李金华　（安徽省电力设计院，安徽　合肥　230000）

信义金寨150MW光伏发电项目场地稳定性研究

李金华（安徽省电力设计院，安徽合肥230000）

以金寨信义150MW光伏发电项目为例，对光伏电场的场地稳定性进行评价，给出场地稳定、适宜本工程建设的结论。

光伏发电；区域稳定；岩土工程；地震

0　前言

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。随着国家对清洁能源的重视以及系列政策扶持，光伏发电项目愈来愈成为当前能源建设领域的新贵。“十三五”期间，安徽省内光伏发电项目规划为能源建设的重头戏。随着光伏电站建设的推广，对工程建设区域的稳定性评价也就随之成为前期规划设计阶段的重点工作。本文以安徽省金寨县信义150MW光伏发电项目为例，进行该建设项目的场地稳定性评价。

1　工程概况

信义金寨150MW光伏电站项目是由信义光伏产业（安徽）控股公司投资，坐落在安徽省金寨县西侧史河边上，占地约为3500亩，该项目为安徽省装机容量最大的光伏发电项目。采用多晶硅光伏组件，固定式支架，地面布置的光伏组件装机容量为135MW，光伏温室装机容量为15MW，总装机容量为150MW，共采用4回35kV线路接到附近变电站35kV间隔，共分4段35kV母线，共15条35kV集电线路，每条35kV集电线路由10个左右1MW发电单元组成。

2　区域地质及稳定性评价

根据《中国及邻区海陆大地构造图》（张文佑主编，1983），区域地跨3个一级大地构造单元，北部处于华北断块区，东南部与下扬子断块区相截接，西南与秦岭～大别山断褶带相截接（图1）。各构造单元经历了各自的构造演化阶段，其构造格局、结晶基底和固结时期以及地震构造等各具特色。

图1　区域大地构造单元

华北断块区在区域内大致以肥西～韩摆渡断裂、郯庐断裂为界，大部分属豫皖断块的范围，基底岩系由太古代和早元古代五河群（嵩山群）、凤阳群及登封群组成。基底构造线方向为北西西、南北向，基底固结时期为吕梁～中岳运动期（1850～1700Ma），之后进入盖层发育阶段，其上覆盖中晚元古代～古生代地层，缺失上奥陶统～中、下石炭统地层。

秦岭～大别山断褶带为一界于华北断块区与下扬子断块区之间的楔型构造块体，基底由大别群（Ar）、佛子岭群（Z）、梅山群（C1～P）组成。主要的构造事件发生在加里东旋回，印支运动结束地槽发展阶段而回返固结，基底构造线方向为北东向、北西西向。中生代进入断块差异运动高潮期，在盆地中堆积了巨厚的火山碎屑岩系。新构造运动时期差异断块运动明显减弱。

下扬子断块区北缘由襄樊～广济断裂、郯庐断裂、响水口断裂构成曲折的北部边界；东南界为绍兴～江山断裂。晋宁运动（850～1050Ma）造就了下扬子断块基底的变形和回返固结，基底岩系上溪群和张八岭群多出露在断块的南、北边缘。

区域地跨3个一级大地构造单元，由纵横交错的断裂带和被它们围限的块体镶嵌而成，遭受多期构造运动。早第三纪以来发育断陷盆地，并伴随碱性岩浆喷溢，可见在喜山运动早期，本区构造运动较强烈。

新构造运动和近期地壳运动特征是决定所在地区地震活动特征的最主要因素之一。区域新构造运动有多种表现形式，主要有大面积的升降运动，新生代盆地构造和晚新生代岩浆活动等。

区域内断裂构造比较发育，其展布方向主要为东西、北北东、北东和北西向，这几组方向的断裂形成断裂构造格架，现就区域内的主要活动断裂叙述如下。

①青山～晓天断裂

断裂西起青山、拆字岭、古桥畈、龙井冲、磨子潭、东西溪至晓天，走向东西～北西～近东西，地表倾向北（或北东），倾角60°～70°，深部可能反倾。该断裂具广泛的动力变质作用，在其影响范围内，形成一条东宽西窄的动力变质带和一系列密集的小断裂群，整个变形影响带宽度为2～15km。

②固始～肥中断裂

西起河南明港以西，向东延至河南固始、安徽寿县隐贤集至肥东梁园附近，总体走向北西西。它隐伏于新生代盖层以下，已为航测、重力、电测深、钻探证实存在。电测深结果表明断裂不仅对基底有明显的控制作用，并且在燕山期有过强烈的活动，致使该断裂南降北升，中生代地层的底板埋深相差悬殊。

③肥西～韩摆渡断裂

该断裂是华北断块与秦岭～大别山断褶带的边界断裂，中生代末期，由于南北向拉张作用，形成断裂南侧东西向延展的第三纪丰乐河断陷盆地，第四纪以来无明显活动。

④六安～合肥断裂

该断裂是据物探资料推测的隐伏断裂，近场区展布的只是其一段。根据电测深资料北侧为电阻率低，南侧为电阻率高，推测该断裂浅部产状倾向北，倾角较陡。沿断裂有喜山期，基性火山口分布，主要活动期为喜山期。

⑤梅山～龙河口断裂

该断裂走向北西西，北西自梅山，大致沿响洪甸水库、下符桥、复南山南侧再向南东延至龙河口水库，断裂沿线呈现强烈的动力变质作用，发育糜棱岩、碎裂岩和断层泥。

⑥落儿岭～土地岭断裂

自北东至南西经凤凰台、下符桥、复南山西、霍山县城北西、落儿岭、杨家湾、烂泥坳、祝家铺、土地岭、杨树沟和王家上湾（七二岭），并继续向南西延伸抵湖北境内。断面产状：50°～60°/NW（或SE）∠64°～84°。沿断裂线状沟谷极为发育，发育构造变形带，有韧性变形的糜棱岩，也有脆性变形的角砾岩和表征新活动的断层泥。

上述断裂距本高程建设场区均＞5km，且断裂构造相对稳定，近期地震活动水平较低，未发现沿断裂有明显的垂直向和水平向活动迹象，场地稳定，适宜工程建设。

3　地震概况

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）工程区域所处金寨县地震峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。本工程场区开阔，地基土主要为软弱土、中软土，属于建筑抗震不利地段。根据现场收资得出场地覆盖层厚度为3～50m之间。经综合分析，判定拟选场区建筑场地类别为Ⅱ类。

4　岩土工程条件

4.1地形地貌

拟选场区在区域地貌上属史河流域中游丘陵区，微地貌为河漫滩，地势开阔，略有起伏，整体北高南低，占地面积约7.6km×0.5km，地面高程55.00～63.00m之间（85国家高程基准）。

4.2工程特性

浅部地基土为第四系全新统冲积而成，局部为静水沉积而成，主要为松散～稍密状态砂土，南侧场地为松散～稍密的碎石土夹粉土粉砂，局部为软塑淤泥质粉质粘土、可塑偏软～硬塑状态粉质粘土。对于轻型建（构）筑物如逆变升压单元和光伏面板支撑等可采用天然地基浅基础，可采用稍密细砂或可塑偏软～硬塑粉质粘土作为持力层；对于场区南段可采用松散～稍密层卵石作为天然地基持力层。

在基坑开挖需考虑合理支护措施，防止出现坑壁坍塌、坑底流砂的现象出现。

从技术经济、施工质量等综合因素考虑，也可在场区没有卵石的区域采用桩基础，可选用钢筋混凝土预制管桩。钢筋混凝土预制管桩成桩质量好，强度能够保证，且施工方便，由于场区浅部地基土主要为砂土，可不考虑地基土的超孔隙水压力和挤土效应。

4.3地下水条件

地下水类型主要为孔隙潜水，大气降水是地下水的主要补给来源，同时也接受上游地表径流入渗补给。地下水位随季节变化大，受旁边史河水位影响明显，一般非汛期为地下水补给河水；汛期为河水补给地下水。旱季埋深为3.0～4.0，雨季为1.0m左右，变化幅度在2.0～3.0m之间。

根据附近相邻工程搜集的资料，判定地下水对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。

4.4特殊土及不良地质作用

场区内表层的细砂、淤泥质粉质粘土属于高压缩性，低强度土体，受荷载后易产生侧向滑动、沉降或基础下土体挤出等现象，工程性质较差；基坑开挖时，易发生坑壁滑塌、坑底流砂等不良地质作用。

此外，站址内不存在影响工程稳定的滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。

5　结论

①拟选场地近场区内断裂构造相对稳定，地震活动水平较低，未发现沿断裂有明显的垂直向和水平向活动迹象，场地稳定，适宜工程建设。

②根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），拟选站址在50年内，一般场地条件下，可能遭遇超越概率为10%的地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度Ⅵ度，抗震设计分组为第一组；拟选场区建筑场地类别为Ⅱ类。

③场址地貌为河流漫滩，浅部地基土主要为松散～稍密状态砂土，南侧场地为松散～稍密的碎石土夹粉土粉砂，局部为软塑淤泥质粉质粘土、可塑偏软～硬塑状态粉质粘土，对于轻型建（构）筑物如逆变升压单元和光伏面板支撑等可采用天然地基浅基础，可采用层细砂或层粉质粘土作为持力层；对于场区南段可采用卵石作为天然地基持力层。对于没有卵石的区域也可采用钢筋混凝土预制管桩。

④地下水类型主要为孔隙潜水，大气降水是地下水的主要补给来源，同时也接受上游地表径流入渗补给。地下水位随季节变化大，受旁边史河水影响明显，一般非汛期为地下水补给河水；汛期为河水补给地下水。旱季埋深为3.0～4.0，雨季为1.0m左右，变化幅度在2.0～3.0m之间。地下水对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。

⑤场区内表层的层细砂、淤泥质粉质粘土属于高压缩性、低强度土体，受荷载后易产生侧向滑动、沉降或基础下土体挤出等现象，工程性质较差。场地地基土主要为细砂，粘粒含量低，地下水位埋深浅，在基坑开挖时，易发生坑壁滑塌、坑底流砂等不良地质作用。此外，站址内不存在影响工程稳定的滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。

［1］GB50021-2001，岩土工程勘察规范（2009年版）［S］.

［2］GB50007-2011，建筑地基基础设计规范［S］.

［3］GB50011-2010，建筑抗震设计规范［S］.

［4］GD003-2011，光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）［S］.

［5］JGJ94-2008，建筑桩基技术规范［S］.

TU47

A

1007-7359（2016）04-0146-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.058

李金华（1983-），男，湖北宜昌人，毕业于中国矿业大学，硕士；工程师，主要从事电力系统岩土工程的勘测与设计工作。