置截水盲溝、井點抽水系統，以有效降低滑坡帶的地下水位，減少土體的孔隙水壓力，從而增大滑坡土體的穩定性。而且通過該地下排水工程的建設，也能減少支擋工程的建設量，起到節約工程投資的目的。

2.3.3 支擋工程的應用。滑坡災害治理中的支擋工程，主要包括了抗滑擋墻、挖孔抗滑樁、錨索抗滑樁、預應力錨索、排架樁等技術措施的應用，這些治理措施能夠迅速增加和恢復滑坡土體的抗滑力，因此在實際工程治理中應用非常廣泛。在該支擋工程中，采用了抗滑樁和預應力錨索相結合的方式，其中以預應力錨索作為土體的主動受力系統，而抗滑樁則作為土體的被動受力系統，能取得較好的滑坡綜合治理效果。

2.3.4 坡體注漿的應用。滑坡帶坡體注漿技術屬于滑坡土改良措施中的一種，即是通過注漿工藝以改變該區域滑坡帶土體的性質，以提高土體的抗剪強度，并增強滑坡帶自身的抗滑動能力。在該工程中，通過坡體注漿技術的應用，不僅使漿液充分填充進滑坡帶土體中，增強了土體的抗剪強度和密實度，而且漿液在固化后與原土體形成強度更高的復合型土層，從而增強了滑坡帶土地的整體穩定性與抗滑性，治理效果良好。

3 結語

本文從滑坡災害對變電站的危害出發，并結合工程實例，就山區變電站滑坡災害治理工程的具體開展與實施進行了研究與探討。在山區變電站滑坡災害治理工程的實際開展與應用過程中，應首先做好勘查與方案設計工作，通過科學分析滑坡災害原因，以優選出綜合治理性強、可操作性好以及造價較低的滑坡治理方案，最好是一次性根治滑坡災害，并不留后患，從而有效保障山區變電站的安全、可靠運行。

參考文獻

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（責任編輯：蔣建華）