風電場地質勘察技術研究范文

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風電場分布范圍廣，且主要分布在北方平原、南方長江中下游平原、西南云貴高原等風能資源較豐富地區。地處風能資源匱乏地區的勘察單位，一般距風電場場址距離遠，且平常在這些工程區范圍從事勘察活動較少，這就要求勘察單位在進場前作好充分的準備工作，以便較為順利地完成該項目勘察工作。在勘察隊伍出發前，應做好以下幾點工作。(1)接到勘察任務后，勘察技術人員應根據設計提供的地形圖、風機位坐標等資料，確定風電場所在地的準確地理位置，了解場區的大致交通情況、氣候條件、風土人情等，做好去現場的人員安排(部分風電場分布在高海拔或高寒地區，人員安排時要考慮其身體適應能力)及后勤生活保障準備。(2)收集場地附近區域地質、區域構造資料，對場地地層巖性作出初步判斷，以便鉆探人員準備相應器材。(3)了解工程區附近有無具備資質的巖土試驗現場，巖土試驗最好就近委托試驗單位實施，避免和減少樣品在搬運途中的損壞。(4)對于經初步確定為環境惡劣、條件艱難的場地，建議先派有經驗的人員到現場進行實地踏勘，編寫作業計劃書和勘察大綱。對于一般簡單場地，可以直接安排人員進場工作。

勘察要求與方法

風電場場址勘察包括宏觀的區域構造穩定性分析評價、微觀具體建(構)筑物(風機位、換流站、道路、輸電線路)工程地質條件勘察、天然建筑材料勘察、施工和生活用水水源調查。

1區域構造穩定性分析評價

對區域構造穩定性、區域性斷裂穩定性作出評價，提出工程區地震動參數。主要工作方法包括:收集分析工程區附近一定范圍內區域構造背景資料和區域性斷裂資料(一般收集1∶20萬區域地質圖和區域構造圖及相應測區報告)，輔以現場踏勘和調查，對區域構造穩定性和區域性斷裂穩定性作出評價;根據《建筑抗震設計規范》GB50011－2010、《中國地震動參數區劃圖》(GB18306－2001圖A1、圖B1)及修改單等資料提取工程區地震動參數。

2微觀建(構)筑物基礎地質勘察

要求查明場址區的地形地貌形態、其成因類型及特征，地層的成因類型、地質年代、巖性、巖層產狀、風化程度及分帶、巖土層接觸面特性等;土的成因類型、物質組成、層次結構、分布規律、水平向和垂直向的均勻性及其物理力學性質等;軟土層、粉細砂層、膨脹性土層、顯陷性黃土層、易崩解性土層、紅黏土、鹽漬土層、填土層、凍土層等特殊性土層的分布范圍以及分層厚度、結構、天然密實度和物理力學性質等;斷層破碎帶的產狀、規模、性質、延伸情況、充填和膠結情況，節理裂隙的發育程度、產狀和分布規律;不良地質作用下的發育程度、成因類型、分布范圍和規模;地下水類型，埋藏條件，地下水位，地下水與地表水、大氣降水的關系;提出巖土體的物理力學性質參數和地基承載力。工程地質勘察中，首先應對場地進行工程地質測繪，測繪比例尺宜采用1∶10000～1∶5000地形圖作為工作底圖，有實測1∶2000～1∶1000地形圖更佳。(1)風機位勘察。風電場具有范圍廣、風機位分散的特點，各風機位之間的水平直線距離一般大于300m，機位中心坐標放樣精度誤差一般要求在10m左右，可用手持GPS進行現場放樣，同時結合現場地形地貌進行調整(調整至適合風機位建設為宜)。在風機位中心位置確定后，以中心坐標為圓心，15～20m為半徑范圍內，實測1∶200～1∶100地形圖。根據具體地形、地質情況進行勘探布置，勘探點應布置在地質條件較差的部位。每個風機位一般布置2個鉆孔和2～5個視電阻率測試點。地質條件簡單的場地可布置1個鉆孔或采用坑(槽)探，地質條件條件復雜的場地布置3～5個鉆孔。鉆孔深度以控制建筑物應力影響的范圍和抗倒覆要求為原則。對布置有土壤視電阻率測試點部位，可利用土壤視電阻率測試成果，對巖土層結構輔以分析和論證。場地巖性為細粒土，且地層厚度較大的風機位，應多做標貫(動探)試驗。鉆孔完成后，開始進行終孔水位和穩定水位觀測。(2)換流站勘察。換流站一般設置有變電室、辦公室、生活區為一體的綜合性大樓及附屬設施。綜合樓層數一般為3層左右，與房屋勘察相似(僅多場地巖土視電阻率測試)，勘察時可參照《巖土勘察規范》GB50021－2001(2009年版)規定的相應階段勘察精度進行勘察。(3)道路勘察。道路分為進場道路和場內道路。場內道路勘察主要涉及山區和高原地區，平原地區一般不用作專門勘察。道路勘察可按照《公路工程地質勘察規范》JTGC20－2011執行。在踏勘時，首先應注意觀察沿線的地質災害發育和地形情況，初步判斷擬選線路修建道路的難易程度，對于部分地區，修建道路(特別是進場公路線路長、工程量大、難于協調)困難，投資過大，應踏勘后向業主單位說明初步勘察情況，計算投資的必要性(有的地區可能因交通運輸情況，否定和延遲風電場開發)。擬選線路確定后，道路勘察主要采用地質測繪辦法，用1∶10000～1∶1000地形圖作為工作底圖，在地質情況比較復雜地段，投入少量的現場勘探工作量，以補充完善圖上作業的缺點。(4)輸電線路。輸電線路包括場內和場外線路，按設計形式一般分為地埋電纜和架空線路兩種。地埋線纜(多為場內輸電線路)一般為順道路走，可不作專門的地質勘察。架空線路，則需沿線路對經過的地物、地貌進行調查，并對地基地質情況進行調查，必要時對塔(桿)基礎進行勘探，并提出物理力學參數供設計使用。架空線路勘察時可按照《500kV架空送電線路勘測技術規程》DL/T5122－2000和《220kV及以下架空送電線路勘測技術規程》DL/T5076－2008執行。

3天然建材

風電場建設所需天然建材主要為混凝土粗細骨料。風電場每個風機位的混凝土需求量較小，且分散，對于規模小(或風機數量少)且距城市商品混凝土站較近的風電場，建議采用商品混凝土。對于混凝土需求量大的風電場，且料源、水源等條件較好的場地，建議參照《水利水電工程天然建筑材料勘察規程》SL251－2000進行勘察。4施工和生活用水水源調查水源調查主要為地表水源狀況調查和訪問，可在場地工程地質測繪時同時進行。

勘察報告

勘察報告是對工程項目整個勘察工作的歸納總結，是勘察成果的一個主要表現形式，是開展設計和指導現場施工的基本資料之一。依據《風電場場址工程地質勘察技術規定》規定:預可行性研究階段，風電場場址工程地質勘察報告應包括正文、附圖和附件。正文應包括緒言、區域構造穩定性、場地基本地質條件、場地工程地質評價、結論與建議。附圖包括工程地質平面圖、工程地質縱、橫剖面圖。附件根據實際情況及設計與施工需求提供。對其他階段勘察成果未作明確要求的，按照相關規范規程結合成果審查意見以及提交設計、施工單位使用情況確定。初步設計階段勘察提交的成果及具體內容包括報告、附圖和附件。報告正文包括前言、區域構造穩定與地震、場地基本地質條件、巖土物理力學參數、場地土和水對建筑材料腐蝕性、場地工程地質評價及處理措施建議、具體建筑工程地質條件及評價、天然建筑材料、施工和生活用水水源、結論和建議(對所有風機位中工程地質條件較復雜的部分應作為重點，放在前面單獨論述，對工程地質條件較好，不需特殊處理的風機位可列成簡單的圖表形式附列于后;換流站、道路、輸電線路勘察可采取分項專題報告形式單獨成篇)，其中，也可采取工點報告的形式按風機位評價的格式要求融合于風電場場址勘察報告中，這需要根據委托單位要求和場地地質條件復雜程度而定。附圖包括整個場地綜合工程地質平面圖、具體建筑物工程地質平面圖和縱、橫剖面圖、鉆孔柱狀圖、視電阻率測試剖面圖(未提供巖土視電阻率測試報告時)。附件包括室內試驗報告、巖土視電阻率測試報告、測量報告及其他統計數據等。

結語

本文對風電場地質勘察階段劃分和勘察現狀，以及如何開展風電場的地質勘察工作進行了闡述，對風電場的地質勘察工作具有一定的借鑒和指導意義。但由于目前尚無完備的風電場地質勘察規范，因此希望有關部門針對目前風電場勘察階段、勘察深度和勘察內容不明確的現狀，編制適合風電場各個階段工程地質勘察的規范，以利于有效開展風電場勘察工作，更好地把握勘察深度和應具備的執行依據。（本文作者：田佐全、黃志強、李長杰單位：長江巖土工程總公司(武漢)重慶公司）