输电线路杆塔基面施工新技术在水土保持工作中的应用简介.doc

输电线路杆塔基面施工新技术在水土保持工作中的应用简介王亦昕，席黎明（河南省电力勘测设计院 河南 郑州 450007）摘 要：本文对输电线路工程中，位于丘陵和山区杆塔的不同基面施工方式在水土保持工作中的应用作了简要介绍，并通过途径河南省西部山区和丘陵某条输电线路的实例，说明新的基面施工方式，在减少土方开挖量和弃方，减少水土流失方面起到的积极作用。关键词：输电线路 水土保持 基面施工方式 丘陵 山区近年来，受益于国家经济的高速增长，我国的电力工业发展呈现出快速发展的态势。为了满足各地电力负荷的增长需求，同时也为了电网运行的安全可靠，变电站及输电线路的建设也呈现出快速发展态势。河南电网处于国家电网的重要枢纽位置，为尽快消除电网输送中的“瓶颈”问题，满足省政府对全省电网建设的要求。河南省电力公司以“三个集中”的方式实施“1811”电网发展提速工程并在国家电网公司的大力支持下，持续加强电网建设的投资，进一步推动河南电网的建设和发展，同时加快在河南建设特高压电网，提高电力保障能力。电网建设工程的主要内容为变电站和连接各电源点、变电站及用户之间的输电线路。其中输电线路工程为线性工程，输电线路的建设活动在一定程度上改变了建设区域的地形地貌，破坏了水土资源和植被，如果不采取防治措施，将导致水土流失加剧。输电线路工程一般分为建设期和运行期两个阶段，在建设期内，杆塔基础土方开挖、回填等工程行为，破坏了项目区原有的地貌和植被，扰动土壤表土结构，致使土壤抗侵蚀能力降低，侵蚀加剧。运行期受自然环境的影响，表面植被的逐步恢复，使工程区内水土流失逐渐恢复到原状。因此，输电线路工程造成的水土流失主要集中在建设期，而杆塔基础的施工最为突出，如果塔基挖方量大且挖方不采取防治措施，极易造成水土流失。输电线路杆塔基础的施工方式大致分为全开挖、掏挖和桩基等几种型式。在实际施工过程中，采用何种施工方式，跟线路沿线的地质和水文条件有关，同时结合杆塔型式和施工条件，因地制宜地选择。相同的基础施工方式如果采取不同的基面施工方式（主要在丘陵和山区），对水土流失也会造成不同的影响。本文将就丘陵和山区杆塔基面施工方式的不同对水土流失造成的不同影响进行比较分析。 在丘陵和山区，杆塔基面施工一般分为等高腿基础大平台基面、全方位杆塔长短腿小平台基面、全方位长短腿与不等高基础配合的无平台基面。第一种基面是采用等高腿基础，在基础施工过程中将整个塔基范围挖成一个大平台（即降基面），基面上土石方大量开挖（塔基越宽、山坡坡度越大，土石方量越大），不但破坏了塔位原有的天然地貌，使原稳定土体受到扰动，且易在塔位处形成几米甚至10多米高的高边坡，容易造成塌方和滑坡，因此降基后还要对边坡进行处理，一般采用浆砌石护坡，严重的还需设挡土墙，这种基础基面较大范围的破坏了塔基周边的自然地貌，弃方量较大。如果塔基位于岩石地区，还需要采用爆破等方式开基面，岩石爆破产生的碎石很难全部清理干净，易造成水土流失。具体见附图一。附图一 传统的等高腿设计基础第二种基面是全方位杆塔长短腿，杆塔长短腿最大级差一般在6.09.0m之间，减少了基面降低，对一般山区地形的塔位很好地解决了大开施工基面带来的土石方问题，但仍有部分弃方。具体见附图二。附图二 全方位长短腿设计基础 第三种基础是杆塔全方位长短腿与不等高基础的配合使用。山区线路每个塔位的微地形是不同的，一基塔的四个塔腿处在不同高程是常常遇到的事情。杆塔长短腿的使用，由于不能做到无级调整，往往只能达到基本上同原自然地形、地貌吻合，会留下一定范围的高差需要用基础主柱高度去调整。该基础的使用，有效地做到少开或不开基面，达到近乎完美的最佳效果。此种设计方案，对保护环境，减少弃土，防止水土流失起到了很好的效果。具体见附图三。附图三 杆塔全方位长短腿与不等高基础下面就上述三种基面施工方式在我省输电线路工程水土保持工作中的应用做以分析。河南省地形复杂，地势西高东低，北、西、南三面有太行山、伏牛山、桐柏山、大别山四大山脉环绕，中部和东部为辽阔的黄淮海冲积大平原。全省土地总面积16.7万km2，其中山地面积占全省总面积的 26.6，丘陵面积占17.7，平原面积占55.7。我省西北和西部以山地为主。途径我省西北和西部山区的输电线路，会更多的涉及到基面施工方式的问题。例如豫西某条线路全长179km，曲折系数1.08，转角58次，全线共有杆塔423基。全线单回路架设。全线平原10km，占全线长度的6%，丘陵102km，占全线长度的57%，土山区67km，占全线长度的37%。根据河南省水土流失重点防治区划分图，该线路途经河南省水土流失重点治理区、重点监督区和预防保护区。线路所经路段属黄河、淮河两大流域，线路沿线地形起伏，冲沟发育，地貌类型复杂，按形态特征可分为中低山区、低山丘陵、黄土丘陵、洪积倾斜平原及坡洪积岗地等四种地貌单元。线路所经低中低山区覆盖层极薄，大部分基岩裸露；低山丘陵区地基土为黄土状土覆盖层和基岩，覆盖层厚05m。以上两种地貌类型的基岩均以硬质岩类为主，覆盖层土体状态以硬塑为主，含钙质结核及卵砾石，并夹卵砾石及钙质结核富集层，地基强度较高。沿线黄土丘陵区地基土以中更新统含钙质结核的黄土状土及粉质粘土为主，多夹钙质结核层，局部分布有胶结性差的砂岩、泥岩及砾岩；洪积倾斜平原及坡洪积岗地区地基土以上更新新统和中更新统的洪积含砾黄土状土为主，夹卵砾石及钙质结核富集层。线路所经这两种地貌类型的地基土强度较高，均匀性较好，杆塔基础可采用天然地基。沿线的地下水埋藏较深。线路沿线经过地带大部分为耕地，其余为荒地和林地，沿线山区有少量人工林地，多为松树及刺槐。该线路共有杆塔型式10种，相应的呼称高24m-62m不等，不同的杆塔型式及呼称高对应着不同的基础根开，根开在6.8m-12.5m之间。该工程全线94%的杆塔位于丘陵和山区，约有杆塔410基。如一杆塔根开为8m，建在坡度为0.36的丘陵上，如果所有杆塔的基面全部采用等高腿基础，将整个塔基范围挖成一个大平台，则每基塔基面开挖土方量约为230m3，全线410基杆塔，基面施工的挖方量约为94300m3。若采用全方位长短腿基础的基面施工，则每基塔基面开挖土方量约为115m3，全线杆塔基面施工的挖方量约为47150m3。如果采用全方位长短腿与不等高基础配合的基面施工，那么几乎没有基面施工土方量。三种基面的挖方量详见下表。表1 不同基面施工方式挖方量对比表基面型式挖方量等高腿基础大平台基面全方位杆塔长短腿小平台基面全方位长短腿与不等高基础配合的无平台基面单基塔挖方量(m3)2301150全线410基挖方量(m3)94300471500为了减少挖方及弃方量，该工程所有位于丘陵山区的杆塔均按全方位长短腿与不等高基础设计，该工程在丘陵山区共有杆塔410基，如果本工程采用大平台基面施工方式，相应的基面施工土方开挖量约为94300m3，重量约为120704t。基面开挖土方一般无处回用，只能堆弃在施工场地附近的坡地或沟道处，弃渣不做防护易发生水蚀，在大风季节会有少量的风蚀，弃渣流失率依年递减，一般经35年后基本达到原地面流失量，水土流失量约为36211t。由于该工程采用了全方位长短腿与不等高基础设计，基面几乎没有土方开挖量，相应的减少了36211t的水土流失量。该技术的应用，大大减少了丘陵和山区线路的挖方及弃方量，有利于保持原有自然地貌，减少水土流失量，同时，弃方量的减少，也相应的减