風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目巖土工程勘察研究

中國電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410014

風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目投資大、建設(shè)周期較長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)較大。若由于巖土工程問題引起風(fēng)電場(chǎng)建(構(gòu))筑物質(zhì)量或安全事故,輕者將帶來工程返工加固、停產(chǎn)治理的經(jīng)濟(jì)損失,重者則附帶人員傷亡、聲譽(yù)受損的生命或形象損失。這類損失,多是由于不重視巖土工程勘察或勘察成果低劣而造成的。我國有關(guān)法規(guī)、規(guī)范對(duì)巖土工程勘察工作提出了明確要求。例如：《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》(國務(wù)院令第279號(hào))要求,“從事建設(shè)工程活動(dòng),必須嚴(yán)格執(zhí)行基本建設(shè)程序,堅(jiān)持先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工的原則”；“設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)勘察成果文件進(jìn)行建設(shè)工程設(shè)計(jì)”。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007－2011)規(guī)定“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行巖土工程勘察”?！稁r土工程勘察規(guī)范》(GB50021－2001,2009年版,簡(jiǎn)稱“國標(biāo)勘察規(guī)范”)規(guī)定“各項(xiàng)建設(shè)工程在設(shè)計(jì)和施工之前,必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察”?？傊?無論是從嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)法規(guī)及規(guī)范的角度看,還是從保證工程質(zhì)量、避免損失的角度看,都要重視、做好風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目巖土工程勘察工作。

1 風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目巖土工程勘察的重要性

對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)巖土工程勘察,不僅要遵照國家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程,做到規(guī)范地勘察；同時(shí)也要根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)、地形地貌、地質(zhì)條件等客觀條件以及具體設(shè)計(jì)要求,并參考常規(guī)做法,既覆蓋全面、又突出重點(diǎn)地布置勘察工作。從而做到科學(xué)地勘察,避免生搬硬套。要想做好風(fēng)電場(chǎng)巖土工程勘察,就要正確地分析、確定勘察等級(jí)、階段、范圍,并科學(xué)地規(guī)劃勘探手段、勘探點(diǎn)間距及勘探深度。

2 風(fēng)電場(chǎng)巖土工程勘察工作中常見問題

2.1 勘察工作無勘察大綱 勘察大綱是規(guī)范勘察工作的系統(tǒng)性文件,應(yīng)該由實(shí)際的勘察單位編寫,交付給建設(shè)單位審核通過后在可以生效,勘察大綱既是勘察工作的最低標(biāo)準(zhǔn),也是后期計(jì)算相關(guān)勘察以及施工費(fèi)用的依據(jù),是勘察工作的基礎(chǔ)性文件。但是現(xiàn)如今的勘察企業(yè)對(duì)大綱不能加以重視,進(jìn)而給后期的勘察工作甚至設(shè)計(jì)工作帶來不小的困難。

2.2 勘察階段劃分不規(guī)范 勘察成果主要用于工程設(shè)計(jì)。一般來講,工程設(shè)計(jì)是分可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等階段,巖土工程勘察亦應(yīng)與其相適應(yīng)、分階段提交勘察成果。這既符合對(duì)擬建場(chǎng)地和巖土條件的認(rèn)識(shí)是由粗到細(xì)的循序漸進(jìn)性,也便于突出重點(diǎn)、有針對(duì)性地滿足各階段設(shè)計(jì)的需要。但是,對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目巖土工程勘察,有的勘察單位卻經(jīng)常不分輕重地合并勘察階段、直接進(jìn)行詳細(xì)勘察,這顯然擺脫不了隨意節(jié)省工作量、偷工減料的嫌疑。

3 風(fēng)電場(chǎng)巖土工程勘察工作的建議

3.1 重視勘察工作等級(jí) 根據(jù)“國家勘察規(guī)范”相關(guān)規(guī)定,以項(xiàng)目工程的重要性、施工現(xiàn)場(chǎng)以及地基的復(fù)雜程度為依據(jù)將勘察工作分為三個(gè)等級(jí),分別為甲級(jí)、乙級(jí)、丙級(jí)。若項(xiàng)目工程施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜等級(jí)、地基復(fù)雜等級(jí)或者項(xiàng)目重要等級(jí)其中有一項(xiàng)為一級(jí)時(shí),那么此工程的勘察工作等級(jí)為甲級(jí)；若項(xiàng)目工程施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜等級(jí)、地基復(fù)雜等級(jí)或者項(xiàng)目重要等級(jí)全部為三級(jí)時(shí),則風(fēng)電場(chǎng)的勘察工作等級(jí)為丙級(jí)；除了以上兩種情況的工程全部為乙級(jí)。根據(jù)“風(fēng)電場(chǎng)勘察工作規(guī)范”相關(guān)規(guī)定,風(fēng)電場(chǎng)的勘察等級(jí)分為三個(gè)等級(jí)：一級(jí)勘察等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)該具有復(fù)雜的地質(zhì)情況、沖積平原或者復(fù)雜丘陵、山坡或海上并且具有2.5MW以上單機(jī)容量的發(fā)電設(shè)備。三級(jí)勘察等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)該具備簡(jiǎn)單的地質(zhì)情況或者位于普通平原并且具有小于1.5MW單機(jī)容量的發(fā)電設(shè)備。除了以上兩種等級(jí)狀況區(qū)域的發(fā)電廠全部為二級(jí)勘察等級(jí)的發(fā)電廠。現(xiàn)如今,我國大部分的發(fā)電廠之中風(fēng)機(jī)發(fā)電設(shè)備的容量大于2MW,并且地質(zhì)情況屬于普通等級(jí),我國的多數(shù)風(fēng)電場(chǎng)巖土工程勘察工作等級(jí)為甲級(jí)。升壓站等項(xiàng)目工程中的安全等級(jí)大部分為二級(jí),并且地質(zhì)復(fù)雜程度大部分為二級(jí),所以我國大部分升壓站的巖土工程勘察工作等級(jí)為乙級(jí)。施工人員在勘察工作等級(jí)評(píng)判的工作上應(yīng)該加以重視,根據(jù)不同的勘察工作等級(jí)合理規(guī)劃風(fēng)電場(chǎng)的工作計(jì)劃,提升后期施工的工作效率。

3.2 勘探孔布置原則 對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)工程,風(fēng)機(jī)機(jī)組都是分散布置,基礎(chǔ)直徑較大,一般在16m～18m。機(jī)組之間距離較大,一般在300m以上,各風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)巖土工程特性差別較大。風(fēng)機(jī)為高聳構(gòu)筑物,在風(fēng)機(jī)動(dòng)荷載作用下,風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)經(jīng)常處于偏心受壓狀態(tài),基礎(chǔ)邊或角樁偶爾處于抗拔狀態(tài)。因此,風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)受力比較復(fù)雜,勘探孔的布置應(yīng)考慮到這些特點(diǎn)。我國目前的勘察規(guī)范,對(duì)擬建物勘探孔的布置主要遵循兩大原則：第一個(gè)原則是全平面布置勘探孔原則,即不管采用網(wǎng)格狀、梅花狀還是“之”字形布孔,要求勘探孔能夠把擬建物基礎(chǔ)全部包??；第二個(gè)原則是勘探孔孔距控制原則。規(guī)范要求,重大的動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)和高聳構(gòu)筑物,勘探點(diǎn)不宜少于3個(gè)。對(duì)照以上布孔原則,風(fēng)電場(chǎng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)布置一個(gè)勘探孔顯然不符合要求,至于兩個(gè)或多個(gè)勘探孔是否滿足要求還要看場(chǎng)地地層的復(fù)雜層度及可能采用的地基處理方式。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)埋深一般3m～4m,對(duì)穩(wěn)定基巖場(chǎng)地,勘探點(diǎn)深度5m～8m可滿足設(shè)計(jì)要求；對(duì)于土基,可根據(jù)場(chǎng)地復(fù)雜程度、擬采用的地基處理方式調(diào)整勘探孔深度,深度可控制在15m～50m范圍內(nèi)。如果要盡可能少布孔并且還要地質(zhì)勘察資料準(zhǔn)確,就需要采取其他相關(guān)物探等勘察措施。筆者認(rèn)為,首先要了解擬建場(chǎng)地地層沉積特點(diǎn)。對(duì)于濱海相、湖相等沉積地層變化幅度小,地層層面相對(duì)較穩(wěn)定,一個(gè)勘探孔揭露的一點(diǎn)的地層特征可以認(rèn)為代表一個(gè)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地層特點(diǎn),一般可以滿足設(shè)計(jì)需要。而對(duì)于巖溶等特殊地質(zhì)或持力層層面起伏變化較大的地區(qū),一個(gè)或者兩個(gè)、甚至多個(gè)勘探孔也無法準(zhǔn)確反映地層特點(diǎn),這種情況就要加強(qiáng)施工驗(yàn)槽。其次,要加強(qiáng)地區(qū)地質(zhì)勘察資料的收集、整理,從而對(duì)一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)地層特點(diǎn)有一個(gè)總體把握,合理確定每臺(tái)風(fēng)機(jī)必需的勘探孔個(gè)數(shù)和勘探孔深度,做到勘察工作經(jīng)濟(jì)、可靠。

3.3 清晰勘察工作范圍 風(fēng)電場(chǎng)的勘察人員應(yīng)該清晰巖土工程勘察工作范圍,根據(jù)“風(fēng)電場(chǎng)勘察工作規(guī)范”的相關(guān)規(guī)定,風(fēng)電場(chǎng)在進(jìn)行巖土工程勘察工作時(shí),勘察人員應(yīng)當(dāng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部的每一臺(tái)升壓站、風(fēng)電設(shè)備、場(chǎng)內(nèi)道路以及線路等設(shè)備條件以及地質(zhì)條件加以及時(shí)評(píng)價(jià),為后期的風(fēng)電場(chǎng)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)以及招標(biāo)文件的編寫提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料,所以勘察范圍應(yīng)該包括風(fēng)電設(shè)備、電力線路、交通設(shè)備以及升壓站。現(xiàn)階段,仍存在小部分風(fēng)電場(chǎng)的勘察人員只關(guān)注風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)部的升壓站以及風(fēng)電設(shè)備加以重視,而忽視了交通設(shè)備以及電力線路的勘察工作,雖然在整個(gè)風(fēng)電站的運(yùn)行之中風(fēng)電設(shè)備以及升壓站占據(jù)了主要的部分,但是其中的交通設(shè)備以及電力線路也應(yīng)該加以關(guān)注,若電力線路以及交通設(shè)備出現(xiàn)問題則會(huì)影響整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)勘察工作質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述,風(fēng)電場(chǎng)巖土工程中的勘察工作是風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)階段,相關(guān)的勘察人員應(yīng)該重視勘察工作等級(jí)、明確勘察工作規(guī)劃、清晰勘察工作范圍以及關(guān)注勘察工作布置,根據(jù)實(shí)際的場(chǎng)地情況做好風(fēng)電場(chǎng)巖土工程的勘察工作,在保證勘察工作質(zhì)量的基礎(chǔ)上切實(shí)有效的提高勘察工作效率。