陆上风电场道路设计及施工管理探析

翟雯

（国核电力规划设计研究院有限公司，北京 100095）

1.陆上风电场道路设计及施工概述

风能作为近几年发展最快的可再生清洁能源，已成为我国能量来源的重要组成部分，风力发电场的设计和施工管理也因此饱受重视。风力发电场的道路分为施工道路与运行道路两部分，其道路设计重点在与如何最大限度的利用风能资源，由于地形复杂多变，因此道路设计和施工过程中的工程管理对于风电场内交通运输以及工程建设具有十分重要意义。

目前我国的风电场仍以陆上为主，主要分布在山区、丘陵、滩涂以及沙漠等地区。

1.1 陆上风电场道路设计分类

山区风电场多位于地形起伏较大的山岭重丘地段[1]，其道路条件复杂，建设成本较高，在设计过程中不仅要克服地形等自然条件的影响，还要考虑风机选址以及道路设计的技术指标和行业规范。丘陵地貌是我国较为常见的地貌类型，也是风能资源较为丰富的地带。其道路设计与山区风电场类似，但相对简单。

2012 年国内首个沙漠风电场落户格尔木[2]，标志着我国沙漠风电场进入实质性建设阶段。沙漠地区风电场道路设计主要考虑问题是沙埋与风蚀，因此在设计时尽避开严重流沙地段。

由于陆上有利的土地资源有限，但近海风能资源丰富，目前风电场建设正在向滩涂、海上等区域推进。与海上风电相比，滩涂风电运行环境相对较好，由于近海土壤含水量大，易受海水侵蚀，影响路基稳定性和耐久性，因此其道路设计需满足运输通行和防潮等要求[3]。

1.2 道路设计原则及规程

一般来说，风电场内的道路的作用，就是将各个风机机位、升压站与主要进场干线连接起来，满足风电场施工及检修期间交通运输的需要[4]。设计必须贯彻落实“安全、适用、节约、和谐”的设计理念，设计人员应当对风电场区域内地形充分了解，本着就近取材、因地制宜原则，结合现有材料和技术，充分创新设计理念，便于道路施工建设，尽可能地节省人力物力财力，且满足保护生态环境大原则。

在陆上风电场道路设计的过程中，最新的相关的设计依据有《公路工程技术标准JTG B01-2014》《公路路线设计规范JTG D20-2017》《公路路面基层施工技术规范JTJ034-2018》《公路路基设计规范JTG D30-2015》等。

2.道路设计及要点分析

2.1 道路选线总体原则

现代陆上风电场选址多以山地丘陵地区为主，地形复杂，设计时技术指标选择会受到较大限制，因此常采用低限值。道路选线应以纵向线形为主平面线形为辅。除按照设计规范和相关标准要求以外，还要根据实际施工环境、技术指标及工程进度等因素合理选线。当达不到规范要求技术指标时或即使达到技术指标但指标较低并且工程量变化较大时，应该根据现场实际情况合理设计新的选线方案。一般来说，陆上风电道路选线要结合以下原则：

（1）由于山地风电场风力发电机组通常布置在山顶或山脊风资源较好位置，因而道路选线应优先选择山脊展线、道路纵坡等。

攀枝花地区含钛高炉渣TiO2含量通常在20%～45%(质量分数)之间，是宝贵的含Ti二次资源[2]。目前，含钛高炉渣大部分堆积在渣场，不仅浪费宝贵的钛资源，而且占用大量土地，严重污染环境。因此研究含钛高炉渣的综合利用问题具有重要的经济价值和社会效益。

（2）尽量避开悬崖、河流等对道路开发极为不利地形，这些地形往往会增加道路开发成本，对技术要求较高，同时增加运输道路中发生事故风险性。

（3）注意利用现有地形和有利地形以减少工程开发量，少占或不占耕地。

（4）结合纸上选线、现场选线、最终定线三条步骤，充分验证道路选线合理性，坚持理论与实践相辅相成原则。

2.2 道路设计要点

道路设计相关要求应该严格按照《公路工程技术标准》等行业标准，同时要结合具体运输要求进行合理设计。

（1）确定风机及搅拌站位置。风机是陆上风电场核心组件，风机选型是微观选址的先决条件，微观选址布局直接影响道路设计方案的确定。道路设计时应首先明确风机施工处混凝土搅拌站位置，从而方便运输，提高施工效率，确保施工不会受到影响。

（2）进场道路和施工道路规划。风机组件等设备运输进场时应该根据当地地形及附近实际情况确定，由于每台风机进场一般只需要一次，因此道路规划时只需要将不同节点不同位置风机尽量以直线段运输到指定位置即可，在可行基础上主要考虑减少运输措施费用，尽量利用已有道路运输。对于施工道路，由于各种车辆频繁往复，因此对于施工道路质量要求较高，必要时要对道路进行养护，以确保道路正常使用和施工顺利进行。

（3）纵横断面设计。纵断面设计主要考虑将风机等设备运输到山顶等风资源较好地带，因此应该主要考虑道路坡度，这关于汽车最大爬坡能力，在变坡处一般采用圆曲线光滑连接。横断面设计一般采用单幅路幅形式。

（4）道路载荷设计。风电场道路载荷设计关乎道路安全情况，应当满足进入风电场最重部件载荷需求，设计完成后还应当进行合理验算。

3.风电场道路施工管理分析

3.1 道路施工特点

（1）工程量难估算且成本较高。对于风电场的道路施工，其造价较高，工程周期长而不确定，往往因为地形因素和地质资料缺失的情况下造成工程量加大，因此对工程量的估算有很大难度。

（2）技术要求较高。考虑到风电场道路特殊用途，多受重型车辆碾压，长此以往，道路很容易沦陷，因而在道路施工和工程管理过程中要特别重视道路质量。

（3）水土环境保护工作难。在山区丘陵地带风电场，其土层和路基相对浅薄，生态环境相当脆弱，同时经风化作用后山岩其质地更加疏松，这就对水土和环境防护造成了较大难度。

（4）施工管理灵活多变。由于各种风电场道路设计方法多种多样，施工方式也千差万别，这也造成了在道路施工方面无法形成统一有效施工管理运作模型。

3.2 工程质量管理与造价控制分析

风电场在进行道路施工时往往兼具企业性与社会性的双重特点，在满足道路工程设计要求基础上，应尽可能地节约成本，控制工程造价。一般来说，风电场道路工程质量管理与造价控制应注意以下几点：

（1）做好施工组织准备。施工准备主要包括技术准备和生产准备两个环节，具体包括技术资料、施工规范、地形图纸、机械设备等，同时应注意施工天气变化，尽量避开不利天气进行施工。

（2）组织进行工程质量管控。为保证道路施工正常进行，应当设立专门监管项目部门，以保证在执行风电场道路施工方案和安全监管的过程中，严格按照相关要求对施工道路质量进行严格把关。

（3）建立安保措施。在风电场道路施工过程中，应始终贯彻落实“安全生产”的第一要准则，成立专门的安全生产领导小组，以项目经理为组长，从上到下严格落实各级人员安全生产责任制，同时要对安全生产落实情况进行必要检查，做好施工过程中安全台账记录工作。

（4）控制工程材料和机械设备成本。在整个施工过程中，工程材料所占成本较高，比如混凝土、防腐剂等，要合理规划好施工过程每一步用材用料，当工程量变化时要及时制定更新材料使用方案，严格扼杀偷工减料行为，确保一次性投资达到要求。对于机械设备，在进行合理选型基础上，应注重其维修和保养，对设备进行定期的检测，确保在道路施工过程中机械效率。

（5）控制施工技术管理。施工技术旨在以科学施工工艺、技术和方法的基础上，以最佳经济效益完成施工任务。合理施工技术，对施工过程中质量管理与造价控制具有重要意义。

4.结语

道路工程作为风电场建设中重要一环，其道路设计和施工管理过程必须重视。本文阐述了道路设计原则，同时对道路施工作了质量管理与造价控制分析，旨在为风电场道路设计和施工管理提供相应参考依据。