风电场地质勘察技术研究范文

风电场分布范围广，且主要分布在北方平原、南方长江中下游平原、西南云贵高原等风能资源较丰富地区。地处风能资源匮乏地区的勘察单位，一般距风电场场址距离远，且平常在这些工程区范围从事勘察活动较少，这就要求勘察单位在进场前作好充分的准备工作，以便较为顺利地完成该项目勘察工作。在勘察队伍出发前，应做好以下几点工作。(1)接到勘察任务后，勘察技术人员应根据设计提供的地形图、风机位坐标等资料，确定风电场所在地的准确地理位置，了解场区的大致交通情况、气候条件、风土人情等，做好去现场的人员安排(部分风电场分布在高海拔或高寒地区，人员安排时要考虑其身体适应能力)及后勤生活保障准备。(2)收集场地附近区域地质、区域构造资料，对场地地层岩性作出初步判断，以便钻探人员准备相应器材。(3)了解工程区附近有无具备资质的岩土试验现场，岩土试验最好就近委托试验单位实施，避免和减少样品在搬运途中的损坏。(4)对于经初步确定为环境恶劣、条件艰难的场地，建议先派有经验的人员到现场进行实地踏勘，编写作业计划书和勘察大纲。对于一般简单场地，可以直接安排人员进场工作。

勘察要求与方法

风电场场址勘察包括宏观的区域构造稳定性分析评价、微观具体建(构)筑物(风机位、换流站、道路、输电线路)工程地质条件勘察、天然建筑材料勘察、施工和生活用水水源调查。

1区域构造稳定性分析评价

对区域构造稳定性、区域性断裂稳定性作出评价，提出工程区地震动参数。主要工作方法包括:收集分析工程区附近一定范围内区域构造背景资料和区域性断裂资料(一般收集1∶20万区域地质图和区域构造图及相应测区报告)，辅以现场踏勘和调查，对区域构造稳定性和区域性断裂稳定性作出评价;根据《建筑抗震设计规范》GB50011－2010、《中国地震动参数区划图》(GB18306－2001图A1、图B1)及修改单等资料提取工程区地震动参数。

2微观建(构)筑物基础地质勘察

要求查明场址区的地形地貌形态、其成因类型及特征，地层的成因类型、地质年代、岩性、岩层产状、风化程度及分带、岩土层接触面特性等;土的成因类型、物质组成、层次结构、分布规律、水平向和垂直向的均匀性及其物理力学性质等;软土层、粉细砂层、膨胀性土层、显陷性黄土层、易崩解性土层、红黏土、盐渍土层、填土层、冻土层等特殊性土层的分布范围以及分层厚度、结构、天然密实度和物理力学性质等;断层破碎带的产状、规模、性质、延伸情况、充填和胶结情况，节理裂隙的发育程度、产状和分布规律;不良地质作用下的发育程度、成因类型、分布范围和规模;地下水类型，埋藏条件，地下水位，地下水与地表水、大气降水的关系;提出岩土体的物理力学性质参数和地基承载力。工程地质勘察中，首先应对场地进行工程地质测绘，测绘比例尺宜采用1∶10000～1∶5000地形图作为工作底图，有实测1∶2000～1∶1000地形图更佳。(1)风机位勘察。风电场具有范围广、风机位分散的特点，各风机位之间的水平直线距离一般大于300m，机位中心坐标放样精度误差一般要求在10m左右，可用手持GPS进行现场放样，同时结合现场地形地貌进行调整(调整至适合风机位建设为宜)。在风机位中心位置确定后，以中心坐标为圆心，15～20m为半径范围内，实测1∶200～1∶100地形图。根据具体地形、地质情况进行勘探布置，勘探点应布置在地质条件较差的部位。每个风机位一般布置2个钻孔和2～5个视电阻率测试点。地质条件简单的场地可布置1个钻孔或采用坑(槽)探，地质条件条件复杂的场地布置3～5个钻孔。钻孔深度以控制建筑物应力影响的范围和抗倒覆要求为原则。对布置有土壤视电阻率测试点部位，可利用土壤视电阻率测试成果，对岩土层结构辅以分析和论证。场地岩性为细粒土，且地层厚度较大的风机位，应多做标贯(动探)试验。钻孔完成后，开始进行终孔水位和稳定水位观测。(2)换流站勘察。换流站一般设置有变电室、办公室、生活区为一体的综合性大楼及附属设施。综合楼层数一般为3层左右，与房屋勘察相似(仅多场地岩土视电阻率测试)，勘察时可参照《岩土勘察规范》GB50021－2001(2009年版)规定的相应阶段勘察精度进行勘察。(3)道路勘察。道路分为进场道路和场内道路。场内道路勘察主要涉及山区和高原地区，平原地区一般不用作专门勘察。道路勘察可按照《公路工程地质勘察规范》JTGC20－2011执行。在踏勘时，首先应注意观察沿线的地质灾害发育和地形情况，初步判断拟选线路修建道路的难易程度，对于部分地区，修建道路(特别是进场公路线路长、工程量大、难于协调)困难，投资过大，应踏勘后向业主单位说明初步勘察情况，计算投资的必要性(有的地区可能因交通运输情况，否定和延迟风电场开发)。拟选线路确定后，道路勘察主要采用地质测绘办法，用1∶10000～1∶1000地形图作为工作底图，在地质情况比较复杂地段，投入少量的现场勘探工作量，以补充完善图上作业的缺点。(4)输电线路。输电线路包括场内和场外线路，按设计形式一般分为地埋电缆和架空线路两种。地埋线缆(多为场内输电线路)一般为顺道路走，可不作专门的地质勘察。架空线路，则需沿线路对经过的地物、地貌进行调查，并对地基地质情况进行调查，必要时对塔(杆)基础进行勘探，并提出物理力学参数供设计使用。架空线路勘察时可按照《500kV架空送电线路勘测技术规程》DL/T5122－2000和《220kV及以下架空送电线路勘测技术规程》DL/T5076－2008执行。

3天然建材

风电场建设所需天然建材主要为混凝土粗细骨料。风电场每个风机位的混凝土需求量较小，且分散，对于规模小(或风机数量少)且距城市商品混凝土站较近的风电场，建议采用商品混凝土。对于混凝土需求量大的风电场，且料源、水源等条件较好的场地，建议参照《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251－2000进行勘察。4施工和生活用水水源调查水源调查主要为地表水源状况调查和访问，可在场地工程地质测绘时同时进行。

勘察报告

勘察报告是对工程项目整个勘察工作的归纳总结，是勘察成果的一个主要表现形式，是开展设计和指导现场施工的基本资料之一。依据《风电场场址工程地质勘察技术规定》规定:预可行性研究阶段，风电场场址工程地质勘察报告应包括正文、附图和附件。正文应包括绪言、区域构造稳定性、场地基本地质条件、场地工程地质评价、结论与建议。附图包括工程地质平面图、工程地质纵、横剖面图。附件根据实际情况及设计与施工需求提供。对其他阶段勘察成果未作明确要求的，按照相关规范规程结合成果审查意见以及提交设计、施工单位使用情况确定。初步设计阶段勘察提交的成果及具体内容包括报告、附图和附件。报告正文包括前言、区域构造稳定与地震、场地基本地质条件、岩土物理力学参数、场地土和水对建筑材料腐蚀性、场地工程地质评价及处理措施建议、具体建筑工程地质条件及评价、天然建筑材料、施工和生活用水水源、结论和建议(对所有风机位中工程地质条件较复杂的部分应作为重点，放在前面单独论述，对工程地质条件较好，不需特殊处理的风机位可列成简单的图表形式附列于后;换流站、道路、输电线路勘察可采取分项专题报告形式单独成篇)，其中，也可采取工点报告的形式按风机位评价的格式要求融合于风电场场址勘察报告中，这需要根据委托单位要求和场地地质条件复杂程度而定。附图包括整个场地综合工程地质平面图、具体建筑物工程地质平面图和纵、横剖面图、钻孔柱状图、视电阻率测试剖面图(未提供岩土视电阻率测试报告时)。附件包括室内试验报告、岩土视电阻率测试报告、测量报告及其他统计数据等。

结语

本文对风电场地质勘察阶段划分和勘察现状，以及如何开展风电场的地质勘察工作进行了阐述，对风电场的地质勘察工作具有一定的借鉴和指导意义。但由于目前尚无完备的风电场地质勘察规范，因此希望有关部门针对目前风电场勘察阶段、勘察深度和勘察内容不明确的现状，编制适合风电场各个阶段工程地质勘察的规范，以利于有效开展风电场勘察工作，更好地把握勘察深度和应具备的执行依据。（本文作者：田佐全、黄志强、李长杰单位：长江岩土工程总公司(武汉)重庆公司）