山地风电项目检修道路施工及维护注意事项
2022-02-14霍艳丽国电电力河北新能源开发有限公司河北张家口075000
文/霍艳丽 国电电力河北新能源开发有限公司 河北张家口 075000
引言:
自从我国开展“30.60”项目后,新能源开始占据能源发展的主流,无论是使用规模还是建设规模都比之前翻了几倍。此外,一些占据地形优势的山地地区也开始扩展风力发电项目。而施工及检修道路工作是风力发电以及风电项目建设重要组成部分,施工及检修道路在山地风电项目中扮演着至关重要的角色。但是,由于山地的地形、地质、相关政府部门投资以及当地政策规定的影响,很多山地地区的道路的状态普遍较差,这样就会给风电项目的发展带来了一定的阻碍,甚至还有可能引发一些安全问题,严重威胁到当地居民和企业的生命财产安全。当地政府和相关部门应当采纳其他地区的道路施工和检修标准,并吸收其他地区的先进经验,针对当前在实地风电项目中可能会出现的问题,保证道路线路的合理,防护的到位、周围环境的安全可控,在最大限度内提升风电场道路的交通“畅通无阻”。
1、风电工程项目道路施工的背景
从我国的风电项目工程上来看,无论是针对国家的风力发电项目工程还是针对部分的电力企业来说,其普遍选择的地区都是东部偏僻的沿海地区,或者是北部的高原山地地区。上述地区的特点可以表现为以下几个方面:第一,从气候上来看,上述风电项目建设发展地区都是以温带季风气候为主。温带季风气候同时也是我国大部分地区的气候,其特点是四季分明。与春秋两季相比,夏冬两季的时间相对较多。春夏降水量较多,降雨主要集中在4 月、5 月、6 月份。此外冬季降霜降雪量也普遍较多[1]。全年无霜时间大约占据全年的3/4。由此可见,风电项目建设地区的湿度普遍较大,年平均的降雨量主要集中在1800mm 左右上下浮动300~500mm。第二,从地理环境上来看,受地理环境影响风力发电项目工程地区的风级普遍较大,但是风向无法确定,一般是根据位置的不同影响风向。例如在沿海地区山地风向普遍是东北风,而北部张家口地区风向则主要以西北风为主。此外,受地形影响,山地地区会比平原地区的降水量更大,雨季时限更长。上述风电项目地区的特点都会对道路的检修以及施工维护产生影响,尤其是对路基、路面以及基地的建设。这就要求道路建设施工人员仔细了解当地的特点,抓住时机,合理安排施工的时间以及施工步骤,抓住时机,尽最大限度在风电项目工程道路施工的旱季进行工作[2]。
此外从地区上来看,我国风力发电的地区重要集中在长江流域附近地区,虽然黄河流域附近地区也建设了部分的风力发电项目,但是从总体规模上来说要比长江流域小很多。在长江流域进行风力发电项目工程的建设特点主要包括以下几个方面:
第一,长江流域分支河流较多,各个流域之间“纵横交错”,该地区做到了“以水育风”,因此在很大程度上扩大了风力与水力发电的建设规模;
第二,长江流域的地质是以无溶岩性质的演示为主,地下水能够很好的集中在岩石之间的裂缝和空隙之中,这样就导致了长江流域的部分河阶地埋藏较浅,这也在很大程度上为风电项目工程的建设提供了一定的便利。
但与此同时,河阶地埋藏较浅是不利于道路的建设与维护的。因此,相关部门和企业应当针对此类问题找到解决的对策,为使我国长江流域开展更为便利的风电项目工作提供条件。
2、山地风电项目检修道路施工及维护的问题及现状
由上述的背景可知,我国山地风电项目工程的建设与发展还存在着许多的不足之处,但是不足之处和困难远比在地形环境上的劣势多的多。接下来作者将会从地形地貌、地质、线路、对外交通、天气、环水保等方面深入的探讨当前我国山地风电项目检修道路施工及维护的目前状况以及问题[3]。
2.1 地形地貌条件复杂
在我国风力项目建设多集中在较为偏远的沿海地区以及南部地区例如:张家口,云贵高原、广西壮族自治区等等。而众所周知,无论是沿海山地地区还是北部山地地区其地形地貌都是较为复杂的,因此在进行道路施工和检修的过程中经常会存在许多的突发情况和不可抗因素,接下来作者将会以张家口地区为例,对山地地形地貌的复杂性以及对道路施工和维护的难度进行深入的讨论。张家口地区大部分进行风电项目建设地区都是易典型的山地地形为主,这种地形的特点就是海拔起伏过大,大部分为海洋山,且大部分位于海洋山的山脉中部,属于重丘区,其地形沟壑纵横,地势稳定区域较少,且山坡的横坡较为陡峭。因此在对该地区及逆行道路施工时都要先进行山地挖掘工作,首先尽可能保证未来公路道路的平缓。然而,在河北张家口地区进行山地挖掘由于天气的影响普遍挖掘时间较慢,挖掘效率较低,同时很容易由于天气的原因发生泥石流和山体滑坡等事故[4]。不稳定因素较多,安全隐患较大。此外在进行挖掘的过程中,挖掘废石和废料难以进行有效的排放和处理。此外,山地地区进行道路施工沿岸多以山林为主,那里丛生,草林植被较多。在施工的过程中很容易因为声音过大或是其他的原因引来野生动物。这些都会对道路施工前期的测试、防线、以及征地等工作带来一定的难度[5]。
2.2 地质条件复杂
山地地区的地质条件的复杂性是当前道路施工与检修工作中较为棘手的问题。山地地区的地质构造相对复杂,多以沙加石为主。这种地质构造在极其陡峭的山体环境中能够有效的保证其稳定性,但是在开采和挖掘之后,沙夹石地质会随着时间的推移风化严重,随着时间的推移该山地的稳定性将会难以保证。在这种情况之下就会导致山体坍塌、滚石滑落等现象的出现[6]。其不良地质还可以表现为以下几个方面:首先是出现小型的山体滑坡以及山体坍塌现象,这是由于对山体进行挖掘后土地表面的植被遭受了破坏,加上认为对地层的干扰以及土地表面长期遭受雨水的冲刷与腐蚀,最终导致了土壤表面出现的不规则的坍塌。当这种坍塌经过了一定时间的积累就会产生更为严重的山体坍塌,甚至出现泥石流和山体滑坡的现象。其次是砂岩表面的破损严重。沙岩虽然在山体内部表现出极强的稳定性,但是其本质上是划分在软岩的演示类别当中的。因此,当其裸漏在并经过长期的“风吹日晒”时就会出现破损的情况,这也是造成山体坍塌的一个重要的原因[7]。由此可见,在进行山地风电项目道路检修与维护的过程中相关施工人员应当注意加强山地坡的倾斜度,并且在边坡开挖的过程中进行严格的预防与检测措施并做好防护以及加固的工作,尽最大限度将危险扼杀在摇篮里。
2.3 线路工期问题
所谓的线路工期问题主要指的是,在进行风电工程项目的道路建设线路一般较长,工期较为紧张。此处还是以河北张家口地区某县城为例。在一般情况下,关系张家口地区两个县级之间风电场道路较少,线路少就会导致这条线路要足够长才能够保证县级与风电场之间保持顺畅的联系。由于张家口某县地形大部分以山地为主,公路大部分以四级公路为主。而这些存在于山地地区的四级公路中很大一部分转弯地段的放缓工作是当地政府当下亟需处理的问题。只有保证急转弯地区的平稳运行才能够满足当地风力发电中所需要的大型电力设备的运输工作。此外,从山脚某县级地区到风电场的路段不能仅有一条,应当推进地区与地区之间,地区与风电场之间的道路建设。因为原本的四级道路是难以保证当前的电力发展需要的,因此要重新建立新的道路[8]。但是由于本身的地理环境特点导致的交通困难则又会对建设新的道路带来阻碍。由此可见,在张家口山地地区建设新的道路的困难可以表现在以下几个方面:第一,交通的引导和改进上的困难;第二,山地施工难度大,地区与地区之间的间距也加大了施工的难度。第三、施工效率低,时间耗费较长。
从河北张家口地区来看,建设新的公路要进行的工作要比在平原地区建设公路的难度差距大很多。例如要进行道路布置工作,仅从道路布置上来看就需要花费更多的时间与精力。因为山地地区的坡度较陡,挖掘填埋工作的工程量巨大。此外个别山体由于其特殊的地形地貌导致要满足其道路稳定转弯的要求就会非常有难度。在种种复杂环境以及大量施工内容之下就会出现工期紧张的情况。因此相关施工人员应当根据工期进行精密的安排与布置,做好施工的步骤与次序安排以及资源运输管理的工作,尽可能在工期之内有效的完成工作[9]。
2.4 交通问题
所谓的交通问题主要表现为交通状况差导致道路施工无法顺利进行。从风电项目工程的道路施工上来看,施工过程中因为不同的人文自然环境会造成不同的状况发生。在道路两旁既会分布着大小不等的村庄也会分布着森林和悬崖峭壁,道路状况十分复杂且交通量较大。因此在施工前要与当地的村镇了解情况,同当地村镇的领导进行及时有效的沟通,与村支书、村民代表进行协商,了解偏僻地区的地理情况,并与其商量施工时间[10]。尽可能减少对当地居民的打扰,在保证村民的通行及出行安全同时注意施工进度,尽可能在规定的时间内完成道路建设以及检修维护的工作。与此同时,针对工期紧张的问题,相关施工部门可以采取分段施工的方式,在道路建设处设立多个施工点,尽最大限度减少设施设备、材料、以及人力环境对施工进度的影响。
3、山地风电项目检修道路施工及维护注意事项要点策略
由上述的问题中可知,目前风力电力项目事业的发展仅在道路方面就存在着很多的问题与阻碍,这些问题与阻碍主要在道路建设、施工、运行、维护等方面。道路方面的问题又包括两种因素,分别为主观因素与客观因素。要想解决道路建设、运行、维护、施工方面的主客观问题作者认为可以从以下几个方面入手。
3.1 加强路基土方工艺建设
加强路基土方工艺建设主要表现在施工工艺、防护措施、防护工程上。只要做好上述工作就能够在最大限度内推动路基土方工艺的建设与发展,推动风电工程中的道路建设向更加完善方向发展。接下来将进行具体说明:
第一,施工工艺以及工序方面[12]。相关工作人员要根据土石方调配的方案和工序进行施工作业。通过对当地地形的仔细分析选取最佳挖掘点,采用分段式分层式的挖掘方法,自上而下面进行作业划分工作。与此同时,针对填筑路基工作的内容则主要根据《公路路基设计规范》(以下简称《规范》)进行工作。此外针对地形过于陡峭而无法采用挖掘施工的公路地段则可以采用挡土墙或者是浆砌块石路基的方法进行工作。
第二,在防护措施方面。可以采用特殊边坡作为主要的防护措施。根据实地考察预调研,作者发现,在道路横断面的设计中主要的施工方式是根据当时当地的状况挖掘基地岩和土体材料等稳定坡率。而对于坡面较大、山体较为陡峭的情况则可以在稳定坡率的同时采用在平面范围内铺设面积较大的岩质对边坡路面进行放置[13]。需要注意的是,在施工的过程中相关工作人员要采取全方面铺设措施。在安全隐患较大的路段可通过当地地质监察局、以及地方村镇干部和村民进行研究和商讨。在这其中用加大坡率和增加锚杆支护这两种方式来加强道路平稳性在我国的山地道路建设项目工程中被普遍采纳。
第三,砌筑防护工程。砌筑防护工程的方法多种多样,其主要流程包括:测量放样、基槽开挖、承载力检测、砌筑挡墙基础、砌筑档土墙墙身、勾缝、养护等施工工艺。由于山地地区大部分时间处于潮湿的梅雨季节,因此这对基槽的挖掘工作有着很高的要求,基槽的挖掘要尽可能够快,并且最好能够避开雨季。同时回填也要足够及时,这样才能够在最大限度内避免雨水浸泡基地。
3.2 加强路基底路面的排水措施
作者认为,加强路基底路面的排水措施可以从以下几个方面入手:第一,在路基的边缘设置沟渠,保证沟渠的纵向坡度与路基的纵向坡度保持一致。施工人员再进行工作的工程中要视情况而定,切记不能“纸上谈兵”。并根据现场的状况适当调整沟渠的纵向坡度,以方便雨水的排放。此外在路基的顶部设计出一个1 至3m 的截水沟,保证道路的排水系统能够将积水排出路基范围。第二,对地面采取拦拦截、流引的方式将地面积水排到路基范围之外。与此同时可以设置地面排水装置,在安装建设地面排水装置时应严格按照设计书的要求和规范进行操作,切记不可以“凭感觉行事”。与此同时,要重点考虑居住在周围的村镇居民的感受,切记不可损害当地居民的利益,适当将农田水利同道路施工相结合[14]。第三,对于道路中出现的低势以及坑洼处可采用填埋的方式对其进行修补工作。修补方式和手段可以采用圆管引流的方式,这种方式不仅能够填补坑洼还能够有效的将积水引入设定好的流域口处。
结语:
在进行山地风电场设计时,要重视设计中的重点、难点及工程造价的控制等,并针对需注意问题做出相应的应对措施,选用合理的施工方法,山地风电场的道路建设也与其他地域风电场道路施工如出一辙。伴随着我国山地风电市场的不断壮大,风电建设的领域也随之扩张,要建设好风电工程,交通道路必须要赶在所有施工进度的前列。所以,施工道路在施工与检修之间起着纽带作用,是保障整个风电场顺利进行的网状大动脉,起着命脉作用。希望本文能够为我国风电项目中道路施工与检修事业的发展贡献出一份绵薄的力量。