架空线路杆塔基础滑坡机理分析及防控技术措施

魏志雄，杨柳辉，孙 立

（广东电网有限责任公司河源供电局，广东 河源 517000）

随着我国新型电力系统建设的快速发展，架空输电线路作为电力负荷中心之间相互联络的长距离电能输送通道显得尤为重要。作为重要的电力负荷输送通道，输电线路的基础设施则显得格外重要，一旦发生异常情况影响电能输送，将造成巨大的经济损失，同时影响着新能源的转型发展。而近年来广东地区频繁出现持续性的强降雨，雨水无法及时排泄，位于山坡上的杆塔基础滑坡隐患频发，危及线路安全运行。往往运维人员对基础滑坡的预防及处理经验较少，难以进行有效地判断和防控，本文将分析滑坡的机理，找出诱因，进而提出可行的基础滑坡隐患治理措施和预防建议，提升输电线路供电可靠性。

1 基础滑坡形成的机理分析

一般情况下架空输电线路的杆塔基础中心桩40 m范围内的坡度不宜大于30°，但是由于路径走向的限制及特殊性，一些线路杆塔基础可能经过陡峭地形，且土质可能为沙土、易风化岩等不良地质，往往线路杆塔所在山体在设计阶段是处于稳定状态的，设计人员也未开展专业评估，所以很少落实加固预防措施。笔者根据前人的研究分析[1-3]和自身的工作经验总结，发现常见的基础滑坡以表层土质滑坡为主，其主要诱因有以下几种。

1.1 持续性的强降雨

短时间内持续的强降雨将造成基础边坡表面水流排泄滞后，山体储水处于饱和甚至超过饱和状态，裸露区域受渗流和地表径流影响更大。饱和的积水浸泡渗入杆塔基础下方的边坡后，增加了土体的容重，滑动带土体浸水饱和软化，形成的土体内部渗流产生向坡外的渗透压力，降低了土体的抗剪强度，加剧了下滑力。同时，动静水压力的作用降低了边坡的稳定性，导致坡体失稳，基础边坡失稳滑塌。

1.2 边坡所属的岩土特性

山体的物质组成及粒度成分的特殊性，为坡面冲刷的发育提供了有利的物质条件，砂岩风化后残留较多晶体状态保持良好的石英和已经风化完全的黏土矿物，差异风化使得砂岩残积土不同成分间性质差异大。不同特性的岩土，其稳定强度、软化特性及崩解特性随含水量增加而表现出不同程度的变化。

1.3 边坡植被情况

完好的植被根系对土体强度的影响主要表现为增加土体的黏聚力，特别是草根根系对土体强度有明显提高作用。植被稀疏，土壤裸露，雨水极易自然下渗，致使山体土体饱和，降低了土体的抗剪强度，加剧了下滑力。另外，广东地区普遍种植桉树，对生态环境和土壤强度破坏极大，大面积长时间种植桉树，会使土体呈现“砂化”趋势，其他植物难以生长，水土保持情况恶化，土壤强度侵蚀比例逐年升高。

1.4 人类活动方面

杆塔基础周边道路修筑，主要包括施工期间的临时道路和沿线村民自发性的修筑道路，破坏了原坡面山体支撑，使道路上方坡面路坎坡度变陡，路堤边坡易发生溜塌、坍塌；道路开挖会产生大量的废弃土石，余土弃渣沿路堆积在道路下方坡面，造成植被破坏，加重水土流失危害。

线路在施工期间基础开挖的弃土，由于山区外运不便，一般就近堆放在塔脚附近，弃土造成坡体应力分布发生改变，堆积体相当于在稳定边坡体上施加纵向荷载，增加了边坡的下滑力，造成边坡原稳定状态破坏。且弃土破坏坡表植被，诱发雨水入渗，形成软弱面，加之弃土结构松散，土体强度极低，降雨入渗使其饱和度增大，这些因素综合作用导致弃土容易发生滑动。

2 基础滑坡预防

大量的滑坡案例和运维经验表明，绝大多数的滑坡都是因为过饱和的强降雨水和人类开挖活动引起的[4-5]。因此，须贯彻预防为主的治理理念，即尽可能在线路设备投入运行前做好相应的预防措施：（1）充分评估杆塔基础所处的山体地形、坡度、岩土特性以及植被覆盖情况，科学合理布置一定数量的混凝土工艺的截水沟和排水沟，有效疏导边坡上方的表层雨水，减少雨水入渗量及降低冲刷程度，同时运维人员须定期对截、排水沟进行维护检修，防止堵塞及损坏，从而影响雨水的疏导。（2）避免在杆塔基础边坡保护区内，特别是基础正下方开挖修筑道路，修路可采用迂回盘绕的方式，防止原坡面山体支撑被破坏，导致路堤边坡发生牵引式滑坡。（3）规范处置杆塔基础施工开挖的弃土，尽可能远离边坡保护区，若条件允许的情况下，建议采用麻袋将弃土装袋，并在袋内撒种草籽，平缓堆放，促使弃土能在较短的时间内与原状山体进行融合，确保山体保持原有的稳定性。（4）严格按照设备运维策略的周期要求，开展基础边坡运维巡视，特别是强降雨过后，应及时对基础护坡、杆塔所在山体、排水沟、挡土墙等进行隐患排查，及时发现异常情况并处理。

3 基础滑坡治理施工技术

在日常运维工作中，通常会存在不同发展阶段、不同影响程度的边坡滑坡隐患，可根据现场实际，组织有经验的专业技术人员和设计人员对现场进行勘察，因地制宜地制定治理措施，常见的边坡治理措施如下。

基础边坡保护区范围内存在开挖，坡面路坎坡度变陡，暂未引发滑坡现象的，可采用锚杆铁丝网喷射混凝土护坡的方法。对边坡表面松动土石及风化岩层进行清刷，嵌补坑凹，使坡面大致平整。在坡面上用风枪打锚杆孔，孔距间隔约1.5 m，锚杆长度可根据土质情况而定，一般不小于1 m，孔深比锚杆长度约大20 cm。用高压水将孔中岩粉冲洗干净后插入锚杆，灌注1∶3水泥砂浆固定锚杆，并捣固密实。将预制铁丝网安装在锚杆上，铁丝网与坡面保持约1 cm的间隙。在预留若干个泄水孔后对边坡喷射砂浆，喷浆厚度不少于3 cm，喷射混凝土厚度不少于5 cm，喷射厚度须均匀，铁丝网及锚杆头不可外露。在喷射作业完成后，立即用草袋覆盖，当浆体初凝后，进行洒水养护，使灰体表面经常保持湿润，养护期一般持续7～10天。

基础边坡发生小面积的轻微表层土质滑坡，可简单地采用覆盖包塑网 + 复绿的方法。优先选择根系较发达的本土植物种子，外来植物种子为辅进行补充，使复绿植物更适应当地气候环境，易于边坡快速达到复绿稳固的效果。采用普通喷播绿化施工技术，分2步进行，先是喷播不含种子的混合土料，待其达到合适强度后，在坡面上喷播已调配好的种子混合料。最后对边坡覆盖一层绿色包塑网，防止阳光暴晒以及雨水冲刷，并做好养护管理，定期进行边坡复绿和维护工作[6-7]。若预测未来数月仍存在强降雨天气，应用防水油布对已滑坡区域进行覆盖，防止滑坡隐患进一步恶化，待条件允许后再落实复绿措施，达到更佳的防护效果。

基础边坡发生较大面积的滑坡、滑塌现象，若隐患继续恶化将直接危及杆塔基础稳定性，可采用边坡削坡 + 坡脚挡土墙 + 锚杆 + 格梁 + 格梁间砼板支护的方法。锚杆布置间隔约2 m，锚杆长度根据现场实际确定，一般为10 m左右，锚杆采用ϕ28钢筋，锚杆成孔孔径约150 mm，施工角度以斜向下25°为宜，采用的水泥砂浆强度不低于M30。格构梁截面400 mm × 300 mm，格构梁间设置砼板，砼板采用ϕ8双层钢筋网，间距及厚度均设置为150 mm，格构每隔约25 m宽度设置伸缩缝，缝宽20～30 mm填塞沥青麻筋。坡顶设置截水沟，坡脚设置排水沟，便于截取、疏通山体表层雨水。挡土墙的高度应根据边坡实际设定，若边坡坡度较小且滑坡面积不大，可不设置挡土墙。该方法针对滑坡较严重的隐患，施工工程量大且工期耗时较长，实施期间应避开强降雨天气，在施工进场前应充分覆盖防水油布等临时措施。边坡治理工程质量检验及验收应严格按照GB 50330−2013《建筑边坡工程技术规范》的要求落实，确保工程质量可靠。

4 结束语

通过对常见输电线路杆塔基础滑坡的诱发因素进行归纳分析，雨水、岩土特性、植被、人类活动及山体坡度是引发基础滑坡的主要因素，且各因素间相互影响。在边坡预防治理上，科学合理修筑截、排水沟能有效地降低雨水冲刷和入渗的影响程度。规范人类开挖活动，维系边坡原始状态，合理处置施工弃土，减轻边坡的额外荷载，有助于边坡持续稳定。在边坡隐患已发生成形后，组织专业人员开展现场勘查，针对性地采用锚杆铁丝网喷射混凝土、覆盖包塑网+复绿、削坡+坡脚挡土墙+锚杆+格梁+格梁间砼板支护等3种边坡加固治理施工技术，及时进场实施，完成边坡隐患治理工作，防止基础稳定性发生不可逆的边坡坍塌。