浅析特高压输电线路岩溶地区岩土工程勘测

2020-11-16 13:31陈琳
中国电气工程学报 2020年15期
关键词:特高压岩溶输电线路

陈琳

摘要:特高压输电线路规模大,经常穿越岩溶地区等复杂地形。不当的处理措施会导致线塔倒塌等工程事故,严重威胁线路安全。根据岩溶地形特分布和岩溶地区地区输电线路的特点,本文简要介绍了岩溶地区特高压输电线路的选线和选址原则。

关键词:特高压 输电线路 岩溶 选线定位 原则

特高压输电线路工程作为全国重要的电网,要求其安全可靠运行。由于特高压架空线路,传输距离长,在一个广阔的区域内,为了平衡高压输电线路占地和耕地资源紧缺之间的矛盾,特高压输电线路通常选择在野外、山区等地形进行穿越,在这些区域经常会遇到岩溶地质问题,如果不认真对待,将造成施工安全隐患,影响电力施工的进程,甚至造成严重的财产和人身伤害事故。因此,研究在岩溶不利地质作用地区特高压输电线路的选择与定位具有重要意义。

1 岩溶区特高压输电线路选线定位的特点

岩溶地区特高压输电线路的选线和选址,其重点和难点在于线塔地基的选择,线塔地基是输电线路稳定性的重要保障,要以地基的稳定性为基础对沿线地形进行准确的分析。对于工程而言,弄清岩溶和土洞的地区分布和发育形式,特高压输电线路穿越岩溶地形的重要问题。与普通地形比,在岩溶地形进行特高压输电线路建造选址有其独特性。主要表现在以下几个方面。

(1)岩溶形态的不均匀性。

从总体上看,我国的岩溶地形在多年的形成过程中,有一定的规律可循,但在微观上,岩溶发育分布具有不均匀性。有些地区岩溶发育较弱,适合输电塔等设施的搭建,而有些地区岩溶发育较强,承重能力较差,不适合构件输电塔等大型设施;而即使在岩溶高度发育的区域,也可能存在适合建设输电塔的区域。因此,岩溶地区的选址必须因地制宜,不能一概而论。

(2)线路路径的可调性。

从确定起止点的区域选择架空传输线,即线路走廊。因此,可通过设置合理的角塔来调整路径,使之偏离岩溶发育较为复杂的区域。

(3)塔位场地的可调性。

架空输电线路是一种典型的线性输电线路。依赖点状(电塔)支撑,可以在一个合理的范围内移动的方向线路径,并且在一定范围内调整支撑点(电塔)的位置。因此,塔的移动可以避免岩溶发育段,保证电塔的安全。

(4)塔底尺寸的可调性。

特高压输电线路对于线塔的支撑力有较高的要求,因此,杆塔体积巨大,基座的占地面积相比普通的线塔更是庞大,因而需要占据较大面积的土地。岩溶发育可能非常分散在这塔的大面积地板,所以根底部的塔可以调节调整塔形状或塔的高度,以便移动基地入口点的四条腿塔,和避免不利的溶洞区。

综上所述,喀斯特形态的不均匀性和塔的路径、位置和底部尺寸的可调性,为喀斯特地区输电线路的选线和选址提供了“避让优先”的工作思路。

2岩溶地区输电线路选线定位原则

在岩溶地区进行输电线路选线定位,应当以节岩溶地区特点以及特高压输电线路自身特点为主要原则,下文主要从路径的优化、塔位的选择以及杆塔的调整3个方面来论述。

2.1路径优化

(1)由面到点,逐次深入。

岩溶地区输电线路的最终定位应遵循一段一段地的分段工作顺序。架空线路的走向,即线路走廊的选择应当分段进行,结合每个区段的地形地质特点分别进行分析与规划。影响路径方案建立的重要因素是路径选择的重点。路径应避开密集密集的岩溶开发区。初步选线的主要内容是划分各地段巖溶发育程度,确定可行选择区内的重点地段。塔架位置(点)的稳定性判断是塔架最终放置的核心和关键。从面、带、段到点的选线范围逐渐缩小,精度逐渐提高。

(2)避强就弱、避低就高。

针对特高压架空线路工程的特点以及岩溶地形容易产生的地基空洞,承重能力较弱问题,通过路径方案优化避让岩溶发育区段成为首选方式。

①线路走廊应当尽量避开岩溶密集强烈发育区段,优先将岩溶发育微弱区段作为线路走廊的施工区段。

② 在山地丘陵区等复杂地形区域,有可能会同时面对溶蚀洼地、碟形地形、溶蚀盆地等负地形地段,这种低端地势低洼,容易爆发洪水,并且长时间积水,对线路安全和线塔的稳定性造成不利影响,因此,在选址过程中应当尽量避开这类低洼区域,选择地势较高的地段走线。

(3)基于地质条件的路径优化原则。

①由于特高压电塔重量大,塔基占地面积大,因此在选址过程中应当重点关注地形的承重能力,其中非可溶岩区段、岩溶发育不强烈的区段、和结晶颗粒细小的可溶岩分布区段应当作为建设塔基的首选区段。

② 选择可溶岩产状相对平缓的区段。

③ 避开节理裂隙的交叉处或密集带。

④ 避开或跨过断裂带,特别是正断层。

⑤ 避开可溶岩与非可溶岩接触带或不整合面。

(4)信息互馈、优化设计。

在岩溶地区的路径选择和优化过程中,设计师要与测量人员密切配合,充分沟通。设计师应向测量师了解岩溶形态、规模、发展特点及其对线路的影响;经讨论或评审后,对航路计划进行调整或修改,并及时通知测量员。使设计、勘察工作信息化、动态化。

2.2塔位选择

塔位选择围绕其稳定性开展定位工作,应遵循以下原则。

(1)以位定线,在线路经过岩溶地形时,应当优先考虑线塔位置,确定线塔位置后再进行线路走向设计。

(2)先地表,后地下。岩溶地区,在进行塔位选择时,应当先观察地表环境,将大面积的平坦区域作为首选位置,之后请专业地址人员考察地下环境,确定岩溶发育情况以及地表承重能力。

(3)当塔位处于下列情况之一时,可不考虑岩溶洞穴对塔基稳定性的影响。

① 洞穴顶部有较为完整的岩层,节理裂隙没有扩大迹象,并且顶部岩层的厚度明显大于洞穴宽度。

⑦ 溶洞中有比较密实的填充物,并且填充物没有被冲刷消失的可能性。

④ 洞穴高度较小,塔基可以穿透顶部岩层直接在坚实的洞穴地面进行施工。

2.3塔型调整

对岩溶地区不是塔地区的强劲发展,首先,可以增加或减少塔根钢管塔的高度调整,第二,可以通过改变调整塔塔根的形状,最后,塔腿基金会可以避免从岩溶受灾地区新塔的设计形式。

3 结语

岩溶地区的溶洞分布没有规律可循,溶洞的大小、承重能力各不相同。在岩溶地区进行特高压输电线路的建设过程中,应当充分利用线塔位置和线路走向灵活可调的特点,详细分析地形特点,选择合适的线塔位置,以点带线,确定线路走向,确保线路安全不受地形因素的影响,保障特高压输电线路的安全可靠。

参考文献

[1]周英博,周秋鹏,段志强,高晓晶,熊川羽.岩溶土(暗)洞对邻近高压输电杆塔基础安全影响[J].科学技术与工程,2019,19(15):246-252.

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