復雜地形風電場施工道路設計優化策略

風電行業作為新能源的重要組成部分，近年來發展迅速，在實現“雙碳”目標中展現出較大潛力。為了充分利用風能，大多數風電場選址于山區、丘陵，風機多設置在山脊或山頂。由于分布較為分散，進場道路的施工難度顯著增加，且易引發安全事故[1。基于此，如何在復雜地形與工程可達性之間實現結構性突破，已成為制約風電項目落地效率的關鍵因素，也是本文探討的核心議題。

1.復雜地形風電場施工道路設計面臨的典型難題

山區風電場道路建設并非傳統意義上的交通工程“翻版”，而是一個技術條件與自然約束持續博弈的過程。施工路徑并非從地圖上“連線”那么簡單，現實中每一道轉彎、每一處坡腳都可能蘊藏不可忽視的風險。尤其在山脊或陡坡段，受地形坡度與空間寬度雙重限制，設計師往往需要在“繞遠與穿坡”“安全與經濟”之間艱難取舍，任何小幅偏移都可能引發土方量激增或邊坡穩定性惡化。另外，風電設備的超長運輸需求決定了道路不僅要“可通”，更要“可控”—轉彎半徑、縱坡梯度、路面結構需精確匹配掛車行駛特性，否則運輸效率與安全性將難以保障。

復雜地貌中生態紅線、滑坡體、水保控制帶等多重敏感區常常交疊分布，壓縮可施工廊道的自由度，使得“理論最優線”難以轉化為工程可行方案。在此背景下，傳統二維規劃方式逐漸失效，單一“造價優先”的評估視角也無法覆蓋全局風險。設計策略若未對接三維地形特性、施工組織邏輯和運維周期需求，極易造成局部設計優秀、整體效率低下的“碎片化”現象，甚至反向增加維護成本與生態恢復難度。這一內在矛盾正是當前復雜地形風電道路設計中最具挑戰性的核心議題。

2.復雜地形風電場施工道路設計優化策略

2.1高精度三維地形數據支撐下的路徑智能選線機制

在巖溶發育地形中，道路選線若仍沿用傳統的等高線判讀與人工路徑試探方法，往往無法識別隱伏落差、溶蝕坑口與暗溝等微地貌風險，極易導致后期邊坡滑塌或基礎下陷。應優先構建厘米級精度的三維地形模型，融合無人機傾斜攝影、地面激光雷達（LiDAR）與GNSS（全球導航衛星系統）控制點數據，形成DEM（數字高程模型）與DSM（數字表面模型）雙重剖面結構。相較于二維投影數據，該模式可精準量化坡向、凹凸度、折線突變等參數，用以指導路徑可行性初判。

在此基礎上，應嵌入基于加權代價函數的路徑搜索算法。不同于單一的最短路徑模型，推薦構建“多目標評估矩陣”，將坡度變化率、邊坡穩定度、棄方處理難度與設備運輸風險等參數進行歸一化處理，并運用改進型Dijkstra算法或圖神經網絡框架中的路徑規劃模型，自動生成最優路徑組[2]。這種機制既保留了人工判斷的工程經驗，又引入了數據驅動的系統策略，在巖溶區尤為必要，可減少人為繞行與重復試線成本。所提路徑應最終以KML格式嵌入BIM平臺，確保設計與現場一體化。

2.2運動學包絡主導下的轉彎加寬設計優化

常規風電道路轉彎加寬處理多依賴經驗數據或既有車輛的最小轉彎半徑，忽略了實際運輸裝備在山地坡面轉彎時，前后軸差速驅動帶來的車體偏移軌跡偏差。尤其在巖溶地形的局部狹窄通道中，空間資源受限，而長葉片運輸車在轉彎過程中，車尾擺動常超出理論包絡帶，極易掃落邊坡或發生底盤擱置。

為規避此類風險，建議在道路設計初期引入剛體多軸掛車仿真軟件（如TrailerSim或國內定制算法工具），構建葉片全姿態三維運動模型。根據運輸路徑的實測斷面數據進行轉彎段模擬，自動生成邊緣緩沖帶與所需加寬尺寸。該類包絡設計不僅應考慮水平轉向，還應覆蓋縱坡與橫坡對運動包線的復合作用，避免“平面通行可行、實際操作不可達”的誤判。同時，拐彎段應預留錨固樁基礎，便于后續設置可拆卸護欄與地錨限位裝置，強化極端工況下的安全冗余設計。上述策略不僅更貼合風電設備運輸需求，也能顯著降低轉彎段事故率與養護頻次。

2.3路基結構層差異化設計與抗沉降措施整合

復雜地形往往伴隨多變的地質成分，巖溶地區尤甚。表層松散層厚薄不均，碳酸鹽巖溶蝕形成不規則軟弱帶，若采用統一的結構層設計，極易導致局部沉降、開裂，甚至結構性失效。因此，有必要在道路分段設計中引入“基底響應分區機制”，即基于地勘成果與壓實曲線，分區設置結構型式。

對于巖質淺表段，可采用級配碎石+ 水泥穩定層 + 雙層瀝青混合料構成的剛性復合結構，厚度不低于 45cm ；而在軟弱溶土區或存在隱伏溶洞段，應引入大粒徑再生骨料，配合低劑量（建議為5至 7% ）水泥固結基層，并設置 ?30cm 厚的填層以替代常規石灰土，從而提升抗剪能力和排水性。同時，所有軟基段應植入GSL（地基承載力智能檢測儀），在壓實作業期間實時獲取沉降趨勢曲線，并結合邊坡變形監測，形成“結構預警一維護聯動”閉環機制。此外，在多雨季節可引入非開挖注漿補強設備，對可疑溶洞段實施前置填補處理。相比傳統換填法，該方式工期短、擾動小、環境影響低，更適合在高風險斷面實施精細化改造。

2.4針對高陡邊坡段的柔性護坡與快 速施工體系構建

當道路不得不沿高陡山體布設時，常規剛性護坡設計（如噴混凝土 + 錨桿框架）在巖溶地區往往適應性差，且對生態擾動較大。針對這一典型風險段，推薦采用“柔性一植生一骨架”三位一體的護坡技術體系，通過高強度鋼絲網結合生態植生毯，實現邊坡穩定性與植被恢復的協同控制。

施工過程中，宜使用滾軸式鋼網自動鋪設機具，由無人履帶平臺完成定向布網，并結合預設錨孔快速施打錨桿，整個過程機械化率高，適應窄平臺施工環境。邊坡腳部應設置集排明溝與碎石反濾帶的組合系統，用于導出下滲水，防止水壓聚集誘發滑移。為提升生態恢復效率，可采用菌根一草籽復合噴播技術，在保證坡面抓持力的同時，加快覆蓋周期，減少水土流失窗口期。所有護坡段也應預留維護通道和可折疊檢修平臺，便于后期巡檢與修補，避免“看得見而進不去”的常見維護瓶頸。這種柔性體系不僅尊重地貌特征，也可縮短施工周期，適應極端復雜地形。

2.5多源數據驅動下的道路施工全過程數字化集成管理

風電場場內道路建設周期短、作業點多、同步作業需求高，若仍以紙質圖紙和現場口頭交底為主，極易出現方案誤讀、施工偏差和工程重工。為應對這一工程挑戰，應引入“多源數據驅動 + 智能匹配調度”的全過程數字化施工管理體系，實現從圖紙到現場的全流程閉環。

建設初期，應在BIM（建筑信息建模）平臺中集成道路路徑、地形斷面、樁位標識、結構層厚度與設備運行軌跡等關鍵數據，并通過RTK實時定位與UAV動態巡視反饋，形成現場與模型的雙向同步機制。攤鋪與碾壓環節應采用智能壓實記錄儀與溫度感應系統，實時記錄壓實度、遍數、層厚，實現數據自動上報與質量追蹤[3]。在材料進出場管理中，可通過RFID與圖像識別聯動系統，實現車輛路徑規劃與卸點控制，避免因路徑重復或臨時變更引發施工矛盾。

數字化系統還應接入施工氣象預警模塊，當降雨、凍融等條件觸發閾值時，能自動調整施工節奏或切換作業區域，保障工程連續性與結構穩定性。該體系并非單純的技術堆疊，而是對傳統風電道路“低效指令鏈條”的重構與再組織，為復雜地形施工建立一種可控、可視、可回溯的執行機制。

3.結束語

本文立足于復雜地形風電場道路建設的工程實情，圍繞路徑智能化選線、轉彎加寬設計、結構層差異化配置、邊坡柔性防護與施工數字化管理五個核心環節，構建了可落地、可擴展的優化策略體系。該策略不僅回應了風電設備超限運輸對通行性能的嚴苛要求，也在結構安全、生態保護與全周期運維之間實現了有機平衡。展望未來，復雜地形風電場道路設計應進一步向“參數透明化一結構模塊化一施工自動化”方向深化演進。同時，推動專屬行業規范的出臺，以實現大規模綠色風電開發的基礎設施保障能力升級。匪

參考文獻：

[1]高睿。淺談山地風電場進場道路施工的影響因素及控制要點[J].低碳世界，2022，12（5）：148-150.

[2]史東瑞。山地風電場道路設計、施工及運行風險要素分析[J].電力勘測設計，2021（11）：76-80.

[3]宋彥龍。山區風電場道路設計要點及優化方法[J].石河子科技，2024（4）：58-59.作者單位：山東能源盛魯能化阿拉善盟新能源有限公司