电力设施边坡工程锚杆加筋麦克垫复合治理的适用性研究

电力设施边坡工程锚杆加筋麦克垫复合治理的适用性研究

第一作者：陈少龙 430224198906123612

第二作者：张栋 430121198010168530

摘要：电力设施建设过程中，尤其是在山区环境下，边坡的稳定性治理是一项重要课题。本研究以“35kV杨黄线#004及#005塔滑坡治理工程”为案例，探讨锚杆与加筋麦克垫复合技术在边坡治理中的适用性。通过分析该工程的施工过程、治理效果与技术难点，本文总结了锚杆与加筋麦克垫复合技术在边坡加固中的应用效果及存在的问题，并提出了优化对策，为类似工程提供了可靠的技术参考。

关键词：电力设施；边坡治理；锚杆；加筋麦克垫

随着山区电力设施的不断建设，边坡滑坡问题成为威胁电力设施安全的重要因素。滑坡不仅影响电力设施的安全和稳定运行，还可能导致严重的经济损失和社会影响。35kV杨黄线#004及#005塔位于永州市零陵区，由于连续降雨和人工开挖等原因，导致两塔周边边坡发生滑塌。为保障设施安全，采用了锚杆与加筋麦克垫复合技术对边坡进行加固。

1.锚杆与加筋麦克垫复合技术概述

1.1 边坡稳定问题概述

边坡稳定问题广泛存在于山地和丘陵地区的建设项目中。自然地质因素如风化作用、降水侵蚀、地震以及人类活动如施工扰动都会导致边坡失稳，进而引发滑坡或坍塌，威胁电力设施的安全运行。因此，在电力设施建设过程中，针对边坡的治理和防护措施至关重要[1]。

1.2 锚杆技术的基本原理与发展

锚杆支护技术是通过将锚杆插入不稳定的边坡土体中，提供附加的抗剪强度来提高边坡的稳定性。其基本原理是锚杆通过与周围土体的摩擦力和粘结力，增强边坡的承载能力，减少滑移的可能性。近年来，锚杆支护技术不断发展，逐步引入高强度材料和智能监测技术，使其在复杂边坡治理中发挥了更重要的作用。

1.3 加筋麦克垫复合技术的结构特点与应用领域

加筋麦克垫是一种新型复合材料，结合了三维聚丙烯材料和机编六边形双绞合钢丝网面，具有防滑、抗侵蚀的优异性能。加筋麦克垫通过加固表层土壤，增强边坡表层的抗剪强度和耐久性，广泛应用于山区边坡防护、河道护坡等领域。在电力设施建设中，加筋麦克垫结合锚杆支护技术，不仅有效解决了传统边坡治理中的深层与表层加固问题，还能降低材料成本，简化施工流程。

2. 35kV杨黄线#004及#005塔滑坡治理工程案例分析

2.1 工程背景与地质条件

35kV杨黄线#004及#005塔位于永州市零陵区，受连日降雨影响，两塔周边边坡出现不同程度的滑坡。#004塔滑坡体已危及A腿安全，主要由于道路施工开挖形成陡坎，挡墙虽未出现裂缝，但坎顶距离基础边缘较近，仅为3.2米。#005塔为拉线型电杆，因连续降雨和人工动土，拉线拉盘外露并已锈蚀，滑塌高度达5米，宽度15米。工程所在区域属于亚热带季风区，降雨量大，边坡稳定性差，地质条件复杂。

图1 004#塔和005#塔滑坡治理现场

2.2 锚杆加筋与麦克垫复合技术在该项目中的应用

在#004塔边坡治理中，采用两排锚杆和加筋麦克垫复合支护方式，锚杆长4.5米，垂直与水平间距均为2米，支护总宽度为24米。在#005塔滑坡治理中，采用七排锚杆与加筋麦克垫复合支护方式，锚杆布置同样为垂直间距2米，锚杆长度4.5米，支护总宽度为20米，并在拉盘周围设置了排水沟和跌水。加筋麦克垫作为表面防护材料有效防止了表层水土流失，而锚杆则提供了深层固定，提供双层支护保证，确保边坡的整体稳定性。

2.3 项目实施效果及存在的问题

2.3.1 项目成效

通过锚杆与加筋麦克垫复合治理技术，#004和#005塔滑坡问题得到有效解决。该项目是2022年竣工完成的，截止目前，已过两年多，经回访现场踏勘清况来看，边坡稳定性显著提升，施工后再未发生滑坡现象，该项目工期较短，且经济效益明显，边坡防护整体效果较好。同时，加筋麦克垫具有绿色仿绿植被的外观，与周围自然环境相协调，不仅增强了边坡的防护功能，还提升了护坡的美观效果，使工程与自然景观和谐共存。综合来说，更凸显印证了该锚杆加筋麦克垫复合治理技术的可行性。

2.3.2 存在问题

然而，项目实施过程中也发现了一些问题。首先，锚杆与加筋麦克垫的施工工艺较为复杂，特别是在锚杆的布置和安装精度上，需要高度专业的操作。此外，由于加筋麦克垫材料相对传统边坡植草的价格较高，工程预算有所增加。再者，施工后期的排水系统需要进一步优化，特别是在雨季时应加强防水和排水措施，以避免因积水而影响边坡稳定性。

3.基于项目的优化对策建议

3.1 提高材料施工技术与工艺管理

3.1.1 GPS定位和三维激光扫描技术的应用

在边坡治理中，精准的施工测量是关键。GPS定位系统和三维激光扫描技术是目前施工现场广泛应用的技术。三维激光扫描可以在短时间内完成复杂地形的精确建模，精度可达到±2毫米，有助于施工人员快速、精确地确定锚杆的布置位置。这种高精度的测量技术不仅提高了施工效率，还避免了二次施工造成的返工成本。

3.1.2 自动化钻孔与注浆技术的推广

为了确保锚杆的安装质量，使用自动化钻孔设备能够精确控制锚杆的深度和角度。传统的手工钻孔存在误差，容易导致锚杆无法达到设计要求，而自动化设备可以将深度误差控制在±5厘米以内。此外，自动注浆设备的应用大大提高了灌浆的均匀性，灌浆效率得到提升，显著增强了锚杆的抗拔承载力，使其达到了38kN的标准值。

3.2 成本与维护优化

3.2.1 差异化材料选择的成本控制策略

在边坡治理中，根据不同地质区域选择合适的材料是降低成本的关键。对于滑坡风险较高的区域，锚杆与加筋麦克垫复合技术具备显著的经济与耐用优势，能够保障长期稳定并减少维护需求。而在稳定性较好的区域，则可以采用土钉墙或喷混凝土技术作为有效替代。喷混凝土适用于稳定区域的成本控制，而锚杆与加筋麦克垫在复杂区域中表现出色，因其耐久性和抗力更适合大规模边坡治理项目。

3.2.2 边坡监测系统的引入与维护成本优化

引入边坡监测系统能够对边坡的变形和锚杆受力状态进行实时监测，这些数据通过传感器采集，误差控制在0.1毫米以内。通过提前预警滑坡风险，可以避免重大灾害的发生，降低后期维护成本。使用边坡监测系统可以减少维护费用，并确保边坡长期稳定性[2]。

3.3 未来类似工程的适用性与技术推广

3.3.1 锚杆加筋麦克垫技术的可靠性和适应性

锚杆加筋麦克垫复合技术凭借其显著的加固效果和强适应性，已经在电力设施边坡治理中取得了良好的成果。通过锚杆提供的深层抗滑支持和加筋麦克垫的表层加固，该技术能够应对各种复杂地质条件，尤其适用于土体松散、地下水较多的区域。地质勘探确保了加固方案的合理性，通过钻孔取样与地质雷达技术获取的精确数据，使锚杆和加筋麦克垫的布设更具针对性，从而显著降低因地质变化带来的施工风险，提高了工程整体的可靠性。

3.3.2 环境友好材料的推广与可持续性

随着可持续发展理念的不断推广，锚杆加筋麦克垫技术的环保优势愈加明显。加筋麦克垫不仅具备优良的抗侵蚀性和耐久性，而且材料本身具有可降解性，能够在使用寿命（通常约30年）结束后对环境影响最小。推广使用环保土工材料如加筋麦克垫，可以减少边坡治理对生态环境的长期影响，避免传统高污染材料对土壤和植被的破坏。这种环保材料的应用不仅满足了边坡防护需求，还能有效推进工程的生态友好性和可持续性。

3.3.3 复合技术在其他工程领域的应用前景

锚杆加筋麦克垫复合技术已在边坡治理中表现出卓越的加固能力，未来具有广泛的应用前景。特别是在高速公路、水利工程、电力工程等需要高稳定性和环保性的工程项目中，该复合技术可以提供安全、经济、环保的综合加固方案。随着技术的不断优化和推广应用研究的深入，锚杆加筋麦克垫技术有望成为边坡治理领域的主流选择，为各类工程提供长效、低维护的防护解决方案，同时大幅提升工程的经济效益和环境效益。

4 结论

通过对35kV杨黄线#004及#005塔滑坡治理工程的分析，本研究探讨了锚杆与加筋麦克垫复合技术在边坡治理中的应用效果及存在的问题。结果表明，该技术在提高边坡稳定性、缩短施工周期方面具有显著优势，适用于电力设施等需要高稳定性的工程项目。未来，通过进一步优化施工工艺与材料选择，该技术有望在更多工程中得到推广和应用。

参考文献

[1]唐秋元,邓继辉,吴小宁.重庆地区边坡工程典型事故分析[J].重庆大学学报,2022,45(S1):7-11.

[2]李永清.大渡河沙湾水电站右岸高边坡工程处理[J].四川水利,2021,42(05):72-75.