地质灾害治理工程电站电网保护技术应用指南（试行）

地质灾害治理工程电站电网保护技术应用指南（试行）1适用范围本指南适用于已建和新建装机容量10MW及以上水力、火力、风力、光伏发电站的厂区、升压站、送出输电线路、并网集电线路等核心设施周边地质灾害治理工程的设计、施工、验收与运维，装机容量10MW以下小型电站及配电网设施地质灾害治理可参照执行。2基本要求2.1地质灾害勘查要求治理工程实施前必须完成针对性地质灾害专项勘查，查明灾害类型、规模、成因、演化趋势及对电站电网设施的威胁程度，勘查成果满足以下要求：工程地质测绘比例尺不小于1:2000；不稳定边坡位移监测数据序列不少于1个完整水文年；滑带、潜在滑动面埋深及力学参数测试精度满足设计要求，物理力学试验样本数量不少于6组；InSAR区域形变监测覆盖灾害区及周边5km范围，形变量精度满足±1mm/a要求。2.2风险分级依据《地质灾害风险分级规范》GB/T40118-2021，将威胁电站电网设施的地质灾害风险划分为四级：Ⅰ级（特高风险）：可能导致电站全停、电网大面积停电，造成直接经济损失1000万元以上，威胁10人以上生命安全；Ⅱ级（高风险）：可能导致单台机组停机、单条出线停运，直接经济损失100万-1000万元，威胁3-10人生命安全；Ⅲ级（中风险）：可能造成电站设备局部损坏、线路单相跳闸，直接经济损失10万-100万元，威胁1-2人生命安全；Ⅳ级（低风险）：基本不影响电站电网正常运行，直接经济损失小于10万元，无生命威胁。2.3设计原则Ⅰ级特高风险采用“主体工程治理+智能永久监测”组合方案；Ⅱ级高风险采用“工程治理+常规监测”方案；Ⅲ级中风险采用“简易工程+定期巡查”方案；Ⅳ级低风险采用“动态监测+年度复核”方案。所有治理工程必须满足电站电网设施50年设计服役期内安全运行要求，岩溶、多年冻土区域满足100年一遇灾害工况设防要求，兼顾生态保护要求。3分类治理保护技术3.1滑坡灾害治理保护技术滑坡是威胁电站电网设施最常见的地质灾害，占山区电站地质灾害总量的65%以上，按滑带埋深分为浅层（<10m）、中层（10-25m）、深层（>25m），对应技术要求如下：3.1.1预应力锚索抗滑桩适用于滑动推力大于500kN/m的中浅层滑坡，用于保护滑坡前缘的塔基、升压站围墙。设计参数：桩身采用C30以上混凝土，矩形截面，滑动推力<1000kN/m采用1.5m×2.0m截面，推力1000-2000kN/m采用2.0m×3.0m截面；桩底进入稳定基岩深度不小于1/8桩长，松散土层中不小于1/4桩长；桩间距为桩径的2-4倍，推力越大间距越小；锚索采用1×7-15.2mm低松弛预应力钢绞线，标准抗拉强度1860MPa，锚固段进入稳定基岩长度不小于8m，自由段穿过滑带不小于1m，设计锚固力安全系数不小于2.0。塔基位于滑坡体中部的，可采用锚索桩基础替代常规基础，抗滑安全系数提高40%以上。3.1.2格构锚固护坡适用于坡度35°-55°的浅表层滑坡边坡，用于保护山地光伏场、塔基高切坡。设计参数：格构可采用现浇钢筋混凝土或预制混凝土，梁截面25cm×30cm-35cm×45cm，格构单元尺寸3m×3m-5m×5m；锚杆采用Φ25-Φ32螺纹钢，锚固段长度不小于3m，锚杆总长度为滑带厚度加1.5m锚固段长度，设计抗拔力安全系数不小于1.5；格构框内可采用客土植草、生态袋绿化，兼顾护坡与生态要求；塔基开挖形成的高切坡高度大于8m的必须分级设置，分级高度不大于8m，分级平台宽度不小于2m，平台设置截水沟。3.1.3排水工程所有滑坡治理必须配套完善排水系统，排水可降低滑坡推力20%-30%。地表排水要求：滑坡体外缘设置环形截水沟，截水沟距离滑坡后缘不小于5m，沟深不小于0.6m，底宽不小于0.4m，纵坡不小于2‰，采用C20混凝土浇筑，抹面防渗；滑坡体内设置纵向排水沟，间距20-30m，连通地表径流至滑坡体外。地下排水要求：滑带埋深小于15m的边坡设置仰斜式排水孔，孔径不小于110mm，孔深超过滑带2-3m，孔间距5-10m，仰角5°-10°，孔内设置透水管，周围包裹透水土工布，可降低地下水位3-5m，有效排出滑带积水。3.1.4生态土工格室护坡适用于坡度小于35°的松散堆积层滑坡，土工格室规格为展开尺寸3m×10m，格室高度10-15cm，片材拉伸强度不小于9kN/m，焊接点抗拉强度不小于200N，铺设后充填客土植草，可提高边坡浅层稳定性20%以上，工程造价比常规格构锚固降低40%左右，适用于生态要求高的山地光伏项目。3.2崩塌落石治理保护技术3.2.1主动柔性防护网适用于坡度大于45°的危岩边坡，单块危岩体体积小于5m³。常用规格及适用条件：GPS2型主动防护网适用于体积小于1m³落石，系统设计抗冲击能力不小于150kJ，采用Φ8钢丝绳，网孔25cm×25cm；GPS3型适用于体积1-5m³落石，设计抗冲击能力不小于500kJ；锚杆采用Φ16-Φ20钢丝绳锚杆，长度不小于3m，锚固段进入稳定岩体不小于2m，锚杆间距4-5m，网片搭接长度不小于10cm。3.2.2被动柔性防护网设置在危岩体下方、塔基/升压站外侧，用于拦截已失稳落石。常用规格及适用条件：RXI-050型可抵御500kJ冲击，对应拦截单块质量不大于500kg落石；RXI-100型抵御1000kJ冲击，对应单块质量不大于1000kg；RXI-200型抵御2000kJ冲击，对应单块质量不大于2000kg；设计要求：网底下缘距离地面不大于0.3m，立柱间距10m，立柱基础埋深中风化基岩不小于1.5m，松散土层不小于2.5m，系统抗拔安全系数不小于2.5。3.2.3清危工程对于升压站、变电站周边500m范围内的危岩体，单块体积大于10m³的必须全部清除；坡度大于60°的陡坡清危应分台阶开挖，台阶高度不大于2m，开挖后及时支护，防止二次失稳。3.3泥石流灾害治理保护技术3.3.1拦挡工程对于固体物源量大于1×10⁴m³的泥石流沟，距离电站设施小于200m的，设置多级拦挡坝（谷坊坝）。设计要求：坝高一般不大于15m，最下游第一道坝距离电站设施不小于200m，坝间距按坝高的10-15倍控制，保证沟床纵坡落淤；重力式浆砌石拦挡坝坝基埋入基岩不小于1.5m，坝顶溢流口宽度按50年一遇泥石流洪峰流量设计；对于中小型泥石流，块石平均粒径小于1m的，可采用桩林坝，桩径80-120cm，桩间距为2-3倍平均块石粒径，桩埋深不小于1/3桩长，可拦截80%以上大块固体物质，成本比重力坝低30%-40%。3.3.2排导工程排导槽用于将泥石流引出电站保护区，纵坡设计为5‰-15‰，槽宽按50年一遇泥石流流量设计，100年一遇校核，槽壁高度比设计泥位高0.5-1.0m，槽底采用C25抗冲磨混凝土浇筑，厚度不小于30cm；当泥石流沟距离升压站围墙小于100m时，在围墙外侧设置防护堤，堤顶高程比50年一遇泥位高1.0m，堤身抗滑稳定安全系数不小于1.2。3.4地面塌陷与沉降治理保护技术3.4.1岩溶塌陷治理对于威胁塔基、厂房基础的岩溶塌陷区，稳定塌陷采用钻孔灌注桩基础，桩端进入完整基岩不小于3倍桩径；不稳定塌陷区采用静压注浆加固，注浆孔间距1.5-2.5m，孔深进入完整基岩0.5-1.0m，水泥浆水灰比1:1-0.8:1，注浆压力控制0.2-0.5MPa，空洞直径大于3m的，先充填级配碎石再注浆，加固后地基承载力不小于200kPa满足设计要求。3.4.2地面沉降区保护地面沉降速率大于10mm/a的区域，输电塔基采用可调式顶升基础，可适应最大300mm/a的沉降量，每半年可进行一次高程调整，保证杆塔倾斜率满足电网运行要求。3.5多年冻土区冻胀融沉治理保护技术3.5.1热棒主动冷却技术适用于高海拔多年冻土区塔基、光伏基础治理，热棒规格为直径89-114mm，总长度8-12m，蒸发段埋入地基长度占总长度的70%，冷凝段露出地面，每基铁塔布置4-8根热棒，可维持地基多年冻土平均温度不高于-1℃，降低地基冻胀量30%-50%，服役寿命不小于30年。3.5.2换填法适用于冻胀层厚度小于2m的浅层冻胀治理，换填材料采用级配碎石或粗砂，不均匀系数Cu不小于10，含泥量不大于5%，分层压实，每层厚度30-50cm，压实度不小于93%，可消除90%以上浅层冻胀变形。3.5.3通风管基础对于冻土上限埋深小于2m的区域，在桩基础周边设置预制混凝土通风管，管径15-20cm，间距1-1.5m，管底距离多年冻土上限不大于0.5m，利用冬季自然通风降低地基温度，成本仅为热棒的1/3，适用于中小型工程。4监测预警技术要求4.1监测布点要求Ⅰ级特高风险区，滑坡后缘、滑带中部、前缘各布置不少于1个GNSS位移监测点，地下水位布置不少于2个监测孔，关键临灾位置布置AI视频监测；Ⅱ级高风险区布置不少于2个GNSS监测点，1个地下水位监测点；Ⅲ级及以下风险布置人工监测桩或机械式裂缝计。4.2监测精度与频率GNSS地表位移监测精度要求平面±5mm，高程±10mm，Ⅰ级区采样频率不低于1次/小时，Ⅱ级区不低于1次/天；裂缝监测采用应变式裂缝计，精度±0.1mm；地下水位监测采用压力式水位计，精度±1cm；InSAR区域形变监测每年不少于2次。4.3预警阈值与响应蓝色预警（Ⅳ级）：日位移量<3mm，无明显变形加速，要求加强日常巡查；黄色预警（Ⅲ级）：日位移量3-5mm，或日地下水位上升>1m/24h，要求加密监测，每2小时采集一次数据；橙色预警（Ⅱ级）：日位移量5-10mm，或日地下水位上升>2m/24h，要求撤离现场无关人员，通知电站运维、电网调度做好应急启停准备；红色预警（Ⅰ级）：日位移量>10mm，变形持续加速，或出现明显开裂临滑征兆，要求立即停运受影响的电站出线，撤离全部人员，启动应急预案。预警信息推送延迟不得超过5分钟。5施工质量控制5.1基础工程施工：抗滑桩开挖必须跳桩施工，间隔开挖，严禁一次性全断面开挖，每挖深1-2m及时浇筑护壁，护壁厚度不小于20cm，强度不低于C20，开挖至设计高程后必须验槽，确认进入稳定基岩深度符合要求后方可浇筑桩身混凝土。锚索钻孔孔位偏差不大于100mm，孔斜偏差不大于1%，钻孔完成后清孔，锚索安装后按分级要求张拉：依次按设计拉力的10%、25%、50%、100%、110%分级张拉，每级稳压5分钟，锁定后切除多余钢绞线，外露留15-20cm，采用C30混凝土封锚。5.2防护工程施工：柔性防护网锚杆钻孔深度误差控制在+5cm~+50cm，不得欠深，缝合绳张拉张力不小于2kN，网片贴合坡面度不小于90%，不得有空鼓。注浆施工每台班预留1组混凝土试块，注浆结束后检查注浆饱满度，不合格区域必须复注。5.3特殊地质施工：雨季施工滑坡治理工程必须做好临时排水，开挖作业面不得留隔夜虚土，多年冻土区施工必须安排在冬季进行，严禁夏季大面积开挖作业，避免人为扰动导致冻土融化失稳。6工程验收6.1分步验收：隐蔽工程（锚索锚固段、抗滑桩基槽、注浆加固区、坝基）必须进行分步验收，验收合格后方可进行下一道工序施工，未经验收的隐蔽工程不得覆盖。6.2竣工验收：竣工验收应提交完整的资料，包括地质灾害专项勘查报告、设计文件、设计变更资料、施工记录、原材料检验报告、现场试验记录、监测初始数据、监理报告、竣工图。6.3验收合格标准：①所有原材料、构件强度检验合格率100%；②锚索张拉抽检数量不小于总数量的3%，且不少于3根，锁定荷载下10分钟锚固端位移不大于1mm为合格，合格率100%；③抗滑桩桩身完整性检测Ⅰ类桩比例不低于95%，无Ⅲ类及以下桩；④排水工程通水试验无渗漏、无淤积，排水顺畅；⑤柔性防护网无断丝、松弛，贴合度满足要求，抗冲击试验抽检合格。7运维管理7.1日常巡查：Ⅰ级特高风险区每月至少现场巡查1次，汛期（雨季）每日巡查1次；Ⅱ级高风险区每季度巡查1次，汛期每周1次；Ⅲ级中风险区每半年巡查1次；Ⅳ级低风险区每年巡查1次。巡查重点检查排水系统是否堵塞、锚索封锚是否开裂、防护网是否破损、地表是否出现新裂缝。7.2监测数据分析：Ⅰ级风险区监测数据每