沿海滩涂风电场道路设计与施工.doc

1、沿海滩涂风电场道路设计与施工摘要：随着能源局势日趋紧张，沿海滩涂风力发电被各国纷纷采用，但相对于陆地风电场建设工程，沿海滩涂风电场建设首先需要解决的就是道路问题，受土质条件和沿海气候、海潮等因素影响，沿海滩涂风电场道路施工工程需要考虑多方面的因素，本文所讨论的就是风电场道理设计与施工过程中出现的问题和注意事项。 关键词：沿海滩涂 风电场 道路设计 施工 中图分类号：U41 文献标识码： A 文章编号： 一、滩涂风电场场内道路设计 1.1 场内道路的土方填筑 新修道路土方填筑质量关键在于道路土体的压实效果。上体的压实与含水量的关系如下：在低含水量时，水被土颗粒吸附在上粒表面，土颗粒因无毛细管作用

2、而互相联结很弱，恢复至相关等级的防护要求)，如何确定道路施工完成后的顶高程是关键。选择合适的潮位高程，施工过程中遇到恶劣天气(大雨、大风、大浪)时，海水会基本淹没路面，并对新修道路淘毁严重，临时防护措施(如简单的土粒在受到夯击等冲击作用下容易分敞而难干获得较高的密实度；在高含水量时，土中多余的水分在夯击时很难快速排出而在十孔隙中形成水团，削弱了土颗粒间的联结，使土粒润滑而变得易于移动，夯击或碾压时容易出现类似弹性变形的“橡皮土”现象(软弹现象)，失去夯击效果，所以含水量太高或太低都得不到好的压实效果。由于道路填筑土体含水量很高，故很难压实。 对于新填筑道路，直接挖取临近滩涂土体进行分层堆筑，由

3、于此土体一般含水量都较高在堆筑初期很难大幅降低其含水量，加之分层压实效果不可能太好，土体会在自重压力以及非自重和附加压力下发生大量的沉降。此时在条件允许的 情况下，可暂停施工一段时问，利用水分的挥发使土体中的含水量降低，或者将此分层的土层进行翻晒降低一定的含水量，再进行压实，可有效提高填筑土方的压实效果。 1.2 场内道路横向排水 场内道路施工过程中，路面结构层(二灰土基层、石灰土碎石面层)还未施工，遇连续阴雨天气，道路如有大面积积水，土体为湿陷性黄土长时间积水后，其水分很难迅速、大量排出，会保留在土体中一段时间。如碰上施工高峰期，车辆通行密度较大，经反复碾压，会使道路泥泞不堪，还会对已完成的

4、施工部分造成损毁，并且泥泞路面需经较长时间才能恢复正常路况。道路施工时可设置单向坡排水施工比较简单，具体坡度视现场情况确定。 1.3 场内道路的临时护坡和永久护坡 场内道路施工过程中，会遇到连续阴雨、大浪、高潮位等恶劣天气，对场内道路的影响较大。路面结构层铺设施工前，可对道路进行临时护坡防护，会有效降低大潮、大浪等对道路土方的淘毁，尽可能降低工程经济损失(详见图 6)。临 时护坡可以每 1km 施工一次，利用每月的小潮位分段、分时施工，错开施工高峰期等。利用较合理的施工组织管理，可以使临时护坡发挥其最大作用。 1.4 路面结构 滩涂风电场道路可根据风电场施工期、运行管理期场内道路的不同阶段要求

5、，施工期按施工要求设置，做好道路路基的压、稳工作，待风机施工吊装完毕，大型起重设备离场后，再铺设路面做永久道路。滩涂风电场路面等级不高，一般采用水泥混凝土路面或泥结石路面、级配碎石路面。 水泥混凝土路面： 采用 30 cm 厚红土底基层加 30 cm 厚碎石混合料基层分层压实，重型设备退场后再用 5 cm 碎石混合料进行局部修复找平，达到压实度要求后即可铺设 20 cm 厚水泥昆凝土路面。 2）泥结石路面：泥结石路面设计，面层厚 12 em，基层为 30 cm 厚红土底基层加 30 cm 厚碎石昆合料。 3）级配碎石路面：素土分层压实，压实系数为 095，上铺 30 cm手摆块石加 20 cm

6、 级配碎石面层。 1.5 滩涂风电场道路路基防护 由于滩涂风电场道路路基滨临海岸，容易受到海水侵蚀，影响路基稳定性，道路设计时应考虑合理的路基防护措施。路基防护措施包括石砌护坡、植物护坡、土工织物护坡。 石砌护坡。路堤填筑时，高潮位以下抛填 10100 kg 块石，并于路堤外侧坡脚处设棱体，棱体顶面高程等于常水位。高潮位以上填不宜风化的碎块石，填石尺寸不大于 150 mm。抛石全部高出海水面后，进行重型机械碾压密实。 植物护坡。种草防护：适用于边坡稳定，坡面受雨水冲刷轻微，且易于草类生长的路堤与路堑边坡。选用根系发达、叶茎低矮、多年生长且适宜于当地土壤和气候条件的草种，植于 40 cm(无熟土

7、时，表土厚度t20 em)表土层。播种方法有撒播法、喷播法和行播法。当前推广使用的两种新方法是湿式喷播技术和客土喷播技术。植灌木：与种草、铺草皮配合使用，使坡面形成良好的防护层，适用于土质边坡和膨胀土边坡，但对盐渍土经常浸水、经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。 土工织物防护。土工织物复合植被防护坡面综合了土工织物和植被两类防护的优点，其典型形式是三维土网(垫)植草防护，主要适用于边坡坡度缓于 1：1，边坡高度小于 3 m 的土质边坡。 沿海滩涂风电场道路施工方案 2.1 构筑永久性道路方案 在辐射沙洲上构筑永久性道路，筑路材料运输距离远，一次性投入较大，道路施工周期较长，永久道路及构筑施工过

8、程对滩涂湿地的生态环境影响较大。但可采取相应的技术措施减少投入，当前技术成熟的可用于在滩涂上构筑永久性道路的工程措施为：直接对作为道路地基的滩涂采用化学固化处理，以便形成道路基础，并对直接取于滩涂的构筑路堤的材料进行化学改性，使其适应需要。同时，利用土工合成材料对地基和路堤进行排水及加固处理，提高其在滩涂软基上的稳定性。采取构筑永久性道路方案的滩涂风电场后期运行维护进入方式和陆上风电场相同。 2.2 构筑临时通道方案 构筑临时性通道是根据滩涂风电场内风机建设位置变化的需要，利用可撤收重复使用的土工材料和通道器材构筑临时通道。构筑临时通道一次性投入较小，通道施工周期较短，工程完成后通道构筑器材即

9、可撤收完毕，对滩涂湿地的生态环境影响较小。 其工程措施为：当滩涂承载能力较低时，利用可撤收重复使用的土工材料直接铺设在滩涂地基上对通道基础进行加强，再使用由合成材料或金属材料制造的具有一定强度和刚度的专用通道器材在经加强的地基上构筑临时通道。也可直接使用强度和刚度较高的专用通道器材在滩涂上铺设构筑通道。当一个风机点建设完毕，即可撤收向新的作业点重新构筑。以构筑 I 临时通道方案建设的滩涂风电场，在后期运行维护进入方式上，需要采用具有滩涂越野能力的特种车辆进入方案。 专用滩涂通道器材的通道模块由具有一定强度和刚度的箱形钢结构模块组成，模块能够纵向连接接长，横向连接加宽，可用于构筑多车道通道及软基

10、上的工作平台。为了方便通道器材的运输及铺设作业，可将多个通道模块预先连接成通道单元。临时通道的构筑作业如图 1 所示，通道构筑作业从硬岸至软基滩涂进行，通道构筑由通道单元运输车辆及作业吊车配合作业，作业时根据要求对通道单元进行连接接长及横向加宽作业。 2.3 土工合成材料器材临时通道 土工合成材料具有优良的工程特性，广泛地应用于软基处理。此类通道器材是以土工合成材料专门设计制造的结构物，具有重量轻、强度高、运输铺设施工方便的特点。土工合成材料具有隔泥透水的作用，适用于在潮水浸泡的海岸滩涂及有泥、有水的软基上构筑通道。土工合成材料韧性大，经利用碳素纤维等构件加强后在软基上的承载能力大大提高，可用

11、于构筑海岸滩涂风电场建设的重载通 道。 2.4 作业点临时施工平台方案 根据作业点滩涂的承载力的情况，利用通道器材构筑扩大的临时基础施工及风机吊装作业平台，平台与道路或临时通道相连接。 3、结语： 能源是经济发展的重要动力和基础，沿海滩涂风力发电已然成为世界各国开发研究可再生能源之一。而做好沿海滩涂风电场道路的设计与施工将为开发风能清洁可再生能源提供了必要的保障。相信在广大施工单位和技术人员的配合下，我国的沿海滩涂风电场道路定会为我国的滩涂风电资源开发保驾护航。 参考文献： 1 江波海上风电场施工方法初探J太阳能，加叮(4)：3436 2 陈丽盐城市沿海滩涂利用模式分析J安徽农业科学，007，35(36).