输电线路工程勘测问题与对策

输电线路工程勘测问题是什么？有哪些对策？请看鲁班乐标编辑的文章。

本文通过对陕北非典型黄土区输电线工程勘测和施工中出现的问题进行了研究，圈定了非典型黄土分布区域，并总结了相应的解决对策。该研究成果对今后该区的输电线路工程勘测有一定的参考意义。

1概述

陕北作为煤炭基地之一，近几年超高压、特高压跨区联网工程与日俱增，如哈密～郑州、灵绍、上海庙—山东±800直流特高压输电线路工程，榆横—潍坊、榆横电厂1000kV交流特高压输电线路工程，陕北风电集中送出、电塔电厂、神木—榆横750kV输电线路工程等十余项。在这些工程勘测和施工中发现了部分区域黄土坑壁垮塌、黄土夹薄砂层、静力触探下压困难和钻机薄壁取土困难等问题。

经资料比对，发现这些黄土与典型黄土有所不同，并且分布有一定的规律性。对于这种颜色与典型黄土相似，但具有土质松软不均，含沙量大，局部夹薄砂层、风成层理结构，大孔隙不发育，标准压力下，受水浸湿后，具有一定的湿陷性，局部不具有湿陷性等特点的黄土，本文称之为“非典型黄土”，其分布的区域称为“非典型黄土区”。本文将从非典型黄土的分布、工程勘测中的遇到的问题及解决对策方面进行分别论述。

2非典型黄土的分布范围

陕北地貌大致以中部的白于山和长城一线为界，可分为南北两大部分。北部为波状剥蚀高原，大部分地区被毛乌素沙漠覆盖；南部多为黄土覆盖，形成黄土高原，经长期侵蚀，南部除保留部分黄土残塬外，大部分地区为黄土梁峁沟谷，地形十分破碎，切割强烈。非典型黄土分布主要分布在毛乌素沙漠和黄土高原的过渡带，在地理位置上表现为古长城两侧一定范围内，以南侧为主。

在古长城北侧，风积砂层较厚，输电线路一般以大开挖基础形式为主，施工开挖较浅，在勘测和施工期间反馈问题较少，仅有个别场地工程反应出风积砂下的黄土层中也有上述特点，但分布区域的界限不好把握，且其对输电线路影响较小，故古长城北侧的圈定范围相对较少；古长城以南约30km左右，风积砂呈窝状和块状分布，地形以丘陵沟壑为主，黄土层较厚，输电线路勘测和施工中发现的问题较为集中，见图1，该区域为非典型黄土分布的主要区域。根据已有工程资料圈定的范围见图2。

3非典型黄土区内线路勘测中的问题

(1)地层判断差错问题受多年黄土地区工作思维的限制，认为在陕北黄土高原地层就是厚层黄土，最多也就是夹有不同厚度和结核含量的古土壤层。但是，在近几年的输电线路中多次出现了黄土中夹薄砂层问题。这些砂层一般较薄，厚度1～2m左右，个别较厚，一层或多层出现见图3。受思维定式和勘探手段的限制及基础形式的影响，这些薄层常常会被遗漏，并因此导致了施工受阻，甚至设计变更。

(2)勘测手段的适宜性问题静力触探是一种快速便捷的原位测试手段，可用于辅助桩基承载力计算，在缺乏试桩资料和交通条件许可的情况下，静力触探无疑是个比较理想的勘测手段，但是在非典型黄土地区的多个工程中，都出现了静力触探难以实施的尴尬场面。这与土质松软、探井能够快速掘进形成了强烈的矛盾。另外，这一现象在标准贯入试验中也有所体现，在松软的土层中出现了较大的一阵击数。含水量少含沙量大可能是这一现象的主要原因。因此，我们认为在非典型黄土地区，不适宜选择静力触探手段，选择标准贯入试验数据进行力学判断时应谨慎，最好结合土工试验和地区经验。

(3)取样困难问题黄土地区，探井取样是最常见的取土手段，但在一些湿陷不严重的地区，也可采用薄壁取土器静压取土，但在非典型黄土区，当采用探井取样时，土样有易散现象，采用钻机取样时，岩芯呈饼状或薄片状，且静压困难。

(4)湿陷的离散性问题通常我们认为，在陕北地区黄土的湿陷性不强烈，湿陷类型以非自重湿陷性为主，并具有很好的区域性特点。但是在近几年几条线路的湿陷性试验中发现，这些区域性特点在非典型黄土区有新的变化，即在这些地区不仅分布有较多的自重湿陷性区段，而且还具有跳跃性分布的特点，湿陷类型离散性大，黄土湿陷性分段困难。

(5)基础形式建议合理性问题鉴于典型黄土基坑成型性好的特点，在输电线路中，我们一般在基础形式建议采用掏挖基础、挖孔桩等原状土基础，对转角塔建议采用人工挖孔扩底桩基础，以提高抗拔力。由于这些基础形式具有挖土方量少，环保、施工方便和造价低等优点，这些建议常常被设计所采用。但是，在非典型黄土地区，由于黄土含沙量大和夹薄砂层的特点，这些原状土基础往往在施工中遇到坑壁垮塌的问题，当砂层较薄时，采取一定的支护措施后能够解决，当砂层厚时，往往造成基础形式的变更。因此，非典型黄土区段，在基础形式建议时应谨慎，当没有充足的勘探资料时，不宜建议掏挖基础、挖孔桩基础等原状土基础形式。

4区内输电线路勘测中问题的对策

在引起上述问题的诸多原因中，最主要的就是该区域的黄土特点因素。要解决上述问题，我们应首先判断线路路径是否落在非典型黄土区域内，对于落入区域内的塔位可采用工程地质调查方法、选择合适的勘探手段等尽可能多的获取地质资料。根据工程经验，该区域可用于解决上述问题的对策主要有如下几个方面：(1)在工程地质调查方面，可以采用沟壁观测法，这种观测方法不仅仅指在塔位附近，而是从上山的那一刻就开始了，边走边观察，如果有沟壁出现夹薄砂层现象，那么这附近的几个塔位都应重视。

(2)在勘察手段方面，我们推荐采用新型洛阳铲(庆阳洛阳铲)，这种铲勘探工具不仅带土效果良好，而且勘探深度较大，能够获取较多的地质资料，避免漏层，见图4和图5。图4新型洛由图2～图4可知，双桥静力触探试验对于土层的性质变化较为敏感，静探曲线表现出很大的跳跃性，而压桩力曲线则相对平缓。采用本文提出的压桩力计算公式可以很好地模拟出实际压桩力的大小，计算值与实测值拟合程度较好，计算精度可满足工程要求。

5结论

(1)传统的压桩力计算方法采用单桥静力触探数据进行拟合，拟合数据存在一定误差，且双桥静力触探的应用更加广泛，已逐步取代了单桥静力触探试验，本文提出了基于双桥静力触探数据计算压桩力的公式，通过回归分析得出了公式中各参数的取值范围，利用双桥静力触探实测的侧壁摩阻力和锥尖阻力计算压桩力，概念清晰，计算误差小，可满足工程要求，具有很好的推广应用价值。(2)各地区的土质参数存在较大差异，本文提出的公式中各参数主要依据安徽长江沿岸软土地区数据分析获得，具有一定的地区经验性，后期可积累其他地区更多的土层数据进行拟合，以获得更加普遍适用的压桩力计算关系。

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