光明风电场风化花岗岩综合防护措施应用

光明风电场风化花岗岩综合防护措施应用

陈杰 胡懿洁

中南勘测设计研究院有限公司 （湖南长沙 410000）

摘要：为了解决风化花岗岩遇水易崩解，易冲刷，威胁坡体稳定、花岗岩地区植被立地条件差，植被恢复困难等难点，结合光明风电场工程实例，介绍了圬工防护与植被防护相结合的综合防护措施。

1 引言

由于风化花岗岩岩土的不均匀性及各向异性，其原生或次生裂隙造成花岗岩边坡经常产生边坡冲蚀和崩塌、沿软弱面发生形破坏，且花岗岩风化物遇水后强度降低，在雨季经常造成边坡溜塌；砂化现象严重，植被立地条件差，其下原岩不透水，易产生地表散流与暴流，水土流失严重，破坏自然生态环境。上述特性，给风电场建设带来以下挑战：

1. 场区道路及平台施工中形成的上边坡遇雨水、冰冻，易产生局部失稳、层状风化与剥蚀，及时防护问题突出。

2. 风电场大开挖产生弃方及边坡表面松散体如防治不力将产生严重的水土流失，加剧生态破坏，生态环境的破坏又循环导致边坡滑坡可能性增大，在高山峡谷区将严重威胁当地生产生活设施。

3. 风化花岗岩作为路基填料经水浸泡后土的强度降低，在上部荷载作用下易产生变形，在高填区甚至发生向外挤出变形。

4. 植被在防止边坡水土流失方面起关键作用，但建设中自然植被破坏后，植被立地条件更差，恢复边坡原有生态系统难度更大。

5. 常规圬工防护措施在风化花岗岩地区存在明显短板，不利于水土保持，雨水集中引排，加大对道路平台周边地区的冲刷。

本文结合湖南省桂阳光明风电场项目，针对项目区风化花岗岩所面临的问题，介绍综合防护措施应用，可为类似工程提供有益参考。

2 项目概况

光明风电场位于湖南省郴州市桂阳县西北部，工程场区主要属低山、丘陵地貌。1—13#风机位位于区内最高山脊（顶）上，地形坡度一般为15°～25°，局部45°～60°，山脊顶部地面高程为700m～950m，谷底高程350.00m，相对高差数百米，坡顶主要为灌木、杂草，半山腰及山坡为灌木丛与乔木林，植被覆盖率高，山脊多数地段宽度为16m～20m。

工程区属中亚热带季风湿润气候，四季分明，地表冲沟发育，均为季节性的水沟。根据工程区地形特征与排泄条件和钻孔揭露情况，钻探范围内未见地下水，推测场区地下水位埋深大于15m，环境类型为Ⅲ类，山(顶)脊大部基岩裸露，其它地段第四系残坡积覆盖层普遍分布，下覆基岩为印支期(γ51-a)第一次侵入花岗岩，可细分为全风化、强风化、中风化3个亚层。

表3.1-1 花岗岩地基各岩土层主要物理力学指标建议值表

3 综合防护措施构成

结合花岗岩地区风电场建设特点，考虑边坡稳定性、抗冲刷性、工程经济性及对环境的美化、协调与保护，工程建设中按照不同施工区域特性，结合圬工防护和植被生态防护优点，因地制宜采取综合防护措施减弱降雨净流量，减轻花岗岩受水流冲刷的程度。

3.1场内道路

场内道路防护重点需解决截排水引流、植被覆盖、固沙防冲问题，防护体系采用坡顶截水、上边坡坡面挖穴挂网客土喷播、道路内侧排水沉沙、路面水泥改良土、路肩生态挡水坎、下坡面覆土撒播、填方边坡坡底水泥改良土护底（脚）措施组成，示例见附图3.1。

①—坡顶截水沟②挖穴挂网客土喷播③道路边沟④路面水泥改良土⑤路肩生态挡水坎⑥覆土撒播⑦水泥改良土护底

附图3.1 道路防护体系构成

3.2风机平台

风 机位布置于山顶，土壤肥力差、保水困难，需重点解决保水保肥并预防雨水下边坡的集中冲刷问题，防护措施参考农业起龚栽培技术，在平台设置密布的垄沟进行植被恢复，解决了常规覆土撒播、排水沟集中排水易出现的植被恢复效果不佳、侵蚀边坡等难题。

图3.2 农业起龚栽培示例

4 关键措施简述

4.1截排水

根据地形、地质及气候特点，光明风电场截排水系统布置以分散引排为主，集中引排为辅，并将建设区周边生产生活设施的防护纳入风电场水土流失防治范围。排水系统由引流、沉砂、消能三个部分组成，道路沿线雨水外排点沿原冲沟布设，对部分坡度较陡冲沟，通过新修急流槽、沉砂池等设施，将地表水妥善引排。

4.2 挖穴挂网客土喷播

1）施工工艺流程：施工准备→清理坡面→人工挖穴→打锚杆→挂网→配置喷混植生料→喷播→盖无纺布→养护管理。

2 ）坡面采用人工挖穴，穴深15~20cm，间排距30cm，穴内充填种植土，可解决边坡植物生长缺少土壤、水分难题，同时通过与挂网联合使用，进一步固定坡面上种植基质。

3）植物种类选择除考虑适应当地气候的种类外，特别注意选择抗旱性、抗逆性强的品种，并以草灌乔结合，多种草籽混播方式。光明风电场采用狗牙根、高羊茅、三叶草，辅以多花木兰、马尾松混播，30~45d内，植物生长即可达到边坡防护及复绿效果。

4.3路面水泥改良土

光明风电场场内道路原设计为泥结石路面，经对沿线代表花岗岩土样进行土工试验，并通过试验路段对比，采用水泥改良土形成路面，水泥掺量3%~5%，厚度30cm。施工工艺流程：施工准备→路基层松土摊铺→洒水晾晒→水泥撒布→拌和→碾压→拉槽处理→洒水养护。

4.4风机平台起龚植被恢复

风机平台土壤翻松深度不少于20cm，种植土覆盖厚度不得少于10cm，种植土铺设应保持土壤松撒，保证起垄成型即可，不得过度压实，影响植物根系发育，同时确保垄沟散水坡度平顺，不积水。

施工工艺流程：施工准备→平台清理翻松→种植土拌合敷土→起垄→撒播草种→无纺布覆盖养护。

5结语

光明风电场施工及运行期环境监测表明，综合防护措施的有效利用可大幅减少施工期花岗岩区域水土流失总量，在有效防护、处治风化花岗岩坡体的同时，使坡体防护达到经济、美观，最大限度实现风电场的社会效益。