国电陕西草山梁风电场工程勘察报告

1、1.前言国电陕西草山梁49.5mw风电场工程项目岩土工程详勘工作，是我公司根据中国福霖风能工程有限公司提出的工程地质勘察任务书（附件）及平面图，受国电陕西风力发电有限公司委托，于2010年23月完成。1.1拟建工程概况风电场一期工程拟安装1500kw风力发电机组33台，装机容量为49.5mw，风电场同期建设110kv升压站1座。建筑物按湿陷性黄土地区建筑规范划分，机组属乙类建筑。升压站属丙类建筑。按岩土工程勘察规范划分，岩土工程勘察等级为乙级。1.2勘察目的1) 查明建筑场地及其附近有无影响场地稳定性的不良地质现象；2) 查明场地的地层结构、埋藏条件，提供出各层土主要物理力学性质指标及承载力标

2、准值；3) 查明场地黄土的湿陷类型和地基的湿陷等级；4) 查明地下水类型、埋藏条件、评价水质对建筑材料腐蚀性；5) 对场地进行地震效应分析，提供抗震设计所需参数；6) 根据场地岩土工程条件，提出地基基础处理方案建议。1.3勘察方案执行主要技术标准1)工程地质勘察任务委托书；2) 岩土工程勘察规范2009年版（gb50021-2001）；3) 湿陷性黄土地区建筑规范(gb50025-2004)；4)风电场场址工程地质勘察技术规定；5)电力工程物探技术规程dl/t 5159-2002；6)建筑抗震设计规范2008年版（gb50011-2001）；7)建筑地基基础设计规范gb50007-2002；8

3、)电力工程地基处理技术规程dl/t5024-2005 。9)建筑地基处理技术规范(jgj 79-2002)；10)土工试验方法标准(gb/t 50123-1999)。1.4勘察方法勘察工作主要采用野外工程地质调查、钻探、井探、视电阻率测试及室内土工试验相结合的方法进行。依据中国福霖风能工程有限公司提出的工程地质勘察任务书（附件）要求，33个机位每个机位布置1个勘探点，孔深40.0m；升压站4个角点布置4个勘探点，孔深25.0 m。其中先井后钻孔5个。1.4.1钻探钻探施工机具采用dpp100-4e型汽车钻机，130mm螺纹钻头开孔,110 mm钻具终孔，采用螺纹钻头，回转钻进工艺。1.4.2

4、井探探井井深为10.0m，人工垂直挖掘，开口直径为0.80m。1.4.3岩土取样钻孔不扰动土样采用120mm黄土薄壁取土器静压法采取，土试样质量等级为级；取样间距1.50m3.00m。探井井壁人工刻取不扰动土试样，取样间距1.00m，土试样质量等级为级。1.4.4视电阻率测试为获得设计有关参数并评价土壤对建材的腐蚀性，按工程地质勘察任务书（附件）要求，对所有勘探点进行了视电阻率测试，测试深度为9.0m。测试采用对称四级装置，测试仪器为ddc-6电子自动补偿（电阻率）仪。1.4.5室内土工试验除进行了常规土工试验项目外，还进行黄土湿陷性、直剪（固结快剪）等特殊试验项目。试验采用仪器主要有wg-1

5、a型固结仪和wi-1型直剪仪等。液限采用76g圆锥仪测定。1.4.6场地土腐蚀性分析为评价场地土对建筑材料的腐蚀性，进行土易溶盐含量分析2件。完成的勘察工作量汇总于表1.4。勘察工作量一览表 表1.4序号工 作 内 容单 位工 作 量1勘探点测放点372钻探m/孔1420.0/373探井m/孔50.0/54标准贯入试验次2085视电阻率测试点376取土试样不扰动件2647土工试验常规项目(不扰动样)件264黄土湿陷性试验264直剪(固结)试验88土易溶盐含量分析件21.5 有关说明1）勘探点位置、坐标及深度是设计院确定的。2) 勘探点高程是假定现场靖边塔基为100.00m，在现场用全站仪测得，

6、为相对高程。2. 场地工程地质条件2.1 位置、地形及地貌拟建场地位于陕西省榆林市靖边县梁镇西南部10km处的草山梁区域，场区地形开阔，局部分布有宽缓冲沟，地表植被主要为防护林和耕地。东西约6.00km，南北约3.00km。场地地形较起伏较大，地面相对标高介于55.12148.03m。地貌单元属荒漠草原边缘的黄土梁峁地带。2.2 地层勘探深度内，场地地层由第四系全新统植物层（）和第四系上更新统风积（）黄土组成。各层土的野外特征、赋存条件列于表2.2。 地 层 表 表2.2地层编号地 质年代及成因岩 性 描 述层 厚 (m)层底深度(m)层底相对标高(m)植物层0.3054.82147.7354

7、.82147.73黄土：褐黄色，土质为粉土。上部见粉砂薄层。稍湿，松散3.505.203.805.5049.92144.23黄土：褐黄色，土质为粉土。见少量钙质条纹。稍湿，稍密9.9011.7014.6016.8040.02133.43黄土：黄色，土质为粉土。见少量钙质条纹及斑点。稍湿，中密7.809.4023.0025.1030.82124.53黄土：褐黄色，土质为粉土。见钙质条纹。稍湿，密实5.009.4029.5033.6022.52117.83黄土：褐黄色，土质为粉土。见钙质条纹及斑点。稍湿，密实最大揭露厚度10.50m未穿透上述各层土的埋藏条件及成层规律详见附录545。2.3 地下水

8、勘察期间，各勘探点勘察深度内均未见地下水。可不考虑其对建筑物基础的影响。2.4不良地质作用现场调查表明，场地内未见沙丘、滑坡、泥石流等不良地质作用，适宜建设风力电场。3. 地基土的工程特性分析与评价3.1 地基土物理力学性质指标据室内土工试验成果报告（详见附录4656）和标准贯入试验结果，经数理统计后得各层地基土的主要物理力学性质指标统计值列于表3.1-13.1-3。直剪（固结快剪）试验成果统计 表3.1-2 统计指标地层编号统 计 值修正系数及标准值建议值n范围植mf修正系数标准值层粘聚力 c(kpa)8293532.02.1380.0670.95530.630内摩擦角()819.323.2

9、20.91.1970.0570.96120.120备 注n-频数；m -平均值；f-标准差；-变异系数标准贯入试验锤击数n成果统计 表3.1-3 统 计 指 标 地层及编号实 测 锤 击 数（击）n范围植mf层黄土355.09.07.31.2780.175层黄土5410.016.012.41.4970.121层黄土4516.030.021.53.5730.166层黄土3230.039.034.22.5370.074层黄土4232.053.044.14.8460.1103.2 地基土工程特性评价由表3.1统计结果可知：层黄土：=0.39mpa-1，s2.0=0.0150.071，=7.3击，中压

10、缩性，具湿陷性，松散状态。层黄土：=0.34mpa-1，s2.0=0.0040.077，=12.4击，中压缩性，具湿陷性，稍密状态。层黄土：=0.35mpa-1，s2.0=0.0120.054，=21.5击，中压缩性，局部具湿陷性，中密状态。层黄土：=0.31mpa-1，s2.0=0.0090.048，=34.2击，中压缩性，具湿陷性，密实状态。层黄土：=0.17mpa-1，=44.1击，中压缩性，密实状态。3.3 黄土湿陷性评价据室内土工试验结果（附录4656），层及以上土试样的湿陷系数s2.00.015，自重湿陷系数zs0.015，具湿陷性。按gb50025-2004规范第4.4.4条、第

11、4.4.5条规定计算了自重湿陷量的计算值zs和湿陷量的计算值s，计算结果分别列于附表1和附表2。自重湿陷量计算值计算时从天然地面起算，湿陷量计算值计算时基站从地面下4.00m起算，升压站从地面下1.50m起算。从附表1自重湿陷量计算值zs计算结果看，多为自重湿陷性，结合区域资料综合判定：场地为自重湿陷性黄土场地。按附表2湿陷量计算值s=200.2738.8mm，本场地地基湿陷等级多为ii级（中等），仅b4号点处为iii级（严重）。3.4 地基土承载力特征值据室内土工试验成果，结合当地建筑经验，综合确定的各层地基土承载力特征值列于表3.4。地基土承载力特征值 fak 表3.4地 层fak (kp

12、a)1701701801902003.5 场地土对建材腐蚀性评价按gb50021-2001附录g划分,场地环境类别为iii类。据土易溶盐含量分析报告(详见附录5759)，按gb 500212001规范表12.2.2、12.2.4判定，场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。据视电阻率测试报告(详见附录6098)，按gb 500212001规范表12.2.5判定，场地土对钢结构具微腐蚀性。4. 场地地震效应4.1建筑场地类别根据场地土特性和地形地貌，按gb 50011-2001规范划分拟建场地为对建筑抗震有利地段。根据有关资料，场地的等效剪切波速vse=140250m/s，且场地覆盖

13、层厚度大于50m。按gb50011-2001规范表4.1.6划分建筑场地类别为iii类。4.2地震动参数按gb 50011-2001规范附录a规定，定边县抗震设防烈度为6度；设计基本地震加速度值为0.05g，定边县属于第一组，按上述等效剪切波速和覆盖层厚度，按gb 50011-2001规范表5.1.4-2查得特征周期值为0.45s。4.3 地震液化地表下20.00m深度范围内地下水，可不考虑地震液化问题。5. 地基基础方案建议拟建场地属自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为(中等)。基础持力层为层或层黄土，按gb50025-2004规范6.1.1条规定，乙、丙类建筑均应消除地基的部分湿陷量，故天然

14、地基方案不成立。根据场地岩土工程特性、建（构）筑物主要设计参数及周边环境条件，经多种技术方案论证、比较，借鉴建筑场地附近已有建筑经验，建议采用桩基础。本场地水位较深且地区降水量很小，地层为大厚度湿陷性粉土，风力发电机组偏心荷载较大。在保证防水前提下，为保证建（构）筑物安全，应重点考虑建（构）筑物的偏心荷载。因此，施工可采用混凝土灌注桩处理地基。桩端持力层可选择层、层及层，桩端应进入持力层深度不小于一倍桩径。桩长可根据柱状图地层深度确定，桩基设计所需参数列于表5。 钻孔灌注桩估算参数 表 5 地层编号指标层黄土层黄土层黄土层黄土层黄土桩的极限侧阻力标准值 (kpa)2530507080桩的极限端

15、阻力标准值 (kpa)120017002000注：表中数据为干作业钻孔或挖孔成桩的值，泥浆护壁成孔不适宜本场地。施工前均应进行试桩工作，以此确定设计及施工参数。工程桩施工结束后，应按有关规定进行桩基质量检测工作。6. 基坑开挖本场地基坑开挖最大深度约为4.00m左右，坑壁主要由层黄土和层黄土组成。基坑开挖需放坡或支护。根据场地工程地质条件，应放坡开挖，坡比可采用1:0.75。当采用土钉墙或其它方案进行支护时，设计所需参数可采用如下的建议值：层黄土状土：c=30kpa，=20，=14.0kn/m3;层黄土：c=32kpa，=22，=14.1kn/m3。基坑开挖时应注意以下问题：1)为了保证地基土

16、原状结构不受破坏，基坑开挖应在基底面以上预留一定厚度土层，采用人工进行清理，以防止土的扰动和承载力降低。2）基坑开挖出来的土不应堆放在基坑边，应及时外运或远离堆放，以保证边坡的稳定性。3)土方开挖后，应及时进行地下结构施工，防止水浸和暴露。7. 结论及建议1) 拟建场地未发现不良地质作用，适宜建筑。2) 各层地基土承载力特征值见表3.4。3) 拟建场地属自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为级（中等）。4) 勘察期间，各勘探点勘察深度内均未见地下水。可不考虑其对建筑物基础的影响。5) 场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构均具微腐蚀性。6) 拟建场地建筑场地类别为iii类；场地可不考虑

17、地震液化问题。7) 地基处理建议采用桩基础，详见正文5。8) 基坑开挖详见正文6。9) 根据gb 50007-2002规范附录f，靖边县标准冻结深度小于0.8m。10）建议施工时进行普探工作，对发现的各类墓、穴、坑、井、洞等均应按有关规定妥善处理。目 录文字部分1.前言11.1拟建工程概况11.2勘察目的11.3勘察方案执行主要技术标准11.4勘察方法21.5 有关说明32. 场地工程地质条件42.1 位置、地形及地貌42.2 地层42.3 地下水52.4不良地质作用53. 地基土的工程特性分析与评价53.1 地基土物理力学性质指标53.2 地基土工程特性评价73.3 黄土湿陷性评价83.4 地基土承载力特征值83.5 场地土对建材腐蚀性评价84. 场地地震效应94.1建筑场地类别94.2地震动参数94.