程峰+李俊+李洋+程東幸

摘 要：750kV伊庫輸電線路穿越天山山脈，區(qū)域內寒凍風化作用強烈。在寒凍作用下，會產生獨特的地貌特征。文章根據天山寒凍風化區(qū)地形地貌的分布特征，在分析輸電線路工程特點的基礎上，從塔基選位、選型、工程病害防治等多個角度出發(fā)，提出了輸電線工程建設中的防護對策，為類似工程的開展提供科學依據和參考。

關鍵詞：寒凍風化；工程地質問題；輸電線路；塔基

中圖分類號：TM621.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）30-0187-02

1 概述

天山山區(qū)在寒凍風化作用下，原有巖石形成的碎石和塊石，按風化程度、重力或流水搬運作用下堆積的位置可分為冰緣巖柱、石海、巖屑坡等地貌[1-4]，極易發(fā)生多種地質災害，會對工程產生多種不利影響。

本工程是伊犁～庫車750kV輸電線路工程中新源縣庫爾德寧景區(qū)至和靜縣巴音布魯克大草原為穿越天山段，其中包含十余公里的嚴重寒凍風化區(qū)。據資料顯示，寒凍風化區(qū)開展的大型工程數量偏少，工程經驗極其欠缺。本文通過分析寒凍風化區(qū)的地貌特點、地質災害特征，綜合研究了天山寒凍風化區(qū)輸電線路的工程問題，并提出了相應的工程對策，為該輸電線路工程的路徑優(yōu)化、塔基定位等提供科學、合理的建議及借鑒。

2 寒凍風化區(qū)地貌分布特征

在750kV伊庫輸電線路工程中，寒凍風化區(qū)主要分布在天山埡口前后，各種地貌錯綜分布。

2.1 冰緣巖柱

由于強烈的寒凍風化作用，基巖經受嚴重的破壞，被鱗剝與崩解為許多碎塊。巖塊在重力作用下沿坡移動。而殘留的基巖則多呈柱狀或丘崗狀兀立于山脊之上，形成冰緣巖柱或巖崗[1]。在本工程中僅在個別山頂有分布。

2.2 石海

大小不等的棱角狀塊礫，無一定方向，雜亂地散布，狀似一片亂石灘，故名石海。其中每一塊礫石經受的外營力，首先是機械風化作用，使原來完整基巖解體成若干小塊，隨著時間的進展，小塊將再行解體。機械風化的同時，雪蝕、融凍泥流，重力等都積極參與了石海的形成[1]。

2.3 巖屑坡

研究區(qū)域高海拔區(qū)域，海拔3200～3500m，冰川地貌發(fā)育，植被覆蓋率低，大部分基巖處于裸露狀態(tài)，并且由于巖質多為花崗巖，堅硬且脆性較大，經過凍融循環(huán)極易產生損傷破壞。特別是冰斗處寒凍風化嚴重，幾乎每個冰斗內都分布巖屑坡。為清晰表述位置，以初設線路為標準，對輸電線塔位有影響較大的巖屑坡進行了統(tǒng)計（見表1），寒凍風化地貌主要位于J12+1500～J14+800。

3 主要工程問題及防治措施

3.1 冰緣巖柱

本工程中，此類地形所占比重相對較小，加之輸電線路點狀工程特點，塔基選址時應盡量選擇避讓。但當塔基位于其下方時，應注意危巖、崩塌的影響。危巖、崩塌形成的落石，會直接威脅布設于其下方的塔基。當線路經過此類區(qū)域時應盡量繞避或跨越，當無法躲避時，可采用掛網噴射（改性）混凝土或對巖石中的裂縫進行封堵等措施，對巖體進行加固。并采用修筑攔石墻、落石槽、擋石網等防護設施，并對輸電鐵塔進行防護。

3.2 石海

石海具有空隙較大、整體松散、穩(wěn)定性差的特點，并且其分布范圍廣、規(guī)模大小不一、厚度不定，清理難度巨大，立塔條件差。塔位選擇時，應予以避讓，當無法避讓時，應對地基進行處理。

3.3 巖屑坡

在工程區(qū)域內，巖屑坡分布范圍廣、面積大，大致可分為兩類：一類是古冰斗、雪線附近形成的大片連續(xù)巖屑坡，坡體全被巖屑覆蓋，幾乎無植被發(fā)育，巖屑粒徑自上而下略有分選，通常是上小下大；坡面巖屑自頂部滾落堆積，處于自然穩(wěn)定狀態(tài)，當受外力（如雨、雪、冰體、落石等）作用時，極易失穩(wěn)、滑塌。又因為此類巖屑坡，自坡頂到坡底厚度逐漸增大，根據地質雷達探測，坡底巖屑厚度可超過10m（見圖1a），且?guī)r屑間空隙大，無粘結強度，整體強度差，穩(wěn)定性差，無法在其上設立塔基。另一類是在海拔相對較低的山坡坡面上形成的巖屑坡（巖屑錐裙），這類巖屑坡的碎屑來源有限，且散布面積較大，故巖屑厚度通常較薄。根據地質雷達探測結果為3～5m（見圖1b）。此類巖屑坡若正處于發(fā)育階段，坡體巖屑與前一類性質相似，亦為不穩(wěn)定的松散堆積層，難以在其上立塔。若當此類巖屑坡厚度較薄時，可通過清表、加固或將塔基深入基巖來保證塔基穩(wěn)定性[5]。

在寒凍風化區(qū)，除地貌特征引發(fā)的工程問題外，該區(qū)域內巖石風化速率較普通區(qū)域更快[6]。若強烈的風化營力直接作用于混凝土塔基或擋墻上，其破壞力將更大、更明顯，將塔基或擋墻混凝土的耐久性、牢固性產生不利影響，更嚴重的會加速塔基或擋墻混凝土結構的破壞。寒凍風化作用強烈的區(qū)域，在基礎表層布置混凝土、瀝青、聚苯乙烯泡沫塑料、防滲保溫涂層等防護層，能夠低凍融循環(huán)次數。

4 結束語

（1）在塔基選位上，應根據現場情況進行識別，以避讓為主；無法避讓時，可選在老巖屑坡及石海位置，但要采用注漿對塔基巖土體進行加固。

（2）當塔基位于冰緣巖柱巖石崩塌體下方時，為防止危巖影響，可采用掛網噴射（改性）混凝土或對巖石中的裂縫進行封堵等措施，對巖體進行加固。

（3）在塔基設計中，應考慮對塔基混凝土進行防護。

參考文獻：

[1]朱誠.現代冰緣地貌研究[M].南京：江蘇科學技術出版社，1994.

[2]李吉均.大陸性氣候高山冰緣帶的地貌過程[J].冰川凍土，1983，5（1）：1-11.

[3]鄧養(yǎng)鑫，鄧曉峰.天山博格達峰地區(qū)現代冰緣地貌特征[J].冰川凍土，1983，5（3）：179-190.

[4]郭東信，程國棟.高亞洲冰緣作用類型及其垂直帶譜特征[J].冰川凍土，1996，18（增刊）：148-156.

[5]熊黑鋼，劉耕年，等.天山北坡烏-庫公路沿線自然災害特征及其對公路的影響[J].新疆大學學報（自然科學版），1993，10（4）：92-99.

[6]崔之久，李樹德.天山冰達板巖石風化剝蝕速率問題[J].水文地質工程地質，1981（6）：14-15.endprint