专利名称：滑坡易发区输电塔的加固方法
技术领域：
本发明涉及输电塔技术领域，尤其涉及一种滑坡易发区输电塔的加固方法。
背景技术：
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。输电线路，尤其是超高压、特高压输电线路布局的特殊性，决定了电力线路工程地质 灾害分析和处理的特殊性。现有部分输电塔建设在斜坡上，因此斜坡的稳定状况决定了输电塔能否安全运行。当斜坡不稳定发生滑坡地质灾害时，必将对输电塔造成一定的损伤或破坏，这会严重影响电网的安全运行，并带来巨大损失。因此，滑坡易发区输电塔稳定与否对输电线路的铺设和正常运营至关重要。这就需要对滑坡易发区输电塔稳定性进行分析，并据此采取相应的加固措施。而目前一般做法，主要是通过建造输电塔模型进行实验，来对输电塔的稳定性进行分析并制定相应的加固措施。这种做法操作较为复杂，并且需要花费较大的成本。
发明内容
基于此，本发明提供了一种滑坡易发区输电塔的加固方法。一种滑坡易发区输电塔的加固方法，包括以下步骤获取输电塔的工程建设参数和输电塔所处斜坡的地质参数；根据获取的所述工程建设参数和所述地质参数，建立包括所述输电塔和所述输电塔所处斜坡的数学模型；根据建立的所述数学模型，对所述输电塔所处斜坡发生滑坡时所述输电塔受到的影响进行数学仿真；根据所述数学仿真的结果，采取相应的措施对所述输电塔进行加固。与一般技术相比，本发明滑坡易发区输电塔的加固方法采用对输电塔和输电塔所处斜坡进行数学建模的方法，对输电塔所处斜坡发生滑坡时输电塔所受到的影响进行仿真，通过仿真可以直观地得出影响输电塔稳定性的薄弱环节，并采取措施进行针对性的加固。本发明操作简单，并且大大降低了成本。
图I是本发明滑坡易发区输电塔的加固方法的流程示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
请参阅图1，为本发明滑坡易发区输电塔的加固方法的流程示意图。本发明滑坡易发区输电塔的加固方法包括以下步骤SlOl获取输电塔的工程建设参数和输电塔所处斜坡的地质参数；作为其中一个实施例，所述输电塔的工程建设参数包括输电塔的类型、尺寸、材料参数、塔基类型和埋深，所述输电塔所处斜坡的地质参数包括斜坡的几何特征参数、物质组成、地层厚度、岩土体物理力学指标。作为其中一个实施例，可采取现场勘探的方式，获取输电塔的工程建设参数和输电塔所处斜坡的地质参数。搜集输电线路经过区滑坡地质灾害的相关资料并分析，以确定需现场勘探的地点。搜集当地滑坡史、易滑地层分布、水文气象、工程地质图和地质构造图等资料，并对已发 滑坡的地貌特征、岩土体结构类型、地质构造、规模、诱发因素等信息加以分析。通过现场勘探，可查明输电塔所处斜坡和周边一定范围内斜坡的工程地质条件，并初步判定斜坡的稳定性，例如，可将斜坡划分为不稳定斜坡、欠稳定斜坡和稳定斜坡三类。判定的因素包括地形地貌、地层岩性、产状、地质构造、软弱夹层以及地层倾向和斜坡坡向的组合关系，各个因素对斜坡稳定性的影响权重不同，根据不同因素的叠加情况判定斜坡稳定与否。有下面情况之一者，可视为不稳定斜坡各种类型的崩滑体；斜坡岩体中有倾向坡外、倾角小于坡角的结构面存在；斜坡被两组或两组以上结构面切割，形成不稳定棱体，其底棱线倾向坡外，且倾角小于斜坡坡角；斜坡后缘以产生拉裂缝；顺坡向卸荷裂隙发育的高陡斜坡；岸边裂隙发育、表层岩体已产生蠕动或变形的斜坡；坡角或坡基存在缓倾的软弱层；位于库岸或河岸水位变动带的斜坡；其他根据地貌、地质特征或用图解法初步判定可能失稳的斜坡。对立有输电塔的不稳定斜坡和欠稳定斜坡进行详细勘探，获取斜坡和输电塔的各种有用参数。包括斜坡的几何特征参数、物质组成、地层厚度、岩土体物理力学指标、输电塔类型和尺寸、材料参数、塔基类型和埋深等。S102根据获取的所述工程建设参数和所述地质参数，建立包括所述输电塔和所述输电塔所处斜坡的数学模型；作为其中一个实施例，可将获取的所述工程建设参数和所述地质参数导入数值仿真软件ANSYS中，按照实际尺寸建立所述输电塔和所述输电塔所处斜坡的耦合模型。S103根据建立的所述数学模型，对所述输电塔所处斜坡发生滑坡时所述输电塔受到的影响进行数学仿真；采用数值仿真软件进行建模验算，并判定输电塔是否会出现损伤或破坏。在数值仿真软件ANSYS中按照实际尺寸建立斜坡和输电塔耦合模型，首先进行有限元网格划分，再设置边界条件、赋予材料属性、设置初始条件，初始应力平衡后即开始加载求解，最后输出计算结果，可以根据输电塔各部位应力、位移以及塑性区分布图来判定输电塔是否出现损伤或破坏。利用数值仿真的方法，还可以模拟滑坡地质灾害诱发输电线路倾斜和倒塔及断线的机理、不同的输电塔基对滑坡地质灾害的响应模式、不同的输电塔类型抗滑坡地质灾害的能力对比以及位于斜坡不同部位的输电塔稳定性差异等。S104根据所述数学仿真的结果，采取相应的措施对所述输电塔进行加固。作为其中一个实施例，所述措施可包括锚杆格构梁、挡土墙、抗滑桩、排水沟、力口固塔基和塔身。根据数值仿真结果对斜坡和输电塔采取一定的加固措施，使其能够达到稳定。如果数值仿真结果显示，斜坡变形导致输电塔出现了一定的损伤或破坏，就要采取相应的加固措施锚杆格构梁、挡土墙、抗滑桩、排水沟、加固塔基和塔身等。本发明提供了一种基于数值仿真的滑坡易发区输电塔稳定性分析及加固的方法，以评价滑坡易发区输电塔是否稳定并需要采取何种加固措施。与一般技术相比，本发明滑坡易发区输电塔的加固方法采用对输电塔和输电塔所处斜坡进行数学建模的方法，对输电塔所处斜坡发生滑坡时输电塔所受到的影响进行仿真，通过仿真可以直观地得出影响输电塔稳定性的薄弱环节，并采取措施进行针对性的加固。本发明操作简单，并且大大降低了成本。 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种滑坡易发区输电塔的加固方法，其特征在于，包括以下步骤 获取输电塔的工程建设參数和输电塔所处斜坡的地质參数； 根据获取的所述工程建设參数和所述地质參数，建立包括所述输电塔和所述输电塔所处斜坡的数学模型； 根据建立的所述数学模型，对所述输电塔所处斜坡发生滑坡时所述输电塔受到的影响进行数学仿真； 根据所述数学仿真的结果，采取相应的措施对所述输电塔进行加固。
2.根据权利要求I所述的滑坡易发区输电塔的加固方法，其特征在于，所述输电塔的工程建设參数包括输电塔的类型、尺寸、材料參数、塔基类型和埋深，所述输电塔所处斜坡的地质參数包括斜坡的几何特征參数、物质组成、地层厚度、岩土体物理力学指标。
3.根据权利要求I所述的滑坡易发区输电塔的加固方法，其特征在于，所述获取输电塔的工程建设參数和输电塔所处斜坡的地质參数的步骤，包括以下步骤 采取现场勘探的方式，获取输电塔的工程建设參数和输电塔所处斜坡的地质參数。
4.根据权利要求I所述的滑坡易发区输电塔的加固方法，其特征在于，所述建立包括所述输电塔和所述输电塔所处斜坡的数学模型的步骤，包括以下步骤 将获取的所述工程建设參数和所述地质參数导入数值仿真软件ANSYS中，按照实际尺寸建立所述输电塔和所述输电塔所处斜坡的耦合模型。
5.根据权利要求I所述的滑坡易发区输电塔的加固方法，其特征在于，在所述采取相应的措施对所述输电塔进行加固的步骤中，所述措施包括锚杆格构梁、挡土墙、抗滑桩、排水沟、加固塔基和塔身。
全文摘要
本发明公开了一种滑坡易发区输电塔的加固方法，包括获取输电塔的工程建设参数和输电塔所处斜坡的地质参数；根据获取的所述工程建设参数和所述地质参数，建立包括所述输电塔和所述输电塔所处斜坡的数学模型；根据建立的所述数学模型，对所述输电塔所处斜坡发生滑坡时所述输电塔受到的影响进行数学仿真；根据所述数学仿真的结果，采取相应的措施对所述输电塔进行加固。本发明采用对输电塔和输电塔所处斜坡进行数学建模的方法，对输电塔所处斜坡发生滑坡时输电塔所受到的影响进行仿真，通过仿真可以直观地得出影响输电塔稳定性的薄弱环节，并采取措施进行针对性的加固。本发明操作简单，并且大大降低了成本。
文档编号E04G23/02GK102767293SQ20121027812
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者何山, 刘宝强, 刘高, 张虎, 杨国斌, 樊友平, 武利会, 郑金杯 申请人:广东电网公司佛山供电局, 武汉大学