專利名稱：滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸電塔技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法。
背景技術(shù)：
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動(dòng)、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動(dòng)的自然現(xiàn)象。滑坡常常給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災(zāi)難。輸電線路，尤其是超高壓、特高壓輸電線路布局的特殊性，決定了電力線路工程地質(zhì) 災(zāi)害分析和處理的特殊性?，F(xiàn)有部分輸電塔建設(shè)在斜坡上，因此斜坡的穩(wěn)定狀況決定了輸電塔能否安全運(yùn)行。當(dāng)斜坡不穩(wěn)定發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，必將對(duì)輸電塔造成一定的損傷或破壞，這會(huì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，并帶來巨大損失。因此，滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔穩(wěn)定與否對(duì)輸電線路的鋪設(shè)和正常運(yùn)營至關(guān)重要。這就需要對(duì)滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔穩(wěn)定性進(jìn)行分析，并據(jù)此采取相應(yīng)的加固措施。而目前一般做法，主要是通過建造輸電塔模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來對(duì)輸電塔的穩(wěn)定性進(jìn)行分析并制定相應(yīng)的加固措施。這種做法操作較為復(fù)雜，并且需要花費(fèi)較大的成本。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明提供了一種滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法。一種滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法，包括以下步驟獲取輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)和輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)；根據(jù)獲取的所述工程建設(shè)參數(shù)和所述地質(zhì)參數(shù)，建立包括所述輸電塔和所述輸電塔所處斜坡的數(shù)學(xué)模型；根據(jù)建立的所述數(shù)學(xué)模型，對(duì)所述輸電塔所處斜坡發(fā)生滑坡時(shí)所述輸電塔受到的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真；根據(jù)所述數(shù)學(xué)仿真的結(jié)果，采取相應(yīng)的措施對(duì)所述輸電塔進(jìn)行加固。與一般技術(shù)相比，本發(fā)明滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法采用對(duì)輸電塔和輸電塔所處斜坡進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的方法，對(duì)輸電塔所處斜坡發(fā)生滑坡時(shí)輸電塔所受到的影響進(jìn)行仿真，通過仿真可以直觀地得出影響輸電塔穩(wěn)定性的薄弱環(huán)節(jié)，并采取措施進(jìn)行針對(duì)性的加固。本發(fā)明操作簡單，并且大大降低了成本。


圖I是本發(fā)明滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案，進(jìn)行清楚和完整的描述。
請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法的流程示意圖。本發(fā)明滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法包括以下步驟SlOl獲取輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)和輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)；作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)包括輸電塔的類型、尺寸、材料參數(shù)、塔基類型和埋深，所述輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)包括斜坡的幾何特征參數(shù)、物質(zhì)組成、地層厚度、巖土體物理力學(xué)指標(biāo)。作為其中一個(gè)實(shí)施例，可采取現(xiàn)場勘探的方式，獲取輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)和輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)。搜集輸電線路經(jīng)過區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)資料并分析，以確定需現(xiàn)場勘探的地點(diǎn)。搜集當(dāng)?shù)鼗率?、易滑地層分布、水文氣象、工程地質(zhì)圖和地質(zhì)構(gòu)造圖等資料，并對(duì)已發(fā) 滑坡的地貌特征、巖土體結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)構(gòu)造、規(guī)模、誘發(fā)因素等信息加以分析。通過現(xiàn)場勘探，可查明輸電塔所處斜坡和周邊一定范圍內(nèi)斜坡的工程地質(zhì)條件，并初步判定斜坡的穩(wěn)定性，例如，可將斜坡劃分為不穩(wěn)定斜坡、欠穩(wěn)定斜坡和穩(wěn)定斜坡三類。判定的因素包括地形地貌、地層巖性、產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、軟弱夾層以及地層傾向和斜坡坡向的組合關(guān)系，各個(gè)因素對(duì)斜坡穩(wěn)定性的影響權(quán)重不同，根據(jù)不同因素的疊加情況判定斜坡穩(wěn)定與否。有下面情況之一者，可視為不穩(wěn)定斜坡各種類型的崩滑體；斜坡巖體中有傾向坡外、傾角小于坡角的結(jié)構(gòu)面存在；斜坡被兩組或兩組以上結(jié)構(gòu)面切割，形成不穩(wěn)定棱體，其底棱線傾向坡外，且傾角小于斜坡坡角；斜坡后緣以產(chǎn)生拉裂縫；順坡向卸荷裂隙發(fā)育的高陡斜坡；岸邊裂隙發(fā)育、表層巖體已產(chǎn)生蠕動(dòng)或變形的斜坡；坡角或坡基存在緩傾的軟弱層；位于庫岸或河岸水位變動(dòng)帶的斜坡；其他根據(jù)地貌、地質(zhì)特征或用圖解法初步判定可能失穩(wěn)的斜坡。對(duì)立有輸電塔的不穩(wěn)定斜坡和欠穩(wěn)定斜坡進(jìn)行詳細(xì)勘探，獲取斜坡和輸電塔的各種有用參數(shù)。包括斜坡的幾何特征參數(shù)、物質(zhì)組成、地層厚度、巖土體物理力學(xué)指標(biāo)、輸電塔類型和尺寸、材料參數(shù)、塔基類型和埋深等。S102根據(jù)獲取的所述工程建設(shè)參數(shù)和所述地質(zhì)參數(shù)，建立包括所述輸電塔和所述輸電塔所處斜坡的數(shù)學(xué)模型；作為其中一個(gè)實(shí)施例，可將獲取的所述工程建設(shè)參數(shù)和所述地質(zhì)參數(shù)導(dǎo)入數(shù)值仿真軟件ANSYS中，按照實(shí)際尺寸建立所述輸電塔和所述輸電塔所處斜坡的耦合模型。S103根據(jù)建立的所述數(shù)學(xué)模型，對(duì)所述輸電塔所處斜坡發(fā)生滑坡時(shí)所述輸電塔受到的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真；采用數(shù)值仿真軟件進(jìn)行建模驗(yàn)算，并判定輸電塔是否會(huì)出現(xiàn)損傷或破壞。在數(shù)值仿真軟件ANSYS中按照實(shí)際尺寸建立斜坡和輸電塔耦合模型，首先進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，再設(shè)置邊界條件、賦予材料屬性、設(shè)置初始條件，初始應(yīng)力平衡后即開始加載求解，最后輸出計(jì)算結(jié)果，可以根據(jù)輸電塔各部位應(yīng)力、位移以及塑性區(qū)分布圖來判定輸電塔是否出現(xiàn)損傷或破壞。利用數(shù)值仿真的方法，還可以模擬滑坡地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)輸電線路傾斜和倒塔及斷線的機(jī)理、不同的輸電塔基對(duì)滑坡地質(zhì)災(zāi)害的響應(yīng)模式、不同的輸電塔類型抗滑坡地質(zhì)災(zāi)害的能力對(duì)比以及位于斜坡不同部位的輸電塔穩(wěn)定性差異等。S104根據(jù)所述數(shù)學(xué)仿真的結(jié)果，采取相應(yīng)的措施對(duì)所述輸電塔進(jìn)行加固。作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述措施可包括錨桿格構(gòu)梁、擋土墻、抗滑樁、排水溝、力口固塔基和塔身。根據(jù)數(shù)值仿真結(jié)果對(duì)斜坡和輸電塔采取一定的加固措施，使其能夠達(dá)到穩(wěn)定。如果數(shù)值仿真結(jié)果顯示，斜坡變形導(dǎo)致輸電塔出現(xiàn)了一定的損傷或破壞，就要采取相應(yīng)的加固措施錨桿格構(gòu)梁、擋土墻、抗滑樁、排水溝、加固塔基和塔身等。本發(fā)明提供了一種基于數(shù)值仿真的滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔穩(wěn)定性分析及加固的方法，以評(píng)價(jià)滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔是否穩(wěn)定并需要采取何種加固措施。與一般技術(shù)相比，本發(fā)明滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法采用對(duì)輸電塔和輸電塔所處斜坡進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的方法，對(duì)輸電塔所處斜坡發(fā)生滑坡時(shí)輸電塔所受到的影響進(jìn)行仿真，通過仿真可以直觀地得出影響輸電塔穩(wěn)定性的薄弱環(huán)節(jié)，并采取措施進(jìn)行針對(duì)性的加固。本發(fā)明操作簡單，并且大大降低了成本。 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法，其特征在于，包括以下步驟 獲取輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)和輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)； 根據(jù)獲取的所述工程建設(shè)參數(shù)和所述地質(zhì)參數(shù)，建立包括所述輸電塔和所述輸電塔所處斜坡的數(shù)學(xué)模型； 根據(jù)建立的所述數(shù)學(xué)模型，對(duì)所述輸電塔所處斜坡發(fā)生滑坡時(shí)所述輸電塔受到的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真； 根據(jù)所述數(shù)學(xué)仿真的結(jié)果，采取相應(yīng)的措施對(duì)所述輸電塔進(jìn)行加固。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法，其特征在于，所述輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)包括輸電塔的類型、尺寸、材料參數(shù)、塔基類型和埋深，所述輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)包括斜坡的幾何特征參數(shù)、物質(zhì)組成、地層厚度、巖土體物理力學(xué)指標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法，其特征在于，所述獲取輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)和輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)的步驟，包括以下步驟 采取現(xiàn)場勘探的方式，獲取輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)和輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法，其特征在于，所述建立包括所述輸電塔和所述輸電塔所處斜坡的數(shù)學(xué)模型的步驟，包括以下步驟 將獲取的所述工程建設(shè)參數(shù)和所述地質(zhì)參數(shù)導(dǎo)入數(shù)值仿真軟件ANSYS中，按照實(shí)際尺寸建立所述輸電塔和所述輸電塔所處斜坡的耦合模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法，其特征在于，在所述采取相應(yīng)的措施對(duì)所述輸電塔進(jìn)行加固的步驟中，所述措施包括錨桿格構(gòu)梁、擋土墻、抗滑樁、排水溝、加固塔基和塔身。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滑坡易發(fā)區(qū)輸電塔的加固方法，包括獲取輸電塔的工程建設(shè)參數(shù)和輸電塔所處斜坡的地質(zhì)參數(shù)；根據(jù)獲取的所述工程建設(shè)參數(shù)和所述地質(zhì)參數(shù)，建立包括所述輸電塔和所述輸電塔所處斜坡的數(shù)學(xué)模型；根據(jù)建立的所述數(shù)學(xué)模型，對(duì)所述輸電塔所處斜坡發(fā)生滑坡時(shí)所述輸電塔受到的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真；根據(jù)所述數(shù)學(xué)仿真的結(jié)果，采取相應(yīng)的措施對(duì)所述輸電塔進(jìn)行加固。本發(fā)明采用對(duì)輸電塔和輸電塔所處斜坡進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的方法，對(duì)輸電塔所處斜坡發(fā)生滑坡時(shí)輸電塔所受到的影響進(jìn)行仿真，通過仿真可以直觀地得出影響輸電塔穩(wěn)定性的薄弱環(huán)節(jié)，并采取措施進(jìn)行針對(duì)性的加固。本發(fā)明操作簡單，并且大大降低了成本。
文檔編號(hào)E04G23/02GK102767293SQ20121027812
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者何山, 劉寶強(qiáng), 劉高, 張虎, 楊國斌, 樊友平, 武利會(huì), 鄭金杯 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司佛山供電局, 武漢大學(xué)