劉旭 范宇 王星 劉廷建(國網達州供電公司65000國網四川省電力公司技能培訓中心6國網達州供電公司65000)
輸電線路塔基工程中水土保護措施的研究
劉旭1范宇2王星2劉廷建3
(1國網達州供電公司6350002國網四川省電力公司技能培訓中心6111333國網達州供電公司635000)
為解決我國負荷中心與能源分布的不均衡問題,長距離、大容量輸電線路建設倍增,如何減少輸電線路鐵塔基礎施工過程中的水土流失成為重要課題。本文對輸電線路鐵塔基礎在山地地區的施工進行研究,提出如何在工程建設中減少水土流失的措施。
輸電線路;鐵塔基礎;環保;水土流失
由于我國能源中心與負荷中心呈逆向分布,為了實現電能的遠距離輸送以滿足負荷中心日益增長經濟發展需求,解決我國生產力與能源布局的不均衡問題,國家能源規劃中實施“西電東送、南北互供、全國聯網”大戰略,輸電線路建設越來越多。然而輸電線路在建設過程中將不可避免地擾動原地貌、破壞植被,加劇區域內的水土流失,可能會帶來洪澇、泥石流等災害。
輸電線路不可避免將會跨越山脈、低谷、植被茂密等地區,而在施工過程中,將會破壞原有地形地貌、地表植被及水保設施,導致林草退化,降低表層土壤的抗蝕性,造成水土流失。其對水土流失的影響主要表現為兩方面:一是,工程建設準備期與施工期活動對表層植被的破壞,使其失去固土保水能力;二是,施工結束后自然恢復期的水土流失。
輸電線路施工過程中產生水土流失的重點區域為塔基區和塔基施工臨時占用區,經多個工程的數據統計,其施工后水土流失量分別約為41%和28%。這主要是由于塔基在施工期間擾動面積較大,開挖基礎不可避免加大原地表的水土流失;塔基施工臨時占地在施工期間堆放大量的施工原材料,擾動地表,從而加劇水土流失。因此在輸電線路施工過程中,應重點做好塔基區與塔基施工臨時占地區的水土防護措施。
在輸電線路鐵塔基礎施工過程中,應該盡可能的采取措施避免大開挖塔基基面,保護自然地形地貌,具體可從以下幾個方面考慮。
2.1 采用全方位高低腿塔
傳統的輸電線路鐵塔基礎,普遍采用等長腿等高、等長腿高低和長短腿等高三種基礎,但鐵塔施工時會產生非常大的土石方開挖量,嚴重破壞山區的植被與原地貌,若采用塔基設計時可以全方位采用高低腿塔(分腿配置基礎)和主柱加高基礎則可以解決上面的問題。圖1為幾種鐵塔基礎設計方案圖,圖中陰影部分為降基面土石方開挖部分,可以看出長短腿的基礎能夠極大地減少對地表植被的破壞和土石方的開挖量,減少水土流失。

圖1 不同鐵塔基礎設計方案圖
2.2 優化鐵塔基礎形式
在地質條件適宜地處優先考慮采用原狀土基礎,可避免基坑大開挖。例如:采用原狀土陶挖基礎,雖然與大開挖基礎相比混凝土指標稍高,但其開挖面積約為大開挖基礎底面的20%~30%,能有效降低基坑及小平臺開挖量,減少施工棄土對表土的破壞,保護塔基周圍的自然地貌,同時該型基礎還能充分利用原狀土的特性,提高基礎抗拔承載力。
2.3 土石方平衡
土石方平衡關鍵在落實在施工準備、塔基施工以及綜合利用階段。
施工準備階段:在施工前對塔基占用的原地貌實行剝離表土措施,待施工結束后,覆土以滿足綠化,剝離表土全部就近對方塔基施工臨時區域,并采取土工布等臨時防護措施。
基礎施工階段:通過修砌擋渣墻的方式解決余土轉運過程中的水土流失,與此同時修建排水溝進行排水倒流,接入原地形自然排水系統,待上述措施完成后,開挖基坑和接地槽。
綜合利用階段:首先對開挖的土石方表土翻松,進行細平工作,局部高差較大處,然后進行土方回填,盡量做到挖填同時進行。覆土完成后,選擇適宜原地貌的草種進行播種。
隨著國家和人民對環保要求不斷提高,如何減少輸電線路建設過程中的水土流失成十分重要。通過以上的分析可知,輸電線路建設工程中水土流失,主要關注塔基工程,尤其應重點做好塔基區與塔基施工臨時占地區的水土防護措施,并可從采用全方位高低腿塔和原狀土基礎,進行最優化的土石方平衡等方面,減少水土流失。
[1]高虎,西部豐富的水電資源與西電東送[J],中國能源,2003,25(10):41-44
[2]劉振亞,特高壓電網,中國經濟出版社,2005
[3]粟福珩,高壓輸電的環境保護,北京,水利水電出版社,1988