架空線路桿塔基礎滑坡機理分析及防控技術措施

魏志雄，楊柳輝，孫 立

（廣東電網有限責任公司河源供電局，廣東 河源 517000）

隨著我國新型電力系統建設的快速發展，架空輸電線路作為電力負荷中心之間相互聯絡的長距離電能輸送通道顯得尤為重要。作為重要的電力負荷輸送通道，輸電線路的基礎設施則顯得格外重要，一旦發生異常情況影響電能輸送，將造成巨大的經濟損失，同時影響著新能源的轉型發展。而近年來廣東地區頻繁出現持續性的強降雨，雨水無法及時排泄，位于山坡上的桿塔基礎滑坡隱患頻發，危及線路安全運行。往往運維人員對基礎滑坡的預防及處理經驗較少，難以進行有效地判斷和防控，本文將分析滑坡的機理，找出誘因，進而提出可行的基礎滑坡隱患治理措施和預防建議，提升輸電線路供電可靠性。

1 基礎滑坡形成的機理分析

一般情況下架空輸電線路的桿塔基礎中心樁40 m范圍內的坡度不宜大于30°，但是由于路徑走向的限制及特殊性，一些線路桿塔基礎可能經過陡峭地形，且土質可能為沙土、易風化巖等不良地質，往往線路桿塔所在山體在設計階段是處于穩定狀態的，設計人員也未開展專業評估，所以很少落實加固預防措施。筆者根據前人的研究分析[1-3]和自身的工作經驗總結，發現常見的基礎滑坡以表層土質滑坡為主，其主要誘因有以下幾種。

1.1 持續性的強降雨

短時間內持續的強降雨將造成基礎邊坡表面水流排泄滯后，山體儲水處于飽和甚至超過飽和狀態，裸露區域受滲流和地表徑流影響更大。飽和的積水浸泡滲入桿塔基礎下方的邊坡后，增加了土體的容重，滑動帶土體浸水飽和軟化，形成的土體內部滲流產生向坡外的滲透壓力，降低了土體的抗剪強度，加劇了下滑力。同時，動靜水壓力的作用降低了邊坡的穩定性，導致坡體失穩，基礎邊坡失穩滑塌。

1.2 邊坡所屬的巖土特性

山體的物質組成及粒度成分的特殊性，為坡面沖刷的發育提供了有利的物質條件，砂巖風化后殘留較多晶體狀態保持良好的石英和已經風化完全的黏土礦物，差異風化使得砂巖殘積土不同成分間性質差異大。不同特性的巖土，其穩定強度、軟化特性及崩解特性隨含水量增加而表現出不同程度的變化。

1.3 邊坡植被情況

完好的植被根系對土體強度的影響主要表現為增加土體的黏聚力，特別是草根根系對土體強度有明顯提高作用。植被稀疏，土壤裸露，雨水極易自然下滲，致使山體土體飽和，降低了土體的抗剪強度，加劇了下滑力。另外，廣東地區普遍種植桉樹，對生態環境和土壤強度破壞極大，大面積長時間種植桉樹，會使土體呈現“砂化”趨勢，其他植物難以生長，水土保持情況惡化，土壤強度侵蝕比例逐年升高。

1.4 人類活動方面

桿塔基礎周邊道路修筑，主要包括施工期間的臨時道路和沿線村民自發性的修筑道路，破壞了原坡面山體支撐，使道路上方坡面路坎坡度變陡，路堤邊坡易發生溜塌、坍塌；道路開挖會產生大量的廢棄土石，余土棄渣沿路堆積在道路下方坡面，造成植被破壞，加重水土流失危害。

線路在施工期間基礎開挖的棄土，由于山區外運不便，一般就近堆放在塔腳附近，棄土造成坡體應力分布發生改變，堆積體相當于在穩定邊坡體上施加縱向荷載，增加了邊坡的下滑力，造成邊坡原穩定狀態破壞。且棄土破壞坡表植被，誘發雨水入滲，形成軟弱面，加之棄土結構松散，土體強度極低，降雨入滲使其飽和度增大，這些因素綜合作用導致棄土容易發生滑動。

2 基礎滑坡預防

大量的滑坡案例和運維經驗表明，絕大多數的滑坡都是因為過飽和的強降雨水和人類開挖活動引起的[4-5]。因此，須貫徹預防為主的治理理念，即盡可能在線路設備投入運行前做好相應的預防措施：（1）充分評估桿塔基礎所處的山體地形、坡度、巖土特性以及植被覆蓋情況，科學合理布置一定數量的混凝土工藝的截水溝和排水溝，有效疏導邊坡上方的表層雨水，減少雨水入滲量及降低沖刷程度，同時運維人員須定期對截、排水溝進行維護檢修，防止堵塞及損壞，從而影響雨水的疏導。（2）避免在桿塔基礎邊坡保護區內，特別是基礎正下方開挖修筑道路，修路可采用迂回盤繞的方式，防止原坡面山體支撐被破壞，導致路堤邊坡發生牽引式滑坡。（3）規范處置桿塔基礎施工開挖的棄土，盡可能遠離邊坡保護區，若條件允許的情況下，建議采用麻袋將棄土裝袋，并在袋內撒種草籽，平緩堆放，促使棄土能在較短的時間內與原狀山體進行融合，確保山體保持原有的穩定性。（4）嚴格按照設備運維策略的周期要求，開展基礎邊坡運維巡視，特別是強降雨過后，應及時對基礎護坡、桿塔所在山體、排水溝、擋土墻等進行隱患排查，及時發現異常情況并處理。

3 基礎滑坡治理施工技術

在日常運維工作中，通常會存在不同發展階段、不同影響程度的邊坡滑坡隱患，可根據現場實際，組織有經驗的專業技術人員和設計人員對現場進行勘察，因地制宜地制定治理措施，常見的邊坡治理措施如下。

基礎邊坡保護區范圍內存在開挖，坡面路坎坡度變陡，暫未引發滑坡現象的，可采用錨桿鐵絲網噴射混凝土護坡的方法。對邊坡表面松動土石及風化巖層進行清刷，嵌補坑凹，使坡面大致平整。在坡面上用風槍打錨桿孔，孔距間隔約1.5 m，錨桿長度可根據土質情況而定，一般不小于1 m，孔深比錨桿長度約大20 cm。用高壓水將孔中巖粉沖洗干凈后插入錨桿，灌注1∶3水泥砂漿固定錨桿，并搗固密實。將預制鐵絲網安裝在錨桿上，鐵絲網與坡面保持約1 cm的間隙。在預留若干個泄水孔后對邊坡噴射砂漿，噴漿厚度不少于3 cm，噴射混凝土厚度不少于5 cm，噴射厚度須均勻，鐵絲網及錨桿頭不可外露。在噴射作業完成后，立即用草袋覆蓋，當漿體初凝后，進行灑水養護，使灰體表面經常保持濕潤，養護期一般持續7～10天。

基礎邊坡發生小面積的輕微表層土質滑坡，可簡單地采用覆蓋包塑網 + 復綠的方法。優先選擇根系較發達的本土植物種子，外來植物種子為輔進行補充，使復綠植物更適應當地氣候環境，易于邊坡快速達到復綠穩固的效果。采用普通噴播綠化施工技術，分2步進行，先是噴播不含種子的混合土料，待其達到合適強度后，在坡面上噴播已調配好的種子混合料。最后對邊坡覆蓋一層綠色包塑網，防止陽光暴曬以及雨水沖刷，并做好養護管理，定期進行邊坡復綠和維護工作[6-7]。若預測未來數月仍存在強降雨天氣，應用防水油布對已滑坡區域進行覆蓋，防止滑坡隱患進一步惡化，待條件允許后再落實復綠措施，達到更佳的防護效果。

基礎邊坡發生較大面積的滑坡、滑塌現象，若隱患繼續惡化將直接危及桿塔基礎穩定性，可采用邊坡削坡 + 坡腳擋土墻 + 錨桿 + 格梁 + 格梁間砼板支護的方法。錨桿布置間隔約2 m，錨桿長度根據現場實際確定，一般為10 m左右，錨桿采用?28鋼筋，錨桿成孔孔徑約150 mm，施工角度以斜向下25°為宜，采用的水泥砂漿強度不低于M30。格構梁截面400 mm × 300 mm，格構梁間設置砼板，砼板采用?8雙層鋼筋網，間距及厚度均設置為150 mm，格構每隔約25 m寬度設置伸縮縫，縫寬20～30 mm填塞瀝青麻筋。坡頂設置截水溝，坡腳設置排水溝，便于截取、疏通山體表層雨水。擋土墻的高度應根據邊坡實際設定，若邊坡坡度較小且滑坡面積不大，可不設置擋土墻。該方法針對滑坡較嚴重的隱患，施工工程量大且工期耗時較長，實施期間應避開強降雨天氣，在施工進場前應充分覆蓋防水油布等臨時措施。邊坡治理工程質量檢驗及驗收應嚴格按照GB 50330?2013《建筑邊坡工程技術規范》的要求落實，確保工程質量可靠。

4 結束語

通過對常見輸電線路桿塔基礎滑坡的誘發因素進行歸納分析，雨水、巖土特性、植被、人類活動及山體坡度是引發基礎滑坡的主要因素，且各因素間相互影響。在邊坡預防治理上，科學合理修筑截、排水溝能有效地降低雨水沖刷和入滲的影響程度。規范人類開挖活動，維系邊坡原始狀態，合理處置施工棄土，減輕邊坡的額外荷載，有助于邊坡持續穩定。在邊坡隱患已發生成形后，組織專業人員開展現場勘查，針對性地采用錨桿鐵絲網噴射混凝土、覆蓋包塑網+復綠、削坡+坡腳擋土墻+錨桿+格梁+格梁間砼板支護等3種邊坡加固治理施工技術，及時進場實施，完成邊坡隱患治理工作，防止基礎穩定性發生不可逆的邊坡坍塌。