山地變電站的邊坡狀態(tài)檢測與穩(wěn)定性分析

鄧悅

摘要：近年來，我國電力不斷發(fā)展，各類輸變電設(shè)備被大量部署到全國各地，其中，在山區(qū)的電力建設(shè)中，在山地條件下設(shè)置變電站是一種非常常見的操作。本文對山區(qū)變電站工程邊坡的穩(wěn)定性進行了系統(tǒng)的分析。首先概述邊坡穩(wěn)定性分析進行分析，在此基礎(chǔ)上，極限平衡方法和平面投影分析方法的應(yīng)用進行了分析，和提出了邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)和雷達監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測邊坡的主要方法。

關(guān)鍵詞：變電站;邊坡穩(wěn)定性;監(jiān)測方法

1 ?引言

在變電站工程施工中，邊坡穩(wěn)定施工可以提高工程的整體質(zhì)量，滿足工程施工的要求。一般情況下，工程施工中邊坡的穩(wěn)定性會受到地震波、施工條件等因素的影響。如果在施工過程中不能對邊坡進行科學(xué)控制，將會加大工程施工的安全隱患。如果情況嚴重，甚至?xí)斐芍卮蟮纳敭a(chǎn)損失。在目前山區(qū)變電站工程施工中，采用強度折減法可以保證各施工工序的平穩(wěn)進行。在整個建設(shè)過程中，施工單位應(yīng)該意識到巖土邊坡施工會影響裂隙巖體的破壞，因此，在當前巖土工程建設(shè)，以提高建筑工程建設(shè)的整體質(zhì)量，應(yīng)該邊坡工程建設(shè)為核心，通過邊坡穩(wěn)定性，加強建設(shè)的改善計劃，確保穩(wěn)定的施工過程。巖土工程施工單位，工程建設(shè)期間，技術(shù)人員應(yīng)加強他們的專業(yè)，通過土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究，工程土壤結(jié)構(gòu)重復(fù)測量，確保最終報告監(jiān)測的準確性，改善巖土邊坡工程的整體質(zhì)量，滿足巖土工程建設(shè)的核心需求。

2 ?邊坡穩(wěn)定性分析的概述

邊坡穩(wěn)定性分析在減少工程建設(shè)危險性方面具有不可替代的作用。目前，在土建工程領(lǐng)域，邊坡穩(wěn)定性分析是保障工程安全順利進行的一項必要的過程。在眾多的分析方法中，強度折減法由于其操作簡便，準確性高，已經(jīng)成為了當前主流的邊坡穩(wěn)定性分析方法。長期以來，邊坡破壞和巖體裂隙等問題是巖土工程屆面對的主要問題，在山區(qū)建設(shè)變電站等電力設(shè)備的過程中，由于設(shè)備長期處在露天環(huán)境中，周圍邊坡的風(fēng)化現(xiàn)象比較嚴重，容易造成巖體裂隙等問題，因此必須對山區(qū)變電站周圍的邊坡進行縝密的監(jiān)控分析。地震波對邊坡的破壞和穩(wěn)定性也有一定的影響，我國的山區(qū)通常與地震斷裂帶相伴，具有較高的地震破壞風(fēng)險，一旦出現(xiàn)地震災(zāi)害，會對邊坡造成重大影響，產(chǎn)生滑坡、塌方等災(zāi)害性后果。

3 ?邊坡穩(wěn)定性分析方法

3.1??極限平衡法

極限平衡法的應(yīng)用主要是基于靜力平衡原理。在邊坡穩(wěn)定性分析中，要明確邊坡應(yīng)力和邊坡抗滑力這兩個關(guān)鍵參數(shù)。并在此基礎(chǔ)上，仔細計算兩者的關(guān)系。在計算過程中，很可能會遇到非靜力問題，需要借助邊坡的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系來解決。雖然會在一定程度上破壞其分析計算的嚴密性，但對邊坡穩(wěn)定性的計算精度影響不大。

3.2??赤平投影分析法

斜率的傾向、傾角和巖層的傾向或裂縫的趨勢來衡量地質(zhì)羅盤和垂直平面投影圖直接生成分析結(jié)構(gòu)面和坡面組合關(guān)系，以便判斷邊坡的抗滑穩(wěn)定性。該方法主要用于巖石邊坡局部塊體的穩(wěn)定性分析。當結(jié)構(gòu)面、巖體完整性好、巖石強度高時，也可用于巖石邊坡的整體穩(wěn)定性分析。當沒有外部結(jié)構(gòu)面（或結(jié)構(gòu)面組合相交線）時，可以判斷邊坡的穩(wěn)定性。當存在外部結(jié)構(gòu)面（或結(jié)構(gòu)面組合相交），且傾角大于坡角時，可判斷邊坡穩(wěn)定或基本穩(wěn)定。當結(jié)構(gòu)面傾角小于內(nèi)摩擦角時，邊坡可基本穩(wěn)定或不穩(wěn)定;如果結(jié)構(gòu)面傾角大于內(nèi)摩擦角，則邊坡可能是欠穩(wěn)定或不穩(wěn)定的。分析時應(yīng)注意結(jié)構(gòu)面與切削傾向的連接組合程度。

4 ?巖土工程邊坡監(jiān)測方法

4.1 ?巖土工程邊坡雷達監(jiān)測

在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)逐漸發(fā)展的背景下，將雷達技術(shù)運用在邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測中，可以提高數(shù)據(jù)監(jiān)測的整體質(zhì)量，提升邊坡工程施工的穩(wěn)定性。通常狀況下，在巖土工程邊坡雷達監(jiān)測中應(yīng)該做到：第一，巖土工程施工中，通過SAR技術(shù)的使用，可以增強監(jiān)測系統(tǒng)的執(zhí)行效果，保證檢測數(shù)據(jù)的精準度，而且在這種檢測方案運用中，邊坡雷達系統(tǒng)的分辨率達到了0.5m，可以將測量的距離控制在300～2000m，增強測量的精確度。第二，在邊坡監(jiān)測中，可以發(fā)揮雷達監(jiān)測的掃描功能，多次掃描之后可以對數(shù)據(jù)進行對比，從而更好的確定邊坡位移程度。第三，在邊坡位移變化分析中，通過多種數(shù)據(jù)檢測，可以實現(xiàn)各項數(shù)據(jù)檢測的直觀性，而且系統(tǒng)會以圖片的形式進行數(shù)據(jù)的上傳，使測量人員直觀的感受監(jiān)測畫面，保證檢測數(shù)據(jù)分析的有效性。

4.2??邊坡穩(wěn)定監(jiān)測系統(tǒng)

邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)，是一種具有強大的監(jiān)測功能，可以檢測邊坡震動形變情況的現(xiàn)代化設(shè)備。目前，隨著巖土工程技術(shù)的發(fā)展，邊坡穩(wěn)定監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計原理多種多樣。本文的監(jiān)控系統(tǒng)主要由全站儀、計算機控制室、通信和供電系統(tǒng)組成，以充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用。除邊坡穩(wěn)定變形移動區(qū)域外，還應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的基準點，一般有兩個。在實際應(yīng)用中，有必要根據(jù)巖土工程的現(xiàn)狀，科學(xué)合理地確定參考點的定位。為了提高監(jiān)測質(zhì)量，必須盡量擴大邊坡穩(wěn)定監(jiān)測區(qū)域的覆蓋范圍。同時，這個過程還需要配備反光的單棱鏡，以確保它與監(jiān)測站對齊。邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測過程中，充分發(fā)揮計算機的作用，也是用計算機程序來有效控制自動全站儀，在此基礎(chǔ)上，及時收集所有基準測試中，通常需要捕捉每10分鐘時間，訪問相關(guān)的設(shè)備狀態(tài)信息，和相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲在電腦的幫助下，如斜距的參考點，水平角，計算的基礎(chǔ)上，為了快速確定邊坡的各種移動三維坐標點的變形情況，從而能夠更好的了解邊坡的穩(wěn)定性。

5 ?結(jié)語

總之，邊坡的穩(wěn)定性對巖土工程建設(shè)有著重要的影響。因此，在山區(qū)建設(shè)變電站等電力設(shè)施的過程中，應(yīng)當采用極限平衡法等有效的分析方法對邊坡穩(wěn)定性進行深入分析，結(jié)合分析結(jié)果選擇最合適的支護方式，保障工程建設(shè)的安全，為其施工打下良好的基礎(chǔ)。同時，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以使用的聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)，雷達監(jiān)控裝置等現(xiàn)代化手段對邊坡的震動變化情況進行實時監(jiān)測，以便更好地理解其穩(wěn)定程度，為巖土工程施工提供重要依據(jù)，促進施工順利。

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