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山区风电场内道路设计论文

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1道路设计规划选线

由于山区地形地质条件的变化,风机布置各异,道路设计规划选线应因地制宜,总体而言,根据具体的风场条件进行道路设计规划选线工作。在进行设计规划选线之前,应当首先确定项目建设规模、道路采用等级、主要技术标准等。场内道路的设计规划选线方式而言,大致有两种,“集中式”选定一条或几条线直接将所有风机串连;“分散式”先选定主线,再连接支线到各个风机;或两者兼而有之。龙塘山一期工程场内道路布置采用了“集中式”与“分散式”相结合的思路,尽量减少新建场内道路的开挖,利用原有道路实施。龙塘山一期风电场共安装33台风机,场内道路全长20.395km。场内道路分别编号为1#~33#线;1#线串连了10#、12#、15#、19#、20#、22#风机,此为“集中式”;同时1#线为主线,其余道路均为支线,此为“分散式”,且1#线控制着所有支线的起点高程,确定了1#线即控制了所有支线的坡度,最大限度保证了道路运输的功能要求。总之,山区风电场道路设计规划选线遵循“控制造价又能满足功能要求”的原则,最大程度优化道路设计,通过对场区地形的认真研究,选出最经济合理的线路方案。同时设计规划选线应充分利用现有公路与地物,减少征地,避开军事、基本农田、坟墓等敏感设施和建筑物。

2道路设计标准

目前风力发电机组单机容量主要为1.5MW和2.0MW两种,一般厂家都会给出《风力发电机组运输技术规范》,道路设计的标准需分析此规范后选定;山区风电场道路设计标准主要参照四级公路实施。山区风电场道路设计主要采用的要素:平曲线半径、最大纵坡、道路宽度等。(1)平曲线半径。四级公路平曲线最小半径采用30m,极限值15m;山区风电场道路的平曲线最小半径一般采用35m,且道路转弯处8~25m范围内不得有不可移动的障碍物;道路圆曲线半径小于或等于250m时,应根据风机叶片长度及运输要求设置转弯段加宽,在土石方工程量大的区域,加宽值应尽量取小值。道路加宽时,只加宽行车道,路肩宽度保持不变。道路平曲线半径在条件允许时亦可适当放宽,运输更加安全。(2)最大纵坡。四级公路最大纵坡采用9%,困难地段可增加1%;山区风电场场内道路最大纵坡采用12%,一般路段尽量控制在8%以内;便于运输车辆的正常通行,同时道路纵坡变更处,应设置竖曲线,竖曲线最小半径一般为300m,竖曲线设置还应满足叶片运输要求,以叶片不剐蹭地面和车底板不碰地面为基本原则。(3)道路宽度。四级公路可采用双车道或单车道;山区风电场场内道路原则上采用双车道,路基宽度一般取6.0m;地势平缓路段亦可采用单车道加错车道的形式,路基宽度可取4.5m;路基两侧设置土路肩宽0.5m。(4)路基路面。山区风电场场内道路路基路面应根据沿线地形、地质及路用材料等自然条件进行设计,保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性。路基断面形式应与沿线自然环境相协调,避免深挖、高填对环境造成不良影响。一般情况下,土质路堑边坡,当其高度不大于20m时,坡率一般为1∶0.75~1∶1.5;石质路堑边坡,当其高度不大于30m,无外倾软弱结构面时,坡率一般为1∶0.1~1∶1。地质条件较差的边坡应适当放缓或辅以工程措施进行治理,作为专项进行处理。填方路基均采用土石回填,填石路基边坡坡率一般采用1∶1.3、填土路基边坡坡率一般采用1∶1.5。对于陡峭或高填方路段可采用衡重式挡土墙或护脚墙。路堤基底应清理和压实,路基压实度应符合表1的要求。山区风电场场内道路路面原则上以泥结碎石路面为主,基层采用15~30cm厚填隙碎石,面层采用12cm厚泥结碎石面层;特殊路段可采用加铺碎石或硬化路面的方法处理,防止车辆打滑。(5)路基排水。山区风电场场内道路路基排水应充分利用地形,根据线路走向、坡度等合理设置土质排水沟、截水沟和涵洞,迅速引排,防止水土流失堵塞沟涵和诱发路基病害。(6)沿线设施。视距不良、急弯、陡坡等路段应设置必要的标志,路侧有悬崖、深谷、深沟等路段应设置安全设施。

3施工注意事项

(1)高填方路基。龙塘山一期工程场内道路施工过程中,部分路段为高填方路基,需选用合适的填料,进行分层碾压。场内道路开挖料多为软土,石料较少,对碾压要求较高,选用适合的填料碾压就成为制约高填方路基的难点,最终通过对路基开挖料、风机基础以及周边料场开挖料的层层剥离选取,降低了填筑高度,严格控制碾压遍数,才圆满地解决了填料不足的问题。因此在规划设计选线时应充分考虑当路基开挖料不能满足填筑要求时需设置足够的取料场。(2)边坡开挖。龙塘山一期工程场内道路施工过程中,部分路段开挖边坡较为破碎,地质情况不明。此时应尽量避免高边坡的开挖,特别是减少在破碎段路基中开挖顺层边坡;同时在边坡坡顶设置截水沟,路基上顺势设置边沟与涵洞,将边坡来水迅速引排,避免雨季道路边坡冲刷失稳。(3)挖淤换填。龙塘山一期工程场内道路施工过程中,存在部分路段淤泥下沉的情况,需置换后方可保证路基的稳定,一般采用“抛填大块石、挤压淤泥”的方式进行处理,直至路基不再沉降;若继续沉降,则路线应选择绕避,避免不必要的处理带来建设投资的浪费。

4道路典型设计案例

通过表2汇总了近几年部分山区风电场道路设计方案,对道路设计主要参数进行对比。各风电场道路的差异是客观存在的,但好的方案一般都遵循以下设计思路。(1)风场道路布线设计结合现场实际,尽量连接成片,减少道路长度和穿越村庄的几率。(2)道路宽度确定考虑永临结合,一般满足大件运输要求控制。(3)减少砌体工程,尽量以挖填平衡为主,条件允许时可适当增加开挖量。(4)山区风电场场内道路长度基本与风机数量一致,平均1台风机需要1km支线道路连接。(5)路基开挖量大概在1~2万m3/km。(6)道路建设投资大概在50~100万元/km之间。

5结语

在山区风电场道路的设计施工过程中,通过对场区地形的认真研究,采用合理的标准进行道路设计规划,严格控制施工,遵循“控制造价又能满足功能要求”的原则,将使工程费用和进度得到有效的控制。

作者:赵康龙单位:中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院有限公司

山区风电场内道路设计论文责任编辑:田老师    阅读:人次
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