2025-07-18
一、技术简介
本项目针对露天矿巨厚排土场开发风电场建设的技术难题,创新性地提出了一整套综合解决方案。项目依托回填土厚度高达200m的排土场,针对未经压实处理、湿陷性强、工程特性复杂的土体,提出了场地综合勘察与地质评价新方法,首次采用深层原位载荷试验、井地地震CT和孔内电视技术精准评价巨厚粗颗粒土的工程性质,解决了场地选址及地质条件评价难题;研发了超高能级(20000 kN·m)分层强夯结合土工加筋垫层的水平及深层双向地基处理技术,处理深度达到24m以上,地基承载力、变形模量显著提高,且经济性突出;发明了风电机基础预置锚杆顶升与砂垫层振动液化两种基础变形主动调节装置,实现风机基础差异沉降的可调性,确保运行安全。项目经理论分析、数值模拟及现场1:1大型试验验证,明确了沉降特性及处理要求,形成可推广的风电场建设技术体系。技术攻克了矿区巨厚回填土风电建设国际性难题,提高土地资源利用率,推动矿山企业转型发展,实现了经济效益、环境效益和社会效益的高度统一,对推动我国能源结构的清洁高效转型具有重大意义。
二、主要技术指标
1.采用20000 kN·m超高能级分层强夯技术,地基处理深度≥24m,显著提升地基承载力与变形控制能力。2.基础总沉降量控制在411mm以内,基础倾斜率≤7.96‰,满足风电机组严格的运行安全要求。3.创新开发的预置锚杆顶升与砂垫层振动液化调节技术,有效实现风机基础差异沉降的动态调控,确保长期安全稳定运行。4.工程监测数据证实地表沉降稳定,土层密实度显著增强,整体提升排土场稳定性
三、社会经济效益、应用情况及适用范围
(1)社会经济效益:本技术方案在平朔矿区100MW风电项目成功应用,风机基础相较于传统桩基础节约工程造价约20%,总投资降低4923万元,单位千瓦投资降低492.3元;全国范围内可盘活10GW排土场风电建设容量,节约投资约49.23亿元;年发电量24812.5万kW·h,每年节约标煤7.5678万t,减少CO₂排放21.4033万t,经济、环境和社会效益显著。
(2)应用情况:本技术最早于2019年6月在中煤平朔集团有限公司的“平朔矿区100MW风力发电项目”投入使用,至2020年6月成功完成应用实施。项目严格按照国家现行规范进行设计与施工,首次提出并应用了适用于露天矿巨厚排土场的“有限深度地基处理+预置差异沉降调节”技术方案,结合超高能级分层强夯技术和水平加筋土垫层方法,显著提升了地基土的压缩模量和承载力,确保风机基础的长期稳定性及安全性,成功解决巨厚排土场风电建设难题。项目年发电24812.5万kW·h,节约标煤7.5678万t,减少CO₂排放21.4033万t,显著提高土地利用效率,环境与社会效益突出。
(3)适用范围:本技术适用于露天矿区、采空区等巨厚排土场区域的风电场建设,尤其适合排土厚度大(50m~200m)、未经分层压实处理、湿陷性明显、工程地质条件复杂且传统施工方法经济性差的场地。通过有限深度地基处理与差异沉降主动调节技术,可在经济合理的前提下满足高耸风机基础的严格要求,确保长期安全稳定运行。同时,本技术也适合土地资源紧缺、风能资源丰富且亟需能源结构转型的地区进行全国范围的规模化推广,能够有效盘活大量闲置排土场土地资源,促进矿区经济转型发展,显著提升环境效益、社会效益和经济效益,实现矿区的绿色转型和清洁能源的高效开发利用。
四、技术图片
五、其他
技术持有单位:中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司
技术联系人:郭书恒,18641923186,guoshuheng@bjy.powerchina.cn