多年冻土区输电线路冻融灾害防控研究

李伟

摘 要：现阶段我们国家的输电线路正在大力的发展建设，尤其是冻土区域，而冻土区域的问题也成为人们日常生活中比较关注的话题之一，那么冻土区的输电线路在发展建设的过程中最主要的问题是怎样合理有效的解决多年冻土区和输电线路之间的工程上的联系。文章主要分析和论述了多年冻土区在输电线路施工的过程中遇到的冻融灾害及其相互之间对应的有效解决途径。输电线路的优点有很多，与公路和铁路进行比较的话输电线路的基础大部分为埋入的方式，主要的作用表现为对冻土区域的擾动性比较猛烈，传递热量的作用也比较突出明显。而且传输路线是一个点线的工程项目。在对输电线路进行选择和设计的时候，能够大大地减少和避开冻融灾害的发生最重要的方法是必须合理有效的对输电线路进行选择和确定塔基的型号。而且确定塔基的型号时应该加强注意冻融灾害对它的稳定性是否具有很大的影响。在对输电线路基础进行明挖的过程中，应该加强对施工周期以及施工时间的正确选取并且通过对施工过程的控制等方式对降低热扰动有明显的效果。通过对多年冻土区域基础的同步监察检测，这样会使输电线路中塔基的稳定性分析、施工工程的合理工序、维护工程有至关重要的作用。多年冻土区域输电线路存在着各种不同的阶段，所以它的防控的侧重点也是不一样的。因此需要全方位的了解这些阶段的侧重点并且科学合理的处理。

关键词：冻土；输电线路；冻融灾害；防控

一、冻融灾害对塔基稳定性影响

目前全球气候变暖，气候变化对冻土区域环境的变化有很大的影响，同时也会影响输电线路的地基。在我们国家曾经发生过输电线路地基因冻胀导致地基基础失去稳定性的倒塔和电线杆倒落的事故。而且影响多年冻土区域输电线路的最本质的危害是冻融灾害，因为融沉发生的事故。

二、确定多年冻土区域输电线路的选线原则

我们国家的冻土区域分布范围广泛，不同地区的冻土状况发育情况和分布形式也不同，这样就使冻土问题在各个工程项目上也应有所变化。所以，对于多年冻土区域输电线路的选线、塔基的类型选择都需要按照实际的状况进行设置。当然，输电线路一般属于点线工程，如果确定了输电线路的走向，那么塔基的类型选择就能够进行一定程度上的调整。所以，根据多年冻土区域的地理环境出现的问题，对输电线路和塔基的设计进行优化就显得格外的重要。而输电线路的塔基位置应该选择在基岩露头或者是埋深比较浅的地方。在多年冻土区域，应该根据冻土的发育情况和分布的规律性，输电线路应该选择在地下冰比较少的地方设置。如果出现不利于冻土条件或者多年处于冻土区域靠边部冻融的地区，输电线路和塔基应该绕开、跨越这些不利因素，避免发生塔基变形、下沉、降低的现象，甚至会使塔基发生严重的倾斜。因此，输电线路的选线原则可以定义为：“选择高处不选低处，选择阳面不选阴面，选择干处不选湿处，选择比较粗的线不选细的线”。

三、对多年冻土区域输电线路的塔基类型进行选择

输电线路的塔基类型有很多种，而且它们的作用也不同，有的塔基型号可以在特殊的地理环境中提高其稳定性，如果对塔基型号选择不恰当时会使输电线路的塔基基础发生严重变形状况，有极大可能会影响到冻土区域输电线路的正常运营状态。尤其是多年冻土区域在电杆和线路基础、铁路石墩以及屋子的受力程度各不相同，它在垂直上面的荷载特别小，而在水平方面上的荷载比较大。而且在冬天的时候冻土区域的冻土问题对塔基的不利影响直接导致塔基稳定性的降低。因此，在多年冻土区域输电线路上选择塔基的类型的必须要考虑到很多的因素，比如：地理环境、天气气候、施工时间节点、冻土的条件以及周边交通路况等，最关键的一点还是冻土条件，它起到了决定性的作用。天气气候主要影响了输电线路的塔基变形状况，施工时间节点分布的不合理也会使塔基在之后发生比较严重的变形情况。因此，在对多年冻土区域输电线路的塔基类型进行选择时，应着重考虑冻土问题带来的不利因素，而且这也影响着塔基的稳定性。

四、输电线路在工程措施中的合理应用

因为多年冻土区域的输电线路大都采用埋入式，而且冻土问题对输电线路的塔基稳定性有很大的影响。冻土问题主要有冻胀和冻拔作用。为了能够使避免因为季节气候变化引起的冻融现象，减小冻拔的主要作用。又因为多年冻土区域输电线路为点式基础，所以工程项目上采用的措施大都为点式降温的方法，这两个联系在一起产生的效果很大，能够起到迅速降温的效果，还能增强输电线路基础的稳定性。因此，在日后的施工过程中应该运用输电线路基础的特征渗入到比较新型的工程项目上，发挥有利的作用。当然强调一点，如果温度还在不断地上升，施工工程的影响需要采用的是复合以及综合的工程技术措施，这样才能满足工程措施的合理运用。

五、冻土区域塔基基础监测和稳定性分析

多年冻土区域的地理环境和天气气候变化不一，比较复杂，而且冻土区域的地基和地下的冰在起初阶段这些特点都会造成冻土区域的地质环境和工程结构上的变形。因此我们必须对冻土区域的塔基采取全方位、全方面的监察检测的工作，主要原因是为了能够使输电线路在施工工程方面和运营方面保证安全的效果。根据监察检测系统装置，主要是测试多年冻土区域的塔基地温是否发生变化、是否发生变形状况进行一系列的观察，当然同时也要对多年冻土区域塔基的水力分场和应力场采取一定的监察检测工作。多年冻土区域基础监测和稳定性分析主要表现在能够正确的掌握冻土的性质条件以及塔基的种类型号，在这些条件的反应下掌握地基的冻融灾害过程、地温变换的过程以及塔基的力学性能和稳定性等内涵，这样做有很重大的意义，有利于组建塔基、搭架输电线路等后部分工作的顺利进行，有利于确定多年冻土区域的塔基，有利于防控冻融灾害，同时也便于多年冻土区域的基础监测和稳定性变化分析。所以，人们应该通过观察检查检测得到的数据，并对其进行分析，将模拟计算以及一些数据参数测试的方法联系起来，全方面的掌握多年冻土区域输电线路的塔基基础检测以及稳定性的变化分析，这是研究多年冻土区域输电线路冻融灾害的基点。

六、结束语

根据多年冻土区域输电线路在各种阶段的建设发展中发现的一些冻土问题的数据分析可知，确定了冻土问题涉及到输电线路在设计方面、建设发展方面、线路运行方面和对输电线路进行维护方面，几乎涉及到在输电线路所有的系统中。因而在输电线路整个过程中冻土问题非常重要，必须制定解决方案，因为冻土问题直接影响了项目的在长时间内的稳定性。解决冻土问题可以减少对工程项目的扰动性以及提高对电脑冻土区域基础的稳定性，所以在工程项目上运用“主动冷却基础”这样的思维方法，同时应强调在工程项目的实际运行中对塔基的基础采用这种措施有很大用处。输电线路大都采用埋入式，对施工周期和过程的控制进行监测以减少施工期间对冻土基础的热扰动影响。利用输电线路的发展过程，对冻土区域的基础进行地温变化、变形的系统分析，有利于施工工程的转序和运营。塔基基础在投入使用后对冻土区域输电线路塔基基础的稳定性变化的状况进行分析探讨，以及确定塔基在维护时的侧重点，防控冻融灾害有着至关重要的作用。

参考文献：

[1]程东幸；张建民；刘厚健；俞祁浩；刘志伟；冻土区输电线路塔基选位的影响因素分析[J]；工程地质学报；2009年03期

[2]王国尚；俞祁浩；郭磊；游艳辉；王仕俊；余泳；多年冻土区输电线路冻融灾害防控研究[J]；冰川冻土；2014年01期