四川省500kV超高压输电线路地质灾害调查分析

谢 辉，金 勇，陈 英，卓 越

（1. 四川电力设计咨询有限责任公司，四川 成都 610041；2. 国网西藏电力有限公司经济技术研究院，西藏 拉萨 850000；3. 四川大学 水利水电学院，四川 成都 610065）

四川省500kV超高压输电线路地质灾害调查分析

谢 辉1，金 勇2，陈 英3，卓 越1

（1. 四川电力设计咨询有限责任公司，四川 成都 610041；2. 国网西藏电力有限公司经济技术研究院，西藏 拉萨 850000；3. 四川大学 水利水电学院，四川 成都 610065）

通过对四川省境内线多条500kV超高压输电线路地质灾害和隐患的调查评估，分析了输电线路地质灾害的主要特点及其与所处区域的关系，并以黄达线157号塔和九石线36号塔为例，分析地质灾害的类型和危害方式及相应的减灾措施。得到以下结论：输电线路地质灾害类型多，规模小，发生频率高，受地形地貌影响明显；线路地质灾害与区域地质灾害分布高度吻合，具有典型的区域分布特点；输电线路地质灾害治理措施需分清原理，因地制宜。

输电线路；地质灾害；区域分布；灾害特点；减灾措施

1 引言

四川省目前500kV以上的超高压输电线路分布广泛，已构成成熟的输电网络。但由于四川地区地形复杂，地质与环境条件恶劣，再加上近年来地震的影响，造成各类地质灾害频发，严重威胁到了输电线路的安全运行［1-3］。而较多输电线路沿山区分布，线路跨越的地形地貌范围广，存在的地质灾害也多种多样。尽管输电线路在选线初期进行了地质灾害勘察与评估，避开了路径走廊内的大规模成片地质灾害频发区，但某些小规模零星地质灾害具有隐蔽性强、潜伏期长、触发性敏感等特点，往往容易被忽视，且研究深度与范围也不够，而这些小规模地质灾害恰好成为输电线路运行期地质灾害隐患的主要来源［4-5］。

在对四川省境内线多条500kV超高压输电线路地质灾害和隐患调查和评估的基础上，结合四川地区不同类别地质灾害分布情况，总结了输电线路地质灾害的主要类型与所处区域的关系。并通过两处典型区域的输电线路地质灾害分析，说明了地质灾害的主要特点及其对输电线路的危害方式，归纳了相应的具体减灾措施。本研究对减轻四川省超高压输电线路地质灾害具有现实意义，对国内其他地方输电线路地质灾害治理也具参考价值。

2 调查结果分析

在对黄（岩）达（州）线、黄（岩）万（州）线、南（充）谭（家湾）线、巴（中）达（州）线、茂（县）谭（家湾）线、德（阳）宝（鸡）线、雅（安）蜀（成都）线、九（龙）石（棉）线等多条输电线路调查与评估的基础上，分析和比较了20余处灾害特点，得出四川省500kV超高压输电线路地质灾害表如表1所示。所调查区域地形复杂多变，岩性种类较多，区域降水丰富，属四川省地质灾害易发区。输电线路塔基多处于山顶、分水岭或山腰地带，沿线地质灾害发生频率较高。

表1　四川省500kV超高压输电线路地质灾害一览表

由表1可以发现输电线路地质灾害具有以下特点：

塔基地质灾害类型多，包括滑坡（滑塌）、崩塌（坍塌、危岩）、地基沉陷、地裂缝等；地质灾害规模较小，绝大多数地质灾害的规模小于1万m3；灾害发生频率高，每条线路每年发生多起灾害；地质灾害受塔基排水不合理影响较大；地质灾害治理较易，多采用挡墙、裂缝填埋、挂网、锚杆和截排水等治理措施。

6至8可知，四川省地质灾害主要类型为滑坡、崩塌、泥石流，其次是地面塌陷、地裂缝、坑道突水等。地质灾害在地域分布的总体格局是西部多余东部，盆周山地多于盆中，河谷多于平坝。滑坡分布范围较广，围绕四川盆地的山地、丘陵均为滑坡的高发区。崩塌主要集中分布于川西北岷江上游、大渡河中游、雅砻江下游、金沙江下游。泥石流主要分布于凉山州、甘孜州、阿坝州、攀枝花地区及雅安地区，占全省泥石流发生的90%以上。滑坡及泥石流分布图如图1所示。

图1　四川省和重庆市滑坡泥石流分布图

四川省地质灾害分布有着典型的区域特点。如川东川南等区域主要为中低丘陵地区，区域内植被茂盛，土层覆盖较厚，区域地质灾害以滑坡为主，而崩塌、泥石流较少；而川西北及攀西地区地形主要为高山峡谷，区域内植被稀疏，表层即为风化岩石，区域地质灾害以崩塌、泥石流为主，滑坡出现频率较高。结合表1可见，四川地区输电线路地质灾害与区域地形地质灾害有密切联系。当区域地形为中低丘陵时，区域地质灾害以滑坡为主，则输电线路地质灾害也以滑坡为主，如黄达线所经地区；当区域地形为高山峡谷时，区域地质灾害主要以是崩塌、危岩和落石为主，则输电线路地质灾害也以崩塌、危岩和落石为主，如九石线所经地区。

3 典型地质灾害分析

在总结和分析较多地质灾害特点的基础上，选取黄达线157#塔和九石线36#塔为典型代表，对其灾害类型和特点、形成原因及治理方式进行了分析。

3.1黄达线157#塔地质灾害分析

3.1.1灾害类型和特点

黄达线500kV输电线路位于四川广安市和达州市境内，沿线地形以中低丘陵为主，区域内降水丰富，第四纪松散层覆盖较厚，下伏岩层主要为泥岩、红尘砂岩。通过调查发现黄达线157#塔基下方发育滑坡两处。滑坡所在区域微地貌呈微凸，滑坡前缘以公路内侧为界，后缘以斜坡陡缓交界处，即挡墙所在地边缘为界，滑坡两侧以较陡的斜坡、基岩陡坎为界，两个滑坡以中间的一处缓坡平台为界，滑坡区地形平面图如图2所示。整个滑坡宽约30m，长约40m，滑坡体积约4470 m3，总体属小型、浅层、土质、推移式滑坡［9］。滑坡直接危害C腿、D腿和挡墙下部，并引起B腿地基下沉，滑坡还造成耕地开裂渗水、压埋公路，如图2和3所示。滑坡主要特征参数如表2所示。

表2　黄达线157#塔滑坡主要特征参数表

图2　157#塔滑坡平面示意图

图3　157#塔滑坡现场图片

3.1.2灾害形成原因

通过滑坡形成的各种影响因素分析后认为：地形、岩土特性是其形成的内在原因，大量地表水入渗是造成该滑坡的主要激发因素，而人类不合理的工程活动通过改变地表径流和坡体稳定状态，在一定程度上加剧了斜坡的失稳。诸多不利因素综合影响降低了滑坡稳定性，直至产生轻微滑动。从变形破坏机制看，滑坡后缘不断下错后退，造成下部鼓胀隆起而解体，该滑坡为典型的推移式滑坡，滑坡尚处于缓慢蠕动变形阶段，滑动面尚未贯通，处于较佳的治理时期［9］。

3.1.3灾害治理措施

在滑坡变形趋势和对塔体危害分析的基础上，结合滑坡形成机理和地形、地质条件，对其采取了坡面及周边截排水、填埋裂缝和下部增设挡土墙等工程措施，增加坡体下滑阻力，提高坡体稳定性，同时加强对滑坡、塔体和基础变形、位移的有效监测，制定防灾预案，构建完整的减灾防灾系统，以减轻其对157#塔的危害，确保超高压输电线路安全。

3.2九石线36#塔地质灾害分析

3.2.1地质灾害类型及危害

九石线500kV输电线路位于四川甘孜九龙县和雅安市石棉县境内，沿线地形以陡峻山区为主，区域内河流下切，峡谷纵横，植被稀疏。九石线36#塔位于九龙县九龙河右岸的基座阶地上，基础为闪长岩、辉长岩基岩中风化层。塔基平台均坐落于岩石中风化层上，由于中部斜坡基岩发育两组节理，将岩体切割成块状，其中一组节理与坡向一致，局部形成顺层危岩，同时上方山坡有零星落石，危害塔体和塔基安全。

此外在塔基50m以外存在一处危岩体，对石棉方向线路构成威胁；塔基下方的挡墙产生轻微裂缝，但整体稳定。因此，本塔基的主要危害为危岩。目前，裂缝尚未贯通，处于基本稳定状态。如持续活动，不采取措施，将对塔基和线路造成严重危害，甚至发生中断电力的事故。

对塔基及塔体危害调查时发现，塔基斜坡以上60m有一危岩体，危岩下方斜坡约30°，另有一个基岩平台，坡体基本稳定；危岩体发育有两组节理，其中一组顺向坡向，一组与坡面反向70°斜交，节理将岩体切割成块状，如图4所示。危岩体突出原坡面，形成破裂面，岩体长25m，宽20m，厚度1～3m，体积约1000m3，但大部分稳定，其中约250m2较为破碎，且不稳定，对正下方塔基及塔体构成威胁。

图4　36#塔地质灾害现场图片

对线路危害调查时发现，石棉方向塔基50m以上的斜坡上有一潜在危岩体，岩体突出坡面，凌驾于线路之上。危岩破裂面与坡面顺层，岩体发育有三道裂缝，裂缝宽5～15cm，裂缝与坡向一致，即倾向下游，另有两组与坡向垂直裂缝，裂缝将岩体切割成大小不一的块体，如图5所示。岩体长35m，宽15m，厚度在5～7m，体积约3100m3，岩体较为破碎，有整体发生下滑、崩塌或局部块体跌落的危险，与线路最近距离约15m，对正下方九石一线下线构成威胁。

图5　输电线路地质灾害现场图

3.2.2地质灾害治理措施

针对九石线036#塔危岩、落石隐患对塔基和线路所造成的潜在危害，结合具体地形和灾害特征，提出了加固不稳定危岩体，清除危岩体，拦截落石，完善截，排水系统的综合治理方案，构建完整的综合减灾系统，以提高塔基和线路防灾能力。采取具体措施如下：

（1）主动防护网：对塔基及塔体以上的不稳定危岩体部分，悬挂主动防护网，并将防护网锚固在稳定基岩内，防止危岩块石松动而坠落，对下方塔基和塔体造成危害。

（2）锚杆加固：对36#塔石棉方向塔基50m以上潜在危岩体采取人工凿取方法清除危岩体，但工程量巨大，清除时可能产生扰动，对线路造成危害，因此采用锚杆加固方式处理。

（3）拦石挡墙：在塔基以上5m有一洼地，长20m，宽15m，可以利用其作为塔基以上碎落的落石平台。在洼地外侧修建高2m，长20m，宽1m的挡石墙，以拦截上方边坡的碎落石块，保护下方塔基及塔体安全。

（4）截排水沟：由于塔基以上边坡较长，长达100多m，大量坡面径流汇入塔基区，已造成塔基下挡墙开裂，拟在坡脚内侧和塔基中间位置增设截、排水沟50m。

4 结论

通过对四川省境内500kV输电线路地质灾害的调查与分析，并重点分析了两处典型输电线路地质灾害问题，得出以下主要结论。

（1）输电线路地质灾害具有以下特点：塔基地质灾害类型多，地质灾害规模较小，灾害发生频率高，地质灾害受塔基排水不合理影响较大，地质灾害治理较易。

（2）四川地区输电线路地质灾害与区域地形地质灾害有密切关系，不同区域的输电路线地质灾害类型存在很大差别，但线路地质灾害与区域地质灾害分布高度吻合。输电线路地质灾害受地形地貌影响明显，且具有典型的区域分布特点。

（3）输电线路地质灾害为滑坡时，治理方法以挡土墙和截排水为主；地质灾害为崩塌、落石时，治理方法以悬挂防护网和锚杆加固为主。不同地质灾害选用不同的治理措施，治理工程需分清原理，因地制宜。

参考文献：

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［8］钱海涛， 张力方， 修立伟， 等. 中国地震地质灾害的主要类型与分布特征［J］. 水文地质工程地质， 2014， 41（1）:121-127.

［9］陈英， 马东涛， 杨敏. 超高压输电线路塔基滑坡灾害特征分析与治理［J］. 电力建设， 2014（10）:69-73.

The Analysis on Geological Hazard of 500kV Extremely High Voltage Transmission Lines in Sichuan Province

XIE Hui1， JIN Yong2， CHEN Ying3， ZHUO Yue1
（1. Si Chuan Electric Power Design & Consulting CO.， Ltd.， Chengdu 610041， Sichuan， China； 2. State Grid Tiber Electric Power Company Limited， Lasa 850000， Xizang China； 3. School of Hydraulic and Hydroelectric Eng.， Sichuan Univ.， Chengdu 610065， Sichuan， China）

Based on the investigation and evaluation on geological hazard and hidden trouble of 500kV extremely high voltage transmission lines in Sichuan province， the main characteristic of geological hazards and its relationship with the located area were analyzed. By given two examples， such as the No. 157 pylon in transmission line of Huangyan to Dazhou and the No. 36 pylon in transmission line of Jiulong to Shimian， the type and harm mode of geological hazard and corresponding mitigation measures were analyzed and presented. The results showed that: the geological hazards of transmission line have the characteristics of various types，small scale and high frequency. Topography and geomorphology have significant influence on the geological hazards of transmission line，which highly inosculated with the distribution of regional geological disasters， and they also have the characteristics of typical regional distribution. Control measures of geological hazard need to distinguish principle， and adjust measures to local conditions.

transmission line；geological hazard；regional distribution；disaster characteristic；hazard mitigation measure

TM754；P694；TU434

B

1009-3842（2016）03-0033-04

2016-04-23

谢辉（1989-），男，四川遂宁人，硕士，主要从事电力工程地质灾害等研究。E-mail: 463797258@qq.com