湖区流沙地杆塔防倒杆的调查研究与治理

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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湖区流沙地杆塔防倒杆的调查研究与治理

胡雨婕

(湖北省洪湖市第一中学湖北洪湖433200)

摘要:湖区流沙地带,地表土质疏松,杆塔基础松动,极易发生倒杆(塔)事故,通过杉木阶梯基础和网状密度加固,形成矩阵结构,防止了流沙层对单根杉木形成的穿透分割,增强了挡土强度,在杆塔周围的流沙层形成了两至三级地下深度防护网,通过沙体自愈,实现了深度水土保持,防止了倒杆(塔)事故的发生。

关键词:流沙地带;倒杆(塔);治理

洪湖地表土质结构以流沙为主,约占70%,沟渠附近杆塔一旦遇长时间的雨水冲刷,地表土质容易疏松,沙土容易流失,杆塔基础容易松动,拉线容易松弛,导致电杆埋深变浅,加之风力作用,杆塔荷载发生动态变化,极易发生倒杆(塔)事故,后果不堪设想。

结合洪湖地质结构现状,通过深度调查、现场研判、方案比较、务实实践,探索出洪湖湖区流沙地杆塔防倒杆(塔)的经济、安全、高效、实用的技术措施。

一、湖区流沙地杆塔倾斜和沉降的现状调查

洪湖素有“百湖之市”的美誉,地表土质结构以流沙地为主,全市输配电线路23%的杆塔在沟渠旁,7%的杆塔在水田中,0.6%的杆塔位于鱼塘中。加强流沙地杆塔、拉线水土流失的保护与治理工作,不仅关系到电网的安全、可靠、稳定运行,而且关系到社会的和谐与稳定。

二、湖区流沙地杆塔倾斜和沉降的原因分析

开展湖区流沙地电力杆塔倾斜和沉降问题的研究和治理,找准原因,采取有针对性的措施,必将对电网规划、电力建设、电网运维提供有益的方向。

原因之一:由于早期规划和设计标准偏低,位于流沙地段的水泥电杆直线杆没有安装卡盘,承力杆没有安装地盘。

原因之二:设计和施工时,尽管水泥电杆按照六分之一的原则进行了埋深施工,但运行多年后,由于地表流沙层水土流失,导致水泥电杆实际埋深发生变化,电杆稳定性降低。另一方面,位于水田的水泥电杆,由于施工时是冬春枯水季节,电杆埋深达到了设计标准,一旦水田耕作,表层土壤经水浸泡后变软,导致水泥电杆实际埋深急剧变浅,由立杆时的六分之一急剧降为九分之一甚至更浅,线路遇风偏荷载后,极容易倾斜甚至发生倒杆。

原因之三:位于沟渠旁的杆塔一旦遭遇长时间的暴雨冲刷,位于斜坡面的流沙表层容易遭受渗透性水流,形成垂直地表的断面裂缝,随着水流的加大,断面变得更长、更深、更宽,量变到一定程度,极易形成整体向河床下坠,此时线路遇风偏荷载后,极容易倾斜甚至发生倒杆。

三、湖区流沙地电力杆塔防倾斜和沉降的主要措施

传统处理方法:针对洪湖流沙地质结构,传统处理方法有两种,第一种采用编织袋装土堆积防护法,其优点是时间短、见效快、费用少、对环境要求低,其缺点是治标不治本;第二种是采用砖混结构处理法,其缺点是时间长、见效慢、费用高、对环境要求高,其优点是治本。

传统两种方法各有利弊,为了吸纳两种方法的优点,本文采用了对流沙土层建立阶梯多级防护、网状密度防护、深度水土保持,实现对流沙土层水土的永久防护,确保了流沙土层水土保持,用最小的投资成本、最快的作业效率、最安全的作业手段,确保了湖区流沙地电力杆塔的可靠运行。

(一)、建立阶梯多级防护

根据杆塔所在地理状况,将杆塔基础按“二分法”或“三分法”,分成两级或三级阶梯基础,每级基础采用杉木做护桩。第一级距杆塔中心点2-3米,形成圆弧状,深度2米,第二级护桩距杆塔中心点4-5米,深度4米,第三级护桩距杆塔中心点6-7米,深度6米。阶梯分级视杆塔高度和现场地理情况而定,杆塔高度15米以下按一至二级阶梯护桩,杆塔高度15米以上按二至三级阶梯护桩,最多按三级设置阶梯杉木基础。

(二)、实现网状密度防护

阶梯基础设置好后,为了防止流沙层对单根杉木形成穿透分割,让杉木形成矩阵结构,增强挡土强度,按0.5×0.5网状分布进行密度防护,杉木间距为0.5米,杉木之间用Φ4-6MM镀锌铁丝进行水平绞接,杉木长度按3米形成尖状朝下打入地下2米的敷设方式,形成网状密度防护。

(三)、确保深度水土保持

通过梯级防护和网状密度加固后,杆塔周围的流沙层形成了两至三级地下深度防护网,阻挡了流沙下层,通过沙体自愈,实现了深度水土保持。

四、经济技术比较

以一基位于沟渠旁的15米水泥电杆防倒杆措施整治为例比较如下:

1、经济性比较:采用两级防护,需杉木、铁丝、人工费合计860元;采用传统砖砌方式,需砖、水泥、人工费1750元(地势落差较小的区域),相差约2倍。

2、技术性比较:杉木阶梯防护法不存在天气和环境因素的制约,实现了全天候的治理;传统砖砌法需选择气候干燥、地表干枯的状态下进行,存在整治作业的局限性。

3、工时比较:杉木阶梯防护法需工时约2-3个小时,立竿见影;传统砖砌法需工时8-9个小时,见效迟缓。

五、效果评价

一年来,通过采用“杉木阶梯防护法”对位于沟渠边的杆塔护基整治,实现了杆塔基础缺陷的快速整治、经济整治、治本整治,实现了整治成本的大幅度下降、整治范围的成倍增加,真正实现了生产运维管理由被动处缺向主动超前运维的管理跨越。

参考文献

[1]郭贤松.刍议220kV输电线路杆塔设计中的相关问题[J].电源技术应用,2013(02):67-69.