國內(nèi)風電市場經(jīng)過近些年的快速發(fā)展,建設(shè)條件較好的平原區(qū)域的風能資源幾乎已開發(fā)殆盡,目前開發(fā)的風能逐漸向建設(shè)條件較困難的山區(qū)及海上轉(zhuǎn)移,隨之引起建設(shè)費用的水漲船高,如何控制投資費用成為了各建設(shè)單位的重要工作。風電場道路建設(shè)費用作為山區(qū)風電場建筑工程投資的重要組成部分,自然也成為了建設(shè)方千方百計控制的對象。
作為設(shè)計方,如何設(shè)計道路,才能既保證設(shè)備運輸安全,又能使工程量最少,成為了我們設(shè)計的首要目的。除了道路的寬度及縱向坡度,轉(zhuǎn)彎段的加寬值也是影響道路工程量的重要影響因素,這就不得不考慮到設(shè)備運輸車輛車長及其運輸方式。
工程概況
一、地形地貌
本風電場工程位于江西省九江市境內(nèi),24臺2MW的風電機組布置在中低山山梁或不連續(xù)山包頂部,場區(qū)長度約12.73km,寬度約1.76km。風電場地形屬于褶皺斷裂綜合作用形成的低山地貌單元。風電機組機位所在山梁的相對高差均在400m-500m,山梁呈現(xiàn)向南突出的弧線形式,山梁北側(cè)山坡坡度20°左右,南側(cè)山坡陡傾,坡度在40°-50°;孤立山包的相對高差在150m-300m,山包四周坡度多在25°左右,局部有溶蝕形成的陡坎。風電場內(nèi)出露的巖石為強-弱風化的砂巖和灰?guī)r。整體地貌形態(tài)見圖1。
圖1 風電場場址地形地貌
二、風電機組設(shè)備參數(shù)
本工程采用風電機組設(shè)備的主要尺寸見表1。
道路設(shè)計
風電場道路主要滿足風電場建設(shè)期的施工和設(shè)備運輸需要以及運行期的檢修運行使用。風電場道路參照山嶺重丘四級道路標準修建,同時要滿足超長件和超重件的運輸,設(shè)計荷載標準為公路-Ⅱ級。道路設(shè)計遵循的基本原則是保證行車安全、舒適、便捷的前提下,充分利用現(xiàn)有道路與地形地貌,做到工程量小、造價低、運行方便,并有利于施工和維護。
該風電場道路主要分為進場道路和場內(nèi)道路兩部分,其中風電場進場道路包括一段利用拓寬現(xiàn)有鄉(xiāng)道和一段新建道路,進場道路總長約9.1km;場內(nèi)道路主要為連接進場道路和各機組之間的道路,總長約17.7km。
路線經(jīng)過區(qū)域為覆蓋層、全風化或強風化巖石,路塹開挖邊坡坡比值:坡積土、全風化為1:1,強風化巖為1:0.75,弱風化巖為1:0.5。路堤填筑主要采用路基開挖料,優(yōu)先采用弱風化開挖料,路堤填筑邊坡為1:1.5。對于原地面坡度較陡,路基填方較高、放坡較遠的部位,為確保路基穩(wěn)定,根據(jù)情況設(shè)置擋土墻。風電場道路主干道的最大縱坡不大于14%,部分困難路段不超過16%,支路極限坡度為18%-20%。豎曲線一般半徑為300m,條件受限時可取為250m。
根據(jù)風電機組廠家運輸手冊及相關(guān)山地風電場的設(shè)計經(jīng)驗,道路橫斷面設(shè)計采用單幅的路幅形式,道路路基寬6.0m,路面寬4.0m,兩側(cè)路肩(包括排水溝)寬分別為1.0m??紤]到南方山區(qū)雨水充沛,為盡量減少暴雨對路面的破壞,路面結(jié)構(gòu)采用10%水泥穩(wěn)定碎石面層,厚20cm。
在直線路段采用雙向橫坡,由路中央向兩側(cè)傾斜,形成直線式路拱,行車道橫坡為2%,路肩橫坡為2%。轉(zhuǎn)彎路段圓曲線半徑小于150m時,按規(guī)定需設(shè)置超高及加寬,一般加寬內(nèi)側(cè)路面,特殊路段因地形原因也可采用外側(cè)加寬。由于風電場道路需要滿足風電機組設(shè)備超長件(葉片及塔筒)的運輸要求,而采用不同的運輸方式,對于道路路基的加寬值會有較大的不同。