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1、长江工程职业技术学院毕业设计（论文）题目： 月亮山风电场工程勘测报告 学生姓名： 蒋旋 学号： 0911488 院 校： 长江工程职业技术学院 系（部）：勘测工程系 专业名称： 工程地质勘查指导教师： 谢力分 .2012 年 4 月 10 日摘要 摘要:重视岩土工程勘察作业，把握技术分析中的每一环节，强调事先指导、过程控制、事后总结，对于提高岩土工程师的专业技术水平，保证岩土工程勘察质量，促进建设工程的顺利开展，能起到事半功倍的效果。基于岩土工程勘察工作的重要性，从实际的工作经验出发，就勘察前期、中期和后期如何做好岩土工程勘察的外业工作进行了深入探讨，并提出了具体的建议。 结合宁夏月亮山风电场
2、的各项实际情况，对其各项条件和指标提出了可行性的建议以及方法，其中包括针对其区域地质、场地工程地质条件、地震效应、黄土湿陷性、场地不良地质作用、岩土工程条件分析等。 关键词：岩土工程 勘查作业 作业方法 场地工程地质条件目 录一前言1 1工程概况12勘测任务要求13勘测依据24完成的工作量2二区域地质31区域地层32区域地质构造33场区稳定性评价4三场地工程地质条件51地形地貌52地层岩性63水文地质条件7四场地地震效应81地震动参数及地基土液化问题82场地土类型和建筑场地类别判断8五黄土湿陷性评价及处理方案91黄土湿陷性评价92处理方9六场地不良地质作用9七岩土工程条件分析9八结论及建议 1
3、0一.前言1工程概况拟建宁夏月亮山一期风电场工程位于宁夏回族自治区固原市西吉县西北部与海原交界的月亮山一带，六盘山西麓，场址距西吉县约27km。工程范围西起上庄，东至井儿沟，北起腰巴庄大队牧场，南至黑窑沟。场区东西向约21km，南北向约11km。场区地理位置见图1。月亮山风电场远期规划装机容量为100MW，一期风电场工程建设规模为49.5MW，共安装33台单机容量1500kW风电机组。风电场位置图1 宁夏月亮山一期风电场工程场区地理位置图拟建风电场工程重要性等级为二级、场地复杂程度等级为二级、地基复杂程度等级为二级综合评定，本工程岩土工程勘察等级为乙级。2勘测任务要求根据勘测任务书及风电场场址
4、工程地质勘察技术规定（发改能源2003 1403号）的要求，本阶段勘测的主要任务如下：（1）初步查明场区的地形地貌、地质构造及不良地质作用，并评价场区稳定性；（2）初步查明场区范围内地层时代、成因、分布、地下水埋藏条件、地下水的腐蚀性；（3）确定场区的地震动参数、建筑场地类别、场地地震效应；（4）提供场区土壤标准冻结深度；（5）评价场地地基土强度，初步确定地基方案。3勘测依据本次勘测工作主要依据岩土工程勘测任务书及下列规范、规程：风电场场址工程地质勘察技术规定（发改能源2003 1403号）岩土工程勘察规范（GB50021-2001）建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）【2008年版
5、】建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）中国地震动参数区划图（GB18306-2001）湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）4完成的工作量根据勘测场地条件和岩土特性以及设计要求，本工程勘测采用了工程地质调查、钻探、原位测试等多种方法和手段。本次野外勘探主要采用XY-100型回转钻机，工作自2009年8月6日开始，至2009年8月24日结束。共完成钻孔8个，总进尺128.0m，重型动力触探试验23次，标准贯入试验3次，内业资料整编工作至2009年8月31日结束。（实际完成工作量见表1）实际完成工作量 表1勘察测试内容单位数量备
6、注钻孔个8钻孔深度15-20米（总进尺128.0m）工程地质调绘调查区域约45平方公里水文地质调查调查区域约45平方公里矿产分布调查调查区域约50平方公里地质点个107调查区域约45平方公里重型动力触探试验次23标准贯入试验次3说明：本工程钻孔孔口标高（0.00m）为假设地面高程，设计高程应以测量专业实际测量高程为准。二.区域地质1区域地层场区地层隶属祁连地层区，北祁连北秦岭地层分区，靖远至西吉小区。出露地层主要为第四系（Q）、白垩系（K）、志留系（S）地层。第四系岩性主要由黄土状粉土组成；白垩系岩性主要由灰红、棕红色块状砾岩，紫红色砾岩、角砾岩夹砂岩组成；志留系岩性主要由长石石英砂岩、含砾粗
7、砂岩组成。2区域地质构造2.1区域地质构造宁夏的大地构造位于华北地区的西南部，可划分为银川地堑、马家滩褶断束、鄂尔多斯盆地、北祁连加里东褶皱带等构造小区。拟建风电场位于北祁连加里东褶皱带构造小区内，属陇西旋卷构造体系的西吉新生代坳陷带展布范围，该新生代坳陷带自北而西由走向北西相互平行展布，大面积被黄土覆盖，几乎无基岩出露。场区及邻近发育主要构造分述如下：（场区区域地质构造详见图2）1) 月亮山西麓山河镇断裂该断裂北起月亮山西麓下窑儿至沙岗一带，往南东隐伏于第四系之下，至隆德县底店方露头，向南延入甘肃，断续延伸约140余公里，总体走向330。它切割了下元古界海原群、下白垩统及第三系。该断裂紧邻场
8、区，在月亮山西麓该断层两侧岩石破碎严重，蚀变强烈。2) 清水河大断裂该断裂为中卫-固原新生代坳陷带内的主要断裂，它沿清水河东岸延伸，总体走向335，长约百余公里。断裂带附近岩层劈理、柔皱较发育，岩石较破碎，在山前形成笔直的断层陡崖。该断裂向北西可能穿过黄河，以反接关系与卫宁北山两端的卫宁区域东西向构造复合。距离风电场最近距离约19km。3) 大沙河什字路断裂该断裂北起于场区南部的大沙河村附近止于西吉县城东南部的什字乡，共长约60余公里，属月亮山六盘山断裂的一部分，走向北西向。距风电场最近距离约2km。4) 杨庄叶家河断裂该断裂走向为北西向，属蔡祥-硝口断裂的南段。本条断裂距大沙河-什字路断裂1
9、6公里，两条断裂所夹持的断块山地为月亮山。距离风电场最近距离约9km。图2宁夏回族自治区断裂系统及构造分区图2.2 西吉县及邻区地震根据宁夏地震局资料，西吉县及邻区早在公元前1000年就有地震活动记载，但早期的记录不全。自公元876年公元1987年，西吉县及邻区先后发生过50次中、强地震，其中8.5级地震1次，7级7.5级地震5次，6级6.9级地震12次，4.7级5.9级地震32次。这其中震级最大、波及范围最广、破坏最大、生命财产伤亡最大的为1920年的海原大地震。3场区稳定性评价根据对该区域构造活动特点、断裂构造、历史地震的综合分析，拟建场区虽然构造较为复杂，断裂较为发育，地震活动较为强烈。
10、但风电场及附近地层较简单且未发生过强烈地震，地震的危害主要来自邻区的影响；月亮山西麓山河镇断裂虽紧邻场区，但根据已有资料表明，该断裂近期活动性不强烈，初步判定该断裂对场区影响不大，而其它断裂距离风电场最近距离均大于2km，符合相关规程规范的要求。综上所述，风电场位于地质构造相对稳定区，适宜进行本工程建设。三.场地工程地质条件1地形地貌拟建场区在地貌单元上主要属中山区，地形上总体呈东部相对较高，西部相对较低的趋势。场区东部海拔一般在24002633m，地势相对较高，其中以月亮山主峰2633m为场区最高；场区西部海拔一般在20802380m，地势相对较低。场区沟谷较为发育，地形条件复杂，起伏变化较
11、大；并可见黄土峁、冲沟、河床以及丹霞等微地貌。（场区地形地貌见图3、图4、图5、图6、图7、图8） 图3：中山地貌图 图4：低中山地貌图 图5：冲沟地貌图 图6：黄土峁地貌图 图7：河床地貌图 图8：丹霞地貌图 2地层岩性根据工程地质调查、钻探成果揭露，场区内地层主要为第四系（Q4）、白垩系（K）和志留系（S）地层。根据地层分布特征，将场区划分为三个区即区（黄土区域）、区（砂岩区域）及区（砾岩区域）。区地层主要由第四系黄土状粉土及白垩系砾岩组成，分布宽度10003000m不等，长度超过8km。黄土状粉土在山体顶部分布厚度一般在3.57.0m，坡脚和低阶地等地势相对较低处分布厚度一般在6.015
12、.0m，最厚可达80m左右；区地层主要为志留系长石石英砂岩，分布宽度10001500m不等，长度约4km，分布于场区的中部，大部分被第四系所覆盖，覆盖厚度一般在0.32.0m；区地层主要为白垩系砾岩，分布于场区的东部和北部，地表裸露部分风化比较严重，大部分被第四系所覆盖，覆盖厚度一般在0.32.0m。现将区、区、区分述如下：2.1区地层（1）黄土状粉土（层号）：褐黄色，稍湿，稍密，无光泽反应，摇振反应中等，干强度低，韧性低，具有湿陷性，具有垂直节理。山体顶部分布厚度一般在3.57.0m，坡脚和低阶地等地势相对较低处分布厚度一般在6.015.0m，最厚可达80m左右。（2）全风化砾岩（层号1）：
13、棕红色、紫红色，砾石成分主要由砂岩、花岗闪长岩组成，含量约为6575%，大多数呈棱角状或次棱角状，一般粒径210cm，最大粒径为30cm，排列紊乱，钙质胶结。原岩结构、构造已破坏，岩体极破碎，分布厚度2.03.5m。（3）强风化砾岩（层号2）：棕红色，砾状结构，块状构造，砾石成分主要由砂岩、花岗闪长岩组成，含量约为6575%，大多数呈棱角状或次棱角状，一般粒径210cm，最大粒径为30cm，排列紊乱，钙质胶结。岩体破碎，分布厚度6.08.5m。（4）中风化砾岩（层号3）：棕红色，砾状结构，块状构造，砾石成分主要由砂岩、花岗闪长岩组成，含量约为6575%，大多数呈棱角状或次棱角状，一般粒径210
14、cm，最大粒径为30cm，排列紊乱，钙质胶结。岩体较完整，本次勘测未揭穿该层。2.2区地层（1）黄土状粉土（层号）：黄褐色、灰褐色，稍湿，稍密，含云母、植物根茎和少量碎石。无光泽反应，摇振反应中等，干强度低，韧性低。该层分布厚度一般在0.32.0m。（2）全风化长石石英砂岩（层号1）：紫红色，矿物成分主要为石英、长石、云母，分选磨圆较好，颗粒支撑，原岩结构已破坏，长石风化成高岭土。岩体极破碎，分布厚度1.53.0m。（3）强风化长石石英砂岩（层号2）：紫红色，中砂结构，块状构造，矿物成分主要为石英、长石、云母，分选磨圆较好，颗粒支撑，岩石结构均匀，胶结成分变化较大。岩体破碎，分布厚度3.06.
15、0m。（4）中风化长石石英砂岩（层号3）：紫红色，中砂结构，块状构造，矿物成分主要为石英、长石、云母，分选磨圆较好，颗粒支撑，岩石结构均匀，胶结成分变化较大。岩体较完整，本次勘测未揭穿该层。2.3区地层（1）黄土状粉土（层号）：黄褐色、灰褐色，稍湿，稍密，含云母、植物根茎和少量碎石。无光泽反应，摇振反应中等，干强度低，韧性低。该层分布厚度一般在0.32.0m。（2）全风化砾岩（层号1）：棕红色、紫红色，砾石成分主要由砂岩、花岗闪长岩组成，含量约为6575%，大多数呈棱角状或次棱角状，一般粒径210cm，最大粒径为30cm，排列紊乱，钙质胶结。原岩结构、构造已破坏，岩体极破碎，分布厚度2.03.
16、5m。（3）强风化砾岩（层号2）：棕红色，砾状结构，块状构造，砾石成分主要由砂岩、花岗闪长岩组成，含量约为6575%，大多数呈棱角状或次棱角状，一般粒径210cm，最大粒径为30cm，排列紊乱，钙质胶结。岩体破碎，分布厚度6.08.5m。（4）中风化砾岩（层号3）：棕红色，砾状结构，块状构造，砾石成分主要由砂岩、花岗闪长岩组成，含量约为6575%，大多数呈棱角状或次棱角状，一般粒径210cm，最大粒径为30cm，排列紊乱，钙质胶结。岩体较完整，本次勘测未揭穿该层。3水文地质条件3.1地下水类型区地下水类型主要为第四系潜水，主要分布在冲沟底部、河谷等地势相对较低的地段，埋深一般在9.035.0米
17、，其补给来源主要为大气降水、基岩裂隙水的径流，水质较好，可作为人畜饮用。区、区地下水类型主要为基岩裂隙水，主要以地下径流的方式直接补给沟谷中的第四系潜水，受大气降水影响较大，且埋深较深，本次勘测期间，钻孔勘测深度内及冲沟内均未发现地下水。3.2地下水腐蚀性对工程的影响区地下水仅分布在冲沟底部、河谷等地势较低的地段，而风电机组一般位于山体中上部，故可不考虑地下水的腐蚀性对工程的影响；区、区地下水埋深较深，故可不考虑地下水的腐蚀性对工程的影响。综上所述，不存在地下水的腐蚀性对工程的影响。四.场地地震效应1地震动参数及地基土液化问题根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），工程场地地震动
18、峰值加速度值为0.30g，相应的地震基本烈度为度。区勘测深度内不存在饱和状砂土、粉土，且地下水均分布在地势较低的冲沟底部、河谷地段，故不存在地震液化对工程影响的问题；区、区地基土主要为长石石英砂岩和砾岩组成不存在地震液化问题。2场地土类型和建筑场地类别判断根据建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）【2008年版】并结合本次岩土工程勘察及当地经验，判定拟建场区内区（黄土区域）综合划分场地土类型为中软土，建筑场地类别为类，局部为类；拟建场地区（砂岩区域）、区（砾岩区域），场地土类型为岩石，局部为中软土，建筑场地类别为类。（详见表2） 建筑场地类别判别表 表2分区岩土名称覆盖层厚度（m）场地
19、土类别建筑场地类别区黄土状粉土350中软土区黄土状粉土50中软土区长石石英砂岩5岩石区砾岩5岩石根据建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）【2008年版】表4.1.1对场地划分建筑抗震有利、不利及危险地段。区属建筑抗震不利地段，区、区属建筑抗震有利地段，无危险地段，综合评价拟建场地为一般建筑抗震场地。五.黄土湿陷性评价及处理方案1黄土湿陷性评价拟建场区内分布的黄土属中国湿陷性黄土工程地质分区中的陇西地区，分布厚度变化大，土的结构松散、大孔隙、低含水量，压缩性较高。区山体顶部分布厚度一般在3.57.0m，坡脚和低阶地等地势相对较低处分布厚度一般在6.015.0m，最厚可达80m左右；区、
20、区分布较薄，一般厚度在0.32.0m。根据现场工程地质调查以及地区经验，按湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）的有关规定初步判定，场地为自重湿陷性场地。在山体顶部分布厚度较薄的地区，湿陷程度为中等-强烈，湿陷性黄土地基的湿陷等级为级；在坡脚和低阶地等分布厚度较厚的地区，湿陷程度为中等-强烈，湿陷性黄土地基的湿陷等级为级。2处理方案根据场地工程地质条件，建筑物特点及周围环境条件，从安全可靠、技术、经济、施工难度等方面综合考虑，建议区采用垫层法或灰土挤密法等方案来消除黄土状粉土的湿陷性；区、区由于分布厚度较薄，建议施工开挖时直接挖除。具体采用何种处理方式，建议建设单位和设计单位结合现
21、场具体情况，并进行经济、技术比较后最终确定。六.场地不良地质作用拟建场区内冲沟较为发育，切割一般较深，沟壁较陡，易发生滑动、坍塌，宜注意保持风电机组距冲沟边缘留有一定的安全距离。经本次岩土工程勘测未发现泥石流、岩溶、滑坡等不良地质作用和地质灾害。建议在风电场施工图阶段针对各个风机位置进行进一步的勘察工作，以确保工程的安全。七.岩土工程条件分析区黄土状粉土结构较为松散，又具有湿陷性，岩土工程条件较差，未经处理不宜作为天然地基持力层，建议采用垫层法或灰土挤密法进行地基处理。区全风化的砾岩，分布厚度较薄，虽然结构已破坏，强度有所降低，其地基强度明显要高于第四系；下部为强风化、中风化的砾岩，地基强度较
22、高，工程条件较好。区分布的砾岩不论全风化、强风化、中风化均满足设计要求，均可作为天然地基持力层。区上部为第四系的覆盖层，且厚度较薄，岩土工程条件差，建议基础开挖时将其挖除；下部为全风化长石石英砂岩，分布厚度较薄，虽然原岩结构已破坏，强度有所降低，但其地基强度明显高于第四系；其下的强风化、中风化长石石英砂岩，地基强度较高，工程性质较好。区分布的全风化、强风化、中风化的长石石英砂岩均满足设计要求，可以采用天然地基。区上部为第四系的覆盖层，且厚度较薄，岩土工程条件差，建议基础开挖时将其挖去；下部为全风化砾岩，分布厚度较薄，虽然原岩结构已破坏，强度有所降低，但地基强度明显高于第四系；其下的强风化、中风
23、化砾岩，地基强度较高，工程性质较好。区分布的全风化、强风化、中风化的砾岩均满足设计要求，可以采用天然地基。八.结论及建议（1）根据对该区域构造活动特点、断裂构造、历史地震的综合分析，拟建场区位于地质构造相对稳定区，地震的影响主要来自邻区，适宜进行本工程建设。（2）经工程地质调查该场区内冲沟较为发育，沟壁较陡，易发生滑动、坍塌，宜注意保持风电机组距冲沟边缘留有一定的安全距离；未发现其它不良地质作用和地质灾害。（3）场区内地层主要为第四系（Q4）、白垩系（K）和志留系（S）地层。根据地层分布特征，将场区划分为三个区即区（黄土区域）、区（砂岩区域）及区（砾岩区域）。区主要由第四系黄土状粉土及白垩系砾
24、岩组成，区主要为志留系长石石英砂岩，区主要为白垩系砾岩。（4）区地下水仅分布在冲沟底部、河谷等地势较低的地段，而风电机组一般位于山体中上部，故可不考虑地下水的腐蚀性对工程的影响；区、区地下水埋深较深，故可不考虑地下水的腐蚀性对工程的影响。（5）根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），工程场地地震动峰值加速度值为0.30g，相应的地震基本烈度为度。经分析判定场地内地基土在地震基本烈度为度时为非液化土，可以不考虑地震液化的影响。（6）拟建场区内区（黄土区域）综合划分场地土类型为中软土，建筑场地类别 为类，局部为类；拟建场地区（砂岩区域）、区（砾岩区域），场地土类型为岩石，局部为中软土
25、，建筑场地类别为类。区属建筑抗震不利地段，区、区属建筑抗震有利地段，无危险地段，综合评价拟建场地为一般建筑抗震场地。（7）黄土状粉土在山体顶部分布厚度较薄的地区，湿陷程度为中等-强烈，湿陷性黄土地基的湿陷等级为级；在坡脚和低阶地等分布厚度较厚的地区，湿陷程度为中等-强烈，湿陷性黄土地基的湿陷等级为级。（8）区上部的黄土状粉土地基强度较低，又具有湿陷性，不能满足设计强度和变形要求，宜进行地基处理，建议采用垫层法或灰土挤密法进行地基处理。区、区地基土强度较高，分布厚度较大，满足设计要求，可以采用天然地基。（9）根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），该场区土壤标准冻结深度为1.10m
26、。 参考文献本次勘测工作主要依据岩土工程勘测任务书及下列规范、规程：【1】风电场场址工程地质勘察技术规定（发改能源2003 1403号）【2】岩土工程勘察规范（GB50021-2001）【3】建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）【2008年版】【4】建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）【5】建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）【6】中国地震动参数区划图（GB18306-2001）【7】湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）致谢信在本论文的写作过程中，我的导师谢力分老师倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严
27、格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村。同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。 最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。
