摘要：水电送出线路工程，难以避免地会在水库库区走线。与一般线路工程不同，位于库岸的塔基边坡，其稳定性取决于自身因素外，还将受水位升降影响，最常见的失稳主要表现在两个方面，一方面是诱发滑坡或古老滑坡体复活，另一方面是引起塌岸。对于山区输电线路工程而言，最突出的问题主要是库区水位升降而诱发的库岸滑坡问题。为此，文章围绕输电线路工程中塔基库岸边坡稳定性方面展开分析，希望能够给相关人士提供参考价值。
关键词：输电线路；库岸边坡；稳定性
引言：文章基于实际工程案例，侧重于山区峡谷型岸坡，归纳分析了输电线路工程中岸坡的一般特点及影响因素，并在常见坡度、既定岩土参数等情况下模拟了不同因素影响下的稳定性变化情况，并对其变形机理进行了分析。
一、工程实例简析
（一）某220kV线路N36塔
某220kV线路工程于2012年3月完成外业定位，N36塔位于理塘河右岸山梁斜坡林地，整体坡度约30°，塔位高于水电站最高蓄水位约260m，场地较宽。塔位地层岩性以碎块石及粘性土为主，塔位及周边无滑坡等不良地质现象，坡面连续自然、完整，塔位场地稳定。2015年水库初次蓄放后(塔位所在库区水位上涨约20m)，2016年3月发现N36号塔位后侧出现滑坡，2016年再次蓄水后，滑坡范围明显扩大，向上延伸约160m，形成一纵向长约530m，横向宽约160m，前后缘高差约310m，滑体厚度约3～15m的覆盖层大中型滑坡。本案例中，水库蓄水后第一次水位降落期间，塔位下侧岸坡即出现滑坡，随着水库第二次蓄水，滑坡继续发展，后缘向上延伸了160余米，发展速度较快，库岸再造未达到平衡状态，仍处于动态调整过程中。预测水库第二次水位降落期间，滑坡变形将加剧，逼近并危及N36塔位的安全。由于覆盖层深厚，滑坡体量大，并未最终稳定，原位处理难度大，费用高，施工安全风险难以控制，故最终采取了跨越滑坡，作改线处理。
（二）某500kV线路工程N75～N76#段库岸蠕滑变形
工程于2015年1月完成外业定位工作，N75和N76位于木里河右岸，微地貌为凸出山脊斜缓台地，距离下游水电站大坝直线距离11.5km，塔位海拔高程分别为2230.5m和2174.6m，位于库尾回水区(水电站正常蓄水位2088m)。2016年水电站开始初次蓄水及放水，库水位下降后，于2017年初塔位附近出现大面积的变形及滑坡，在顺河长约1500m(N76塔上游段长约500m，下游段长约1000m)，最远距离河岸约300m的范围内，坡面出现了明显的开裂变形及蠕滑等特征，其中近库岸约130m，案例中，2015年底第一次蓄水后，该段水位上涨约40m，2016年初水位降落后，在顺河长约1500m、宽约300m的岸坡范围内，出现了系列变形破坏，主要表现为挡墙及房屋墙体开裂、屋基下沉、水泥杆歪斜倾倒、光缆脱落、路基下陷、路面开裂、岸坡变形、蠕滑等，库岸再造作用明显。随着水位进一步升高和消落，变形范围、变形裂缝将进一步扩大，加上汛期暴雨作用，该段岸坡可能会局部失稳滑移，威胁N76塔位的安全。由于该段覆盖层深厚，受库水位升降影响大，岸坡失稳破坏模式较复杂，原位处理风险高，可靠性低，故最终在复核时调整了路径，避开了该段岸坡。
（三）某220kV双回线路新建工程
某220kV双回线路新建工程在经过黑水县大口窝至日斯格窝段时，可研方案穿越了毛尔盖水电站库区，初设时发现受水电站库区蓄水影响，原定路径地质环境发生了较大变化，岸坡多已失稳，后经方案比较后采取了改线处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆案例中，库区蓄水后，在库岸再造作用下，岸坡出现了大面积的塌岸、滑坡(现场踏勘调查发现，一些滑坡的影响范围接近分水岭，与库区常年平均水位高差达260m)，且坡面裂缝发育，上山小路多被错断。库区段地质环境已发生重大变化，考虑到施工及长期运行维护的方便，故对该段路径进行了较大幅度的优化调整，避开了变形失稳岸坡段。
二、输电线路库岸边坡失稳机理
（一）库岸边坡失稳机理模拟分析
为了更好地探讨现岸坡变形失稳的机理，本文采用了加拿大Geo－slope软件进行分析，主要应用了seep/w、slope/w二个模块。seep/w是用于地下渗流分析的有限元分析模块，能够对坡内渗流场稳态－非稳态－稳态的变化过程进行模拟分析，通过有限元计算，可以得出任意时刻、任意状态下坡内浸润线、孔隙水压力分布规律。利用所得坡内渗流场的计算结果，结合slope/w模块可以对边坡稳定性随渗流场变化规律进行研究。为了更好地说明问题，结合实际工程中常见的边坡形式、坡体结构，库区水位消涨情况，建立如下所示的计算模型，其计算参数取最为常见的含碎石粘性土常规参数，并假设初始水位为19m，分别进行不同水位下降幅度、不同水位下降速度、坡体不同渗透系数等三种主要研究工况进行分析。首先，水位降落幅度对岸坡稳定性影响。为探讨水位降落幅度大小对岸坡稳定性的影响，分别计算模拟了以相同降速(1m/h)情况下，水位下降1m、下降2m、下降3m、下降4m、下降5m等情况下岸坡的稳定系数变化过程。经过分析，其它条件不变时，水位下降幅度越大，岸坡稳定性越低。另外，水位下降速度对岸坡稳定性影响。当其它条件不变时，计算模拟了水位分别以1m/h、3m/h、5m/h的速度下降时，岸坡稳定系数的变化结果中分析，其它条件不变情况下，水位下降速度越大，岸坡容易失稳。
（二）库岸边坡失稳内在机理分析
首先，水岩作用降低岩土体强度指标。库岸边坡失稳机理除具有一般山地边坡的特点外，还会因为库区水位升降具有特殊的一些特点。根据王士天教授等研究，库岸地带的水岩作用有多种形式，其中最重要的是软化、泥化、潜蚀、空隙水压力、悬浮减重、以及动水压力作用等。库岸边坡蓄水后在浸泡条件下，由于复杂的水岩相互作用，降低了岸坡的稳定性。另外，库水作用的力学效应。其一，库水的托浮力效应。当库水位上升时，岸坡下部首先被淹没，淹没部分就会产生浮力作用，这种浮力一方面会抵抗滑坡体的重量，使得坡脚部分的有效重量减少，造成整个滑坡体的抵抗力变小、稳定性降低；但另一方面，重力减小导致下滑力减小反而有助于边坡的稳定。因而，不能简单的评价浮托力对边坡稳定性的利弊，而应根据具体的工程地质条件进行综合评判。一般地，滑动面的下部比较平缓时，滑坡体淹没深度即使不多，但由于滑动面受到浮力作用的面积比较大，对坡体稳定性的不利影响也会较大。
三、输电线路库岸边坡的应对措施
了解库岸边坡的一般特点及变形失稳机理后，则可以结合输电线路的实际情况，采取一些针对性的措施，避免或降低库岸边坡失稳对输电线路工程带来的威胁或损失。其一，一方面要加强搜资调查，掌握库区水位变化情况，结合岸坡地质条件，分析研判岸坡失稳的可能性及其范围。其二，另一方面要优化通过库区段的路径方案，尽量以最短的路径穿越。尤其是勘测设计及施工建设期有水位涨落情况出现时，必要时应适时进行验证复核。
结论：
文章主要围绕输电线路工程中塔基库岸边坡稳定性进行了分析，希望能够给相关人士提供参考[2]。
参考文献：
[1]张楠，许模．水库库岸滑坡成因机制研究[J]．甘肃水利水电技术，2016，(01)．
[2]王士天，刘汉超．大型水域水岩相互作用及其环境效应研究[J]．地质灾害与环境保护，2017，(01)．
论文作者:周磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：水位论文; 滑坡论文; 库区论文; 稳定性论文; 线路论文; 岸边论文; 工程论文; 《电力设备》2018年第21期论文;