高密度电法在大型设施地基基础勘探中应用

《高密度电法在大型设施地基基础勘探中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、高密度电法在大型设施地基基础勘探中应用　　高密度电法方法技术成熟、数据采集自动化，数据处理软件完善，已在重大场地工程地质勘查中得到广泛应用。本文从鲁南风电场工程地质条件和地球物理特征出发，分析了采用高密度电法的必要性和可行性；然后介绍高密度电法的工作方法和数据处理步骤，最后通过高密度电法二维反演结果进行解译，划分了风机基础的覆盖层厚度和溶蚀区的位置，为风机选址和建设提供参考。6风能作一种清洁能源，近十几年在国内得到快速发展，“十二五”区间在国内将建成多座大型风电场。其中鲁南风电场位于会东县鲁南乡、堵格乡、岔河乡境内，场址位于川西高原与云贵高原结合地带，区域呈现“构造地貌”，山脊呈东北一西南

2、走向，海拔高度2800米-3050米。根据《风电场场址工程地质勘察技术规定》需要查明该区风机位置覆盖层厚度和对风电场场地内有白云岩等可溶性岩局部地段查明岩溶发育特征。高密度电法由于方法技术成熟、数据采集系统自动化、资料处理软件也较完善，已在重大场地的工程地质调查、坝基及桥墩选址、采空区及地裂缝探测等众多工程勘察领域取得了明显的地质效果和显著的社会经济效益。但在风电场场地勘探中仍不多见，为此本文呈现高密度电法在鲁南风电场风机基础勘探中的应用情况和效果，为今后风电场风机的选址工作开展提供参考。工程地质条件及地球物理特征1　工程地质条件(1)地形地貌鲁南风电场位于会东县鲁南乡、堵格乡以及岔河乡范

3、围内，1#号机位于鲁南乡政府后山坡顶，风机沿山脊走向北东向展布，最后至岔河乡龙头村钱家老包结束，沿线长约10km，风机均布置于山脊坡顶附近，部分沿山脊坡顶连续分布，部分风机布置于孤立的山丘坡顶，坡顶分布高程2860～3050mm，地形坡度15～20°，地形略有起伏，部分风机位置由于坡顶面积较小，需进行场地平整。由于风机多布置于坡顶。(2)地层岩性场地覆盖层主要分布于坡顶及坡脚一带，场地覆盖层类型与其原岩成分密切相关，坑探表明，可将场地覆盖层分为含砾粉质粘土及碎石土两种类型，简述如下所示。6①粉质粘土：黄褐色～棕红色，厚度0～3m，浅表0.5m深度内植物根系较为发育，该层主要分布于白云岩分布

4、区域，在边坡坡脚以及溶蚀洼地分布较多，多覆盖于白云岩之上，为白云岩被溶蚀后残留的物质风化后形成，天然状态下呈可塑状态，光滑，遇水后强度快速降低，局部含有少量砾石，砾石粒径0.5～2cm，含量约5～10％，砾石成分以白云岩颗粒为主。②碎石土：黄褐色，厚度0.5～3.5m，浅表0.5～1.0m深度内植物根系较为发育，主要分布于变质石英砂岩、砂页岩边坡的坡脚及坡顶一带，结构松散～稍密，块石粒径20cm左右，成分多为变质砂岩，含量5％左右，碎石粒径2～4cm，为棱角～次棱角状，成分为砂岩，局部可见页岩等，含量约30～40％，块碎石之间多被黄褐色粉土充填。总的来看，该层主要是原岩在长期的物理地质作用

5、下崩坡积或残积形成。③场地岩溶发育特征鲁南场地分布有震旦系灯影组白云岩为可溶性岩，在与水的作用下局部地段可能产生溶蚀，多沿层面、平行不整合接触界面、裂隙或断层带溶蚀而发育溶洞、溶隙、溶沟、溶槽等岩溶地质现象，对风机基础有一定影响，建议进行必要的地基处理或风机布置避让岩溶发育区。2　地球物理特征根据现场实测物探资料可知，鲁南风电场地表覆盖层主要为崩坡积的粉质粘土组成，其电阻率范围为100～800Ω·m；基岩为白云岩或砂岩，白云岩电阻率范围为3000～10000Ω·m，砂岩电阻率范围为50～1000Ω·m。由此可6见，不同部位的地层电阻率差异明显，具备采用电法测试的物性前提。高密度电法工作方法

6、及数据处理1　工作方法风电场场地均处于鲁南山系坡顶一带，长约10km，风机位置高度在2800～3000m，拟建33台风电机组。根据地质要求在4、10、11、22、24、25、26、28、31、32#共10台风电机组基础地质进行勘探，其中甜机组基础岩体为砂岩，其余机组基础岩体为白云岩。根据该区的地球物理特征选择高密度电法对以上的10台机组基础部位进行勘探。本文以4#号和10#机组为例，其测线布置和地形如图2所示，在风机组中部个布置一条长120米测线，点距为2米。本次工作野外数据采集使用仪器为DUK-2高密度电法仪。根据多组现场实验，在本次工作中，采用温纳AMNB装置和偶极装置。根据地形、地质

7、条件和目标层埋深采用2m电极距，每个排列布置电极60根。测量时对同装置采用0.5s供电时间进行测量，并采用不同装置检验测量数据的一致性和稳定性。2　数据处理6高密度电法数据处理采用RES2DINV高密度电阻率数据二维反演软件反演数据和surfer软件成图。具体过程为将所测得的视电阻率，经数据格式转换、数据预处理、地形校正、正演和反演计算，最后得到视电阻成像色谱图并对其进行解释。反演结果及地质解译4号机基础位于一三角形山顶