2025-07-18
一、技術簡介
本項目針對露天礦巨厚排土場開發風電場建設的技術難題,創新性地提出了一整套綜合解決方案。項目依托回填土厚度高達200m的排土場,針對未經壓實處理、濕陷性強、工程特性複雜的土體,提出了場地綜合勘察與地質評價新方法,首次采用深層原位載荷試驗、井地地震CT和孔內電視技術精準評價巨厚粗顆粒土的工程性質,解決了場地選址及地質條件評價難題;研發了超高能級(20000 kN·m)分層強夯結合土工加筋墊層的水平及深層雙向地基處理技術,處理深度達到24m以上,地基承載力、變形模量顯著提高,且經濟性突出;發明了風電機基礎預置錨杆頂升與砂墊層振動液化兩種基礎變形主動調節裝置,實現風機基礎差異沉降的可調性,確保運行安全。項目經理論分析、數值模擬及現場1:1大型試驗驗證,明確了沉降特性及處理要求,形成可推廣的風電場建設技術體係。技術攻克了礦區巨厚回填土風電建設國際性難題,提高土地資源利用率,推動礦山企業轉型發展,實現了經濟效益、環境效益和社會效益的高度統一,對推動我國能源結構的清潔高效轉型具有重大意義。
二、主要技術指標
1.采用20000 kN·m超高能級分層強夯技術,地基處理深度≥24m,顯著提升地基承載力與變形控製能力。2.基礎總沉降量控製在411mm以內,基礎傾斜率≤7.96‰,滿足風電機組嚴格的運行安全要求。3.創新開發的預置錨杆頂升與砂墊層振動液化調節技術,有效實現風機基礎差異沉降的動態調控,確保長期安全穩定運行。4.工程監測數據證實地表沉降穩定,土層密實度顯著增強,整體提升排土場穩定性
三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍
(1)社會經濟效益:本技術方案在平朔礦區100MW風電項目成功應用,風機基礎相較於傳統樁基礎節約工程造價約20%,總投資降低4923萬元,單位千瓦投資降低492.3元;全國範圍內可盤活10GW排土場風電建設容量,節約投資約49.23億元;年發電量24812.5萬kW·h,每年節約標煤7.5678萬t,減少CO₂排放21.4033萬t,經濟、環境和社會效益顯著。
(2)應用情況:本技術最早於2019年6月在中煤平朔集團有限公司的“平朔礦區100MW風力發電項目”投入使用,至2020年6月成功完成應用實施。項目嚴格按照國家現行規範進行設計與施工,首次提出並應用了適用於露天礦巨厚排土場的“有限深度地基處理+預置差異沉降調節”技術方案,結合超高能級分層強夯技術和水平加筋土墊層方法,顯著提升了地基土的壓縮模量和承載力,確保風機基礎的長期穩定性及安全性,成功解決巨厚排土場風電建設難題。項目年發電24812.5萬kW·h,節約標煤7.5678萬t,減少CO₂排放21.4033萬t,顯著提高土地利用效率,環境與社會效益突出。
(3)適用範圍:本技術適用於露天礦區、采空區等巨厚排土場區域的風電場建設,尤其適合排土厚度大(50m~200m)、未經分層壓實處理、濕陷性明顯、工程地質條件複雜且傳統施工方法經濟性差的場地。通過有限深度地基處理與差異沉降主動調節技術,可在經濟合理的前提下滿足高聳風機基礎的嚴格要求,確保長期安全穩定運行。同時,本技術也適合土地資源緊缺、風能資源豐富且亟需能源結構轉型的地區進行全國範圍的規模化推廣,能夠有效盤活大量閑置排土場土地資源,促進礦區經濟轉型發展,顯著提升環境效益、社會效益和經濟效益,實現礦區的綠色轉型和清潔能源的高效開發利用。
四、技術圖片
五、其他
技術持有單位:中國電建集團北京勘測設計研究院有限公司
技術聯係人:郭書恒,18641923186,guoshuheng@bjy.powerchina.cn