某风力发电场地质灾害危险性评估及防治措施研究

易教材+宋勇

摘要风力发电场项目的建设，不仅能为项目所在地区开发输送绿色清洁能源，为国家一次性能源的节约和保护环境作出贡献，更能够为当地的经济发展作贡献，并在一定程度上解决当地居民就业问题。通过对工程建设地质灾害危险性评估，查清拟建场地地质环境条件，对场地建设适宜性作出评价，为拟建工程减灾防灾提供科学依据。

关键词风力发电场；地质灾害；危险性；评估；防治措施

中图分类号：P642 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）11-0185-02

1项目区的地质环境条件

1.1 地层岩性

项目区及其周边出露的地层主要有震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、白垩系、第四系。

1.1.1 震旦系

震旦系上统老虎塘组（Z2l）：分布在调查区的东南角，岩性为：燧石层、硅质板岩夹板岩。

1.1.2 寒武系

寒武系上统牛角河组（∈1n）：分布在调查区的中部和西北部，岩性为：长石石英细砂岩、板碉和炭质板岩、石煤层。

1.1.3 泥盆系

1）泥盆系中上统云山组、中棚组并层（D3y-D3z）：岩性为：中细粒长石石英砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、长石石英粗砂岩、砂砾岩、砾岩。地层产状为190∠30°。

2）泥盆系上统三门滩组（D3s）：岩性为：长石石英细砂岩夹粉砂岩及钙质泥岩。地层产状为237∠45°。

3）泥盆系上统嶂岽组（D3C1zd）：岩性为：泥质粉砂岩夹长石石英细砂岩及砂砾岩。

1.1.4 石炭系

1）石炭系下统梓山组（C1z）：岩性为：粉砂质泥岩、粉砂岩和炭质页岩夹煤层。

2）石炭系上统船山组（C2c）：岩性为：致密块状灰岩。

1.1.5 白垩系

白垩系上统茅店组（K2m）：岩性为：砂砾岩、砾岩夹长石砂岩。

1.1.6 第四系

项目区内第四系地层分布在拟建区南侧，为第四系全新统联圩组（Qhl）松散冲积层，岩性：表层为耕植土，中部为粉质粘土、砂土，下部为砂砾石。厚度为0.5～4.5 m左右。

1.2 岩土工程地质特征

根据岩土的类型、岩性、结构、物理力学性质等，评估区岩土体分为松软松散岩类、碎屑岩岩类、碳酸盐岩类、变质岩类。

2拟建工程地质灾害现状评估

2.1 自然斜坡稳定性

自然斜坡的稳定性评估采用量化评判标准的方法。根据影响斜坡稳定性的斜坡坡度、斜坡高度、斜坡结构类型、裂隙发育程度及岩体结构类型、软弱夹层、强风化带厚度等地质环境条件因子的特征按一定的权重进行量化打分，然后根据各因素的打分，进行加权累加，最后根据量化得分的大小划分自然斜坡的稳定性。项目区内斜坡高度一般在200～350 m，地形坡度15°～45°，地层岩性主要为粉砂质泥岩、粉砂岩、中细粒长石石英砂岩、粉砂质泥岩、长石石英粗砂岩、砂砾岩、砾岩等。岩石节理裂隙较发育，根据斜坡稳定性量化评判标准，自然斜坡稳定性较差。

2.2 地面塌陷

项目区及其周边设置了2个采矿权，矿山经历了十多年的采掘，现已形成了五个正规作业中段，矿区开采深度为320 m，最低开拓标高882 m。矿区内1000 m标高以上矿脉已采空，1000～882 m中段部份采空；矿山至2009年底的生产工作面主要在950 m、900 m两个中段矿脉采掘。

经现场走访调查，1966年6月，矿山由于坑道挖掘、顶板冒落引发地面塌陷，现已回填，未找到当年的塌陷回填点。

根据《三下采煤规程》地层为泥盆系坑道采动区移动角为上下盘65°。划定采动区移动范围长1300 m，宽1000 m，面积1300000 ㎡，本项目施工道路有1.5 ㎞经过采动区移动范围，风机及其他拟建工程不在采动区移动范围内，部分拟建施工道路可能受采空地面塌陷影响。但是至今未发现其他地面塌陷，项目区存在形成地面塌陷的人为工程，存在发生地面塌陷的可能性。

3拟建工程地质灾害预测评估

3.1 风机基础基坑开挖边坡稳定性预测评估

风机机组及箱式变电站基础建设将分别形成3.5 m、1.8 m深的切坡，切坡上部为第四系全新统砂质粘性土，下为强风化中细粒长石石英砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、长石石英粗砂岩、砂砾岩、砾岩，长石石英细砂岩夹粉砂岩及钙质泥岩，岩石节理裂隙较发育，定性评估稳定性较差。一旦发生将会影响风机基础的稳定及施工人员的安全。

3.2 场区道路工程诱发地质灾害的可能性

风场内施工道路是利用现有道路结合新建道路构成。风机间施工道路11.5 km；上山道路8 km。场内施工道路为四级碎石路，故施工道路总长19.5 km，；施工道路最小转弯半径不小于30 m，道路纵坡设计在5%～8%。场区道路工程量较大，石方较多，施工检修道路沿线切坡高度不一，预估一般2～3 m，定性评估稳定性好；部分进场道路地段切坡高度较高，预估3～5 m。主要分布在评估区南侧场区道路段，定性评估局部高切坡处道路边坡的稳定性较差。

4防治措施

根据以上评估结果，拟建场地内工程设施遭受滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的可能性小，工程建设前应采取相应的科学防治措施，保护好地质环境，预防地质灾害的发生，保障拟建工程建设和运营过程中的安全，具体措施如下。

1）风机基础开挖过程中应进行边坡变形观测，如发现边坡蠕变等问题，应及时采取相应处理措施。当放坡处理困难时，应对边坡进行支护处理，处理方法可采用挡土墙、土工格栅法及锚喷支护等，并做好截排水及坡面护理工作，同时应注意场地的水土保持，保持原有地貌并增加植被，防止因暴雨冲刷、大挖大填以及破坏植被等人为活动造成的水土流失及次生地质灾害发生。

2）施工过程中，应根据不同的边坡采取相应的边坡稳定处理措施，按不同的边坡高度进行稳定验算确定坡率；边坡放坡时按以下原则进行放坡：挖方边坡高度小于10 m时，按不大于1:2.0进行放坡。填方边坡小于10 m时，按不大于1:2.5进行放坡。放坡应做好排水、截水工作，必要时坡面进行植被绿化。当不具备放坡条件时应进行支挡处理，处理方法可采用挡土墙，填方边坡可采用土工格栅处理。

3）依据地质灾害危险性预测评估结果，拟建区存在填方区，填方区存在地面不均匀沉陷的可能，填方边坡失稳亦可能引发滑坡、地基沉陷，建议施工时，应分层碾压，均匀压实，合理设计边坡，填方边坡后缘建筑物尽量设计远离边坡。

4）对拟建工程建设过程中进行挖方时所产生的排土以及建设废渣应作合理堆放，并及时清运，防止引发次生灾害。

5）工程建设中，应尽量保持原始地貌并增加植被，并做好排水设施，防止暴雨冲刷所引起的水土流失而影响风机基础和安装场地及道路的稳定，对风电的安全运行构成威胁。

参考文献

[1]穆鹏.南峪水电站工程地质灾害危险性评估[J].水电能源科学，2010（11）.

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