某風力發電場地質災害危險性評估及防治措施研究

易教材+宋勇

摘要風力發電場項目的建設，不僅能為項目所在地區開發輸送綠色清潔能源，為國家一次性能源的節約和保護環境作出貢獻，更能夠為當地的經濟發展作貢獻，并在一定程度上解決當地居民就業問題。通過對工程建設地質災害危險性評估，查清擬建場地地質環境條件，對場地建設適宜性作出評價，為擬建工程減災防災提供科學依據。

關鍵詞風力發電場；地質災害；危險性；評估；防治措施

中圖分類號：P642 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0185-02

1項目區的地質環境條件

1.1 地層巖性

項目區及其周邊出露的地層主要有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、白堊系、第四系。

1.1.1 震旦系

震旦系上統老虎塘組（Z2l）：分布在調查區的東南角，巖性為：燧石層、硅質板巖夾板巖。

1.1.2 寒武系

寒武系上統牛角河組（∈1n）：分布在調查區的中部和西北部，巖性為：長石石英細砂巖、板碉和炭質板巖、石煤層。

1.1.3 泥盆系

1）泥盆系中上統云山組、中棚組并層（D3y-D3z）：巖性為：中細粒長石石英砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖、長石石英粗砂巖、砂礫巖、礫巖。地層產狀為190∠30°。

2）泥盆系上統三門灘組（D3s）：巖性為：長石石英細砂巖夾粉砂巖及鈣質泥巖。地層產狀為237∠45°。

3）泥盆系上統嶂崠組（D3C1zd）：巖性為：泥質粉砂巖夾長石石英細砂巖及砂礫巖。

1.1.4 石炭系

1）石炭系下統梓山組（C1z）：巖性為：粉砂質泥巖、粉砂巖和炭質頁巖夾煤層。

2）石炭系上統船山組（C2c）：巖性為：致密塊狀灰巖。

1.1.5 白堊系

白堊系上統茅店組（K2m）：巖性為：砂礫巖、礫巖夾長石砂巖。

1.1.6 第四系

項目區內第四系地層分布在擬建區南側，為第四系全新統聯圩組（Qhl）松散沖積層，巖性：表層為耕植土，中部為粉質粘土、砂土，下部為砂礫石。厚度為0.5～4.5 m左右。

1.2 巖土工程地質特征

根據巖土的類型、巖性、結構、物理力學性質等，評估區巖土體分為松軟松散巖類、碎屑巖巖類、碳酸鹽巖類、變質巖類。

2擬建工程地質災害現狀評估

2.1 自然斜坡穩定性

自然斜坡的穩定性評估采用量化評判標準的方法。根據影響斜坡穩定性的斜坡坡度、斜坡高度、斜坡結構類型、裂隙發育程度及巖體結構類型、軟弱夾層、強風化帶厚度等地質環境條件因子的特征按一定的權重進行量化打分，然后根據各因素的打分，進行加權累加，最后根據量化得分的大小劃分自然斜坡的穩定性。項目區內斜坡高度一般在200～350 m，地形坡度15°～45°，地層巖性主要為粉砂質泥巖、粉砂巖、中細粒長石石英砂巖、粉砂質泥巖、長石石英粗砂巖、砂礫巖、礫巖等。巖石節理裂隙較發育，根據斜坡穩定性量化評判標準，自然斜坡穩定性較差。

2.2 地面塌陷

項目區及其周邊設置了2個采礦權，礦山經歷了十多年的采掘，現已形成了五個正規作業中段，礦區開采深度為320 m，最低開拓標高882 m。礦區內1000 m標高以上礦脈已采空，1000～882 m中段部份采空；礦山至2009年底的生產工作面主要在950 m、900 m兩個中段礦脈采掘。

經現場走訪調查，1966年6月，礦山由于坑道挖掘、頂板冒落引發地面塌陷，現已回填，未找到當年的塌陷回填點。

根據《三下采煤規程》地層為泥盆系坑道采動區移動角為上下盤65°。劃定采動區移動范圍長1300 m，寬1000 m，面積1300000 ㎡，本項目施工道路有1.5 ㎞經過采動區移動范圍，風機及其他擬建工程不在采動區移動范圍內，部分擬建施工道路可能受采空地面塌陷影響。但是至今未發現其他地面塌陷，項目區存在形成地面塌陷的人為工程，存在發生地面塌陷的可能性。

3擬建工程地質災害預測評估

3.1 風機基礎基坑開挖邊坡穩定性預測評估

風機機組及箱式變電站基礎建設將分別形成3.5 m、1.8 m深的切坡，切坡上部為第四系全新統砂質粘性土，下為強風化中細粒長石石英砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖、長石石英粗砂巖、砂礫巖、礫巖，長石石英細砂巖夾粉砂巖及鈣質泥巖，巖石節理裂隙較發育，定性評估穩定性較差。一旦發生將會影響風機基礎的穩定及施工人員的安全。

3.2 場區道路工程誘發地質災害的可能性

風場內施工道路是利用現有道路結合新建道路構成。風機間施工道路11.5 km；上山道路8 km。場內施工道路為四級碎石路，故施工道路總長19.5 km，；施工道路最小轉彎半徑不小于30 m，道路縱坡設計在5%～8%。場區道路工程量較大，石方較多，施工檢修道路沿線切坡高度不一，預估一般2～3 m，定性評估穩定性好；部分進場道路地段切坡高度較高，預估3～5 m。主要分布在評估區南側場區道路段，定性評估局部高切坡處道路邊坡的穩定性較差。

4防治措施

根據以上評估結果，擬建場地內工程設施遭受滑坡、崩塌、泥石流等地質災害的可能性小，工程建設前應采取相應的科學防治措施，保護好地質環境，預防地質災害的發生，保障擬建工程建設和運營過程中的安全，具體措施如下。

1）風機基礎開挖過程中應進行邊坡變形觀測，如發現邊坡蠕變等問題，應及時采取相應處理措施。當放坡處理困難時，應對邊坡進行支護處理，處理方法可采用擋土墻、土工格柵法及錨噴支護等，并做好截排水及坡面護理工作，同時應注意場地的水土保持，保持原有地貌并增加植被，防止因暴雨沖刷、大挖大填以及破壞植被等人為活動造成的水土流失及次生地質災害發生。

2）施工過程中，應根據不同的邊坡采取相應的邊坡穩定處理措施，按不同的邊坡高度進行穩定驗算確定坡率；邊坡放坡時按以下原則進行放坡：挖方邊坡高度小于10 m時，按不大于1:2.0進行放坡。填方邊坡小于10 m時，按不大于1:2.5進行放坡。放坡應做好排水、截水工作，必要時坡面進行植被綠化。當不具備放坡條件時應進行支擋處理，處理方法可采用擋土墻，填方邊坡可采用土工格柵處理。

3）依據地質災害危險性預測評估結果，擬建區存在填方區，填方區存在地面不均勻沉陷的可能，填方邊坡失穩亦可能引發滑坡、地基沉陷，建議施工時，應分層碾壓，均勻壓實，合理設計邊坡，填方邊坡后緣建筑物盡量設計遠離邊坡。

4）對擬建工程建設過程中進行挖方時所產生的排土以及建設廢渣應作合理堆放，并及時清運，防止引發次生災害。

5）工程建設中，應盡量保持原始地貌并增加植被，并做好排水設施，防止暴雨沖刷所引起的水土流失而影響風機基礎和安裝場地及道路的穩定，對風電的安全運行構成威脅。

參考文獻

[1]穆鵬.南峪水電站工程地質災害危險性評估[J].水電能源科學，2010（11）.

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