摘要：输变电工程属于典型的线型开发建设项目，本文以达州宣汉北220kV输变电工程的旧湾弃渣场为例，简要分析了输变电工程的弃渣场水土保持措施设计及布设的特点，期望以此能为类似地区输变电工程的弃渣场水土保持措施设计提供一定的参考和借鉴。
关键词：输变电工程；弃渣场；水土保持措施；水土流失
前言
输变电工程施工过程中，线路塔基基础开挖、变电站建构筑物基础工程都不可避免地会产生弃土、弃渣。处于挖方区域的变电站工程由于开挖的土石方量较大，相应弃土、弃渣量一般较大，需设置弃渣场集中堆存防护。
1输变电工程弃渣特点及渣场选取原则
山丘区域部分处于挖方区域的变电站工程的弃渣、弃土量较大，为防止弃渣弃土随意堆放造成环境破坏和水土流失，需设置固定渣场集中堆放。
渣场场址的选定必须严格遵守开发建设项目水土保持技术规范罗列的相关规定：不得影响周边公共设施、工业企业、居民点的安全；严禁在严重影响重要基础设施、人民生命财产安全及行洪安全的区域布置弃渣场；严禁在河道管理范围内弃渣，涉及河道的，应符合治导规划及防洪行洪的规定[1]。
2主要水土保持措施设计
旧湾弃渣场位于宣汉北220kV变电站新建工程站址西南方向约3km处，该弃渣场为坡面凹地，确定弃渣场类型为坡面型弃渣场，海拔高程为318m~338m，地面坡度0°~15°，占地面积为0.63hm2。
弃渣场水土流失防治措施的选择和布局必须根据弃渣场的特点进行具体分析：临时措施主要布设有密目网临时覆盖、土袋临时拦挡和临时排水沟；工程措施主要有表土剥离、M7.5浆砌石截水沟、M7.5浆砌石排水沟M7.5浆砌石沉沙池；植物措施主要为灌木栽植和种草。。
2.1临时措施
1)土袋、密目网
为了保证表土堆放稳定，临时堆土堆存边坡1:1.75，堆高不超过2.5m。为降低水土流失量，在堆土坡脚堆码土袋进行挡护，土袋为双层双排堆码，并采用密目网覆盖顶面。
2)临时排水沟
为防止施工期内的雨水冲刷，在表土堆放区周围设置临时土质排水沟，人工开挖夯实，临时土质排水沟断面为梯形，尺寸为深×底宽×上口宽=0.3m×0.3m×0.4m。临时排水沟汇入弃渣场排水系统，施工结束后人工推平，土地整理后恢复植被。
2.2工程措施
1)M7.5浆砌石截水沟、排水沟
为防治弃渣场上坡面汇水对弃渣场渣体的冲刷，本方案设计采用M7.5浆砌石截水沟排除坡面集水。
（1）水文计算
根据《防洪标准》（GB50201-2014），选用排水沟的设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为50年一遇，坡面洪峰流量采用如下公式进行计算：
Q＝0.278kiF 式1
式中：Q---最大洪峰流量，m3/s；
k-径流系数，取0.65；i-平均1h降雨强度，mm/h；i=H24p*24n2p-1；F-山坡集水面积，km2。
查《四川省水文手册》及《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》，确定本流域的暴雨参数及结果见下表。
表1 设计流域特征值计算成果表
表2 各频率洪峰流量计算成果表(推理公式法)
（2）水力学计算
设计各排水设施过流能力采用明渠均匀流公式计算：
Q=R2/3•J1/2•A/n 式2
式中：Q-流量（m3/s）；A-断面面积（m2）；n-糙率取0.025；J-水力坡度,取0.18；R-水力半径（m）。
弃渣场截水沟水力学计算成果表如下：
表3 截水沟过水能力计算成果表
2) 沉沙池
为防止弃渣场泥沙随水流流失和淤积排水通道，在截排水沟与自然排水系统接口处设置M7.5浆砌石沉沙池1口，定期清理池体内的泥沙，保证排水通畅。沉沙池采用2.0m（长）×1.5m（宽）×1.5m（深）断面，采用块石砌筑、水泥砂浆抹面。
3)护坡
结合植物措施，为保证渣体边坡的稳定性和渣场周边景观效果，堆渣体边坡采用M7.5浆砌石格状框条种草护坡，浆砌石网格尺寸1.5m×1.5m，浆砌石部分宽0.5m，厚度为0.8m，框格内覆土整地种草。
4) 剥离表土
根据弃渣场原地貌类型，在场地堆渣前，为满足渣场后期绿化要求，需要预先对区域的荒草地进行表土剥离，留待弃渣场的覆土，表土剥离厚度根据区域土壤情况一般为20cm～50cm。
5) 土地整治、覆土及复耕
弃渣场堆渣完成后，对渣体顶面、坡面和临时表土堆放区进行土地整治，包括平整土地、翻地、碎土（耙磨）等。
为恢复弃渣场植被和复耕，对弃渣场区域进行覆土，覆土前需对渣体进行平整并铺设黏土防渗层，碾压密实后厚度不小于30cm[3]。
2.3 植物措施
为了弃渣场及其周边环境后期恢复，除复耕区域外，在渣体坡面撒播草籽，减少表面裸露面积和时间是减少水土流失的有效措施。
草籽在当年施工结束后播种，播深2～3cm，撒播后覆土1～2cm，并轻微压实，以保持土壤水分，达到固土、绿化的效果。
3 弃渣场主体设计拦挡工程分析
为保证弃渣场堆土的渣体稳定，旧湾弃渣场主体设计已采用370m3 M10浆砌石挡渣墙挡护，挡渣墙形式为重力式直立挡渣墙，总长度为50m。
3.1 挡渣墙稳定计算
挡渣墙设计条件和挡渣墙尺寸详见下表。
表4 挡渣墙设计条件表
表5 挡渣墙尺寸表
将上述基础数据代入稳定性验算公式，可计算出挡渣墙的抗滑移系数、抗倾覆系数、地基承载力（系数）和合力偏心距。
1）抗滑稳定安全系数：
式3
式中：
—抗滑安全系；
—底板与墙基之间的摩擦系数；
—作用于墙体上的全部垂直力的总和（kN）;
—作用于墙体上的全部水平力的总和（kN）。
2）抗倾稳定安全系数：
式4
式中：
—抗倾安全系数；
—抗倾覆力矩（kN.m）；
—倾覆力矩（kN.m）。
（3）墙基底压应力：
式5
式中：
—基底的最大和最小压应力（kN/㎡）；
—垂直荷载（kN）；
—底板面积（㎡）；
—荷载对底板形心轴的力矩（kN.m）；
—底板的截面系数（m3）。
稳定性分析结果详见表6：
表6 挡渣墙稳定性分析计算结果表
由此可见，所有指标均满足《开发建设项目水土保持方案技术规范》要求，所设计的挡渣墙是稳定的。
3.2堆渣体稳定性分析
渣体稳定进行分析计算采用如下公式：
式6
式中：
－安全系数；
－填土内摩擦角；
－渣体坡角
当
>1时，渣体边坡稳定。弃渣场填土内摩擦角
选为35°，边坡坡角
为29°（即1：1.8），得出
=1.26>1.0。
由以上分析计算可知，旧湾弃渣场主体工程中采取的工程措施和选择的渣体的坡度符合本工程弃土堆放要求。
4结语
输变电工程在建设过程中，挖方区变电站场地平整和建构筑物基础开挖都会产生弃土弃渣，弃渣场的合理布设可有效杜绝弃土弃渣乱堆乱放而引起的水土流失，合理布设各类水土流失防治措施，做好弃渣场后期植被恢复，可将弃渣弃土对项目区生态环境的影响降到最低。
参考文献
[1]GB 50433-2008,开发建设项目水土保持技术规范[S].
[2]SL575-2012,水利水电工程水土保持工程设计规范 [S].
[3]四川电力设计咨询有限责任公司.达州宣汉北220kV输变电工程水土保持方案报告书[R].成都：四川电力设计咨询有限责任公司, 2012.
[4]丁海涛,等.山区输电线路施工弃渣对塔位稳定的影响分析[J].电力勘测设计,2012,(6).
作者简介
尹武君（1986年-）男，汉族，硕士研究生，工程师，主要从事电力行业水土保持工作。
论文作者:尹武君
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
标签：水土保持论文; 工程论文; 排水沟论文; 表土论文; 措施论文; 输变电论文; 宣汉论文; 《电力设备》2018年第19期论文;