王寧

摘要：擬建風電場場址位于通渭縣，工程重要等級為二級，工程勘察等級為甲級，工程區(qū)屬渭河中上游北部的黃土低山丘陵區(qū)，地貌以溝壑和梁峁占主體。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬中央造山系祁連山造山帶東段，位于中祁連地塊，地下水主要為黃土潛水。每臺風力發(fā)電機組，需開挖一個直徑為20m，深度3.0m～4.0m的圓形基坑，應(yīng)按照不小于1∶0.75的坡率放坡。黃土濕陷為工程區(qū)的主要地質(zhì)災(zāi)害，對地基處理時應(yīng)嚴格按《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）實施，并對地表做好防排水措施，防止基礎(chǔ)下沉。研究結(jié)果為工程設(shè)計與建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：某風力發(fā)電項目；巖土工程特性；地質(zhì)災(zāi)害；評價

1.地層巖性

工程區(qū)地處華家?guī)X山區(qū)，屬構(gòu)造侵蝕低中山區(qū)，大部分風力發(fā)電機組部位黃土覆蓋，局部基巖裸露，根據(jù)鉆孔揭露，工程區(qū)地層巖性分述如下：

（1）黃土狀粉質(zhì)粘土（Q3pr）：褐黃色，淺黃色，LY-19號風機35.0m～40.50m為灰黑色，土質(zhì)較均，局部表層為耕土，無搖振反應(yīng)，干強度高、韌性高，稍有光澤，呈硬塑-可塑狀。

（2）泥巖（N）：棕紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，以粘土礦物為主，中厚層狀構(gòu)造，巖芯呈短柱狀，具有飽水軟化，失水開裂的特性，成巖作用較差，呈強風化-中風化狀態(tài)。

2.地質(zhì)構(gòu)造

工程區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造屬中央造山系祁連山造山帶東段，位于中祁連地塊。通渭縣除構(gòu)造巖漿活動強烈之外，斷裂與褶皺構(gòu)造形跡也較發(fā)育。工程區(qū)內(nèi)的斷裂主要有兩條（圖1），均有北側(cè)進入工程區(qū)，且兩條近平行分布，一條為申家山—峽門斷裂（f1），該斷裂發(fā)生于花崗巖與新近系泥巖之間，屬壓性逆斷層，長約12km，走向340°左右，傾向北東東，傾角50°～60°，上盤花崗巖裂隙發(fā)育。另一條位于龍陽鎮(zhèn)（f2），與申家山—峽門斷裂性質(zhì)相同，長約6km，走向20°左右。f2號斷層距離LY-28號風機較近，約400m。

3.水文地質(zhì)條件

工程區(qū)地下水總體貧乏，分布及賦存條件受地形地貌和含水層巖性控制。根據(jù)地下水的賦存條件和含水介質(zhì)劃分，工程區(qū)主要為區(qū)內(nèi)地下水主要為黃土潛水。

黃土潛水：賦存于黃土丘陵的梁峁中，含水層巖性為黃土狀粉質(zhì)粘土，含水層厚度變化較大。其唯一補給來源是大氣降水的垂直入滲，下伏基巖一般構(gòu)成隔水底板，具大孔隙及垂直節(jié)理構(gòu)成黃土潛水賦存與徑流空間，由黃土梁向就近的河（溝）谷方向徑流，多以泉的形式排泄，其次為地面蒸發(fā)排泄。黃土潛水補給條件差，排泄條件好，富水性一般較弱。受地層較高易溶鹽含量及地面蒸發(fā)作用的影響，黃土潛水的水質(zhì)一般呈微咸水。

本次勘察在勘探揭露深度范圍內(nèi)未見地下水，可不考慮地下水對基礎(chǔ)的影響。

4.地基土工程地質(zhì)評價

4.1地基土濕陷性評價

根據(jù)土工試驗結(jié)果：工程區(qū)16個風力發(fā)電機組中，有15個風力發(fā)電機組部位上部黃土狀粉質(zhì)粘土層具有濕陷性，根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB50025-2004，統(tǒng)計結(jié)果見下表1。

4.2液化評價

場地內(nèi)無飽和的粉土及砂土層，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）中的有關(guān)規(guī)定，判為不液化土層，可不考慮液化影響。

4.3地基土承載力特征值

根據(jù)建筑場地地基土的工程特性及原位測試資料，地基土的承載力特征值及變形參數(shù)建議如下表2。

5.持力層選擇及基礎(chǔ)類型建議

根據(jù)場地地層分布及擬建建筑物特點，建議擬建物基礎(chǔ)持力層及基礎(chǔ)類型建議如表3。

LY-11號風力發(fā)電機組，可對黃土狀粉質(zhì)粘土層采用灰土擠密樁進行整片處理，根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）風力發(fā)電機組高度大于50m屬甲類構(gòu)筑物，地基處理時，應(yīng)處理基礎(chǔ)底面以下的全部濕陷性土層，該風機部位的最大濕陷深度為14.5m，為了有效封閉處理后的地基，建議對地基土的處理范圍外擴，應(yīng)超出基礎(chǔ)底面寬度的3/4，并不小于1m。并且建議對處理后的地基土做載荷試驗，以便進一步確定其承載力。

LY-19號風力發(fā)電機組部位地基土為非濕陷性土層，可對基礎(chǔ)底面采用灰土墊層法進行處理。

LY-18和LY-21號風力發(fā)電機組，采用筏型基礎(chǔ)，持力層埋藏略深，可采用素混凝土換填處理。

另外，每臺風力發(fā)電機組都布置一臺箱變，由于箱變的荷載較小，可采用淺基礎(chǔ)，但對于上部具有濕陷性黃土狀粉質(zhì)粘土的部位，應(yīng)采用灰土墊層法對地基進行整片處理，且為了有效封閉處理后的地基，建議對地基土的處理范圍外擴，一般不宜小于0.5m。

根據(jù)場地地層及工程特點，樁宜采用旋挖鉆孔灌注樁，其樁端進入泥巖層或砂礫巖層深度不小于1m。根據(jù)場地地層特點，依據(jù)《巖土工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DB62/T25-3063-2012）（甘肅省地方標準）和《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008，樁極限端阻力標準值qpk及樁極限側(cè)阻力標準值qsik建議按表4選取。

每臺風力發(fā)電機組，需開挖一個直徑為20m，深度3.0m～4.0m的圓形基坑，應(yīng)按照不小于1∶0.75的坡率放坡。另外，若LY-11和LY-19號風力發(fā)電機組以黃土狀粉質(zhì)粘土為基礎(chǔ)持力層，采用樁基礎(chǔ)，極限端阻力按照1000KPa選取。

6.地質(zhì)災(zāi)害危險性評價

工程區(qū)地貌單元屬黃土低山丘陵區(qū)，所有風力發(fā)電機組均布置在山體的梁、峁部位，且該區(qū)域山體周圍溝谷較為開闊，溝間粱、峁較為寬緩（后附每個風力發(fā)電機組機組所在部位的照片）。發(fā)生崩塌、滑坡的可能性小，可能造成的損失小，危險性小。工程建設(shè)時，基坑開挖可能會造成上部黃土狀粉質(zhì)粘土滑塌或者上部強風化基巖崩塌，對施工人員以及機械設(shè)備造成危險，但由于基坑開挖深度較小，且一般都會采用穩(wěn)定的坡率進行放坡，所以發(fā)生崩塌、滑坡的可能性小，危險性小。黃土濕陷為工程區(qū)的主要地質(zhì)災(zāi)害，由于風力發(fā)電機組的基礎(chǔ)大部分以基巖為基礎(chǔ)持力層，所以黃土濕陷對風力發(fā)電機組的危害較小，但LY-11和LY-19號風力發(fā)電機組和箱變?nèi)绻A(chǔ)處理不當，一旦地基土濕陷下沉，直接威脅擬建構(gòu)筑物，加之近些年極端天氣頻發(fā)，突降暴雨或者連續(xù)陰雨天，造成黃土濕陷的可能性大，建議對地基處理時應(yīng)嚴格按《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）實施，并對地表做好防排水措施，防止基礎(chǔ)下沉。

7.結(jié)論

根據(jù)場地地層及工程特點，基礎(chǔ)類型建議按表23選取。樁宜采用旋挖鉆孔灌注樁，其樁端進入泥巖層深度不小于1m。樁極限端阻力標準值qpk及樁極限側(cè)阻力標準值qsik建議按表4選取。上部的黃土狀粉質(zhì)粘土具有Ⅰ級（輕微）～Ⅳ（很嚴重）濕陷性，最大濕陷深度不同風機部位有較大差別，3.30m～17.50m不等。對地基處理時應(yīng)嚴格按《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）實施，并對地表做好防排水措施，防止基礎(chǔ)下沉，特別是LY-11和LY-19號風力發(fā)電機組部位。

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