某海上風(fēng)電巖面形態(tài)初步分析

陳旭軍 CHEN Xu-jun

（廣東科諾勘測(cè)工程有限公司，廣州 510700）

0 引言

本海上風(fēng)電項(xiàng)目離岸最近距離約15公里，海深15～18m之間，涉海面積約98.8km2，為查明基巖面埋深及起伏形態(tài)，確定地基基礎(chǔ)方案，提供地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工所需的巖土工程資料，本次采取了測(cè)量、物探、鉆探等多種方法開展勘測(cè)工作。

1 工作思路

為查明場(chǎng)地上部覆蓋層厚度、基巖面埋深和起伏情況等，采取了側(cè)掃聲吶、多波束探測(cè)、中地層剖面探測(cè)及鉆探等多種勘測(cè)手段相結(jié)合的方式，具體技術(shù)路線如圖1。

圖1 技術(shù)路線圖

2 工作布置

2.1 側(cè)掃聲納海底地貌探測(cè)

海底地貌測(cè)線（與多波束測(cè)深測(cè)線相同）測(cè)線間隔為60m，方向?yàn)闁|西走向，掃測(cè)量程設(shè)置為單側(cè)60m，掃測(cè)條帶間重疊60m，重疊度100%，如圖2所示。

圖2 側(cè)掃聲納海底地貌探測(cè)示意圖

2.2 淺地層剖面探測(cè)

淺地層剖面探測(cè)測(cè)線重疊。主測(cè)線沿?cái)M建風(fēng)機(jī)主排列方向，按間距1300m平行布設(shè)測(cè)線；檢查線垂直于主測(cè)線呈南北方向，按間距1800m平行布設(shè)測(cè)線。測(cè)線布設(shè)示意圖如圖3所示，測(cè)線總長(zhǎng)為164.7km，如圖3所示。

圖3 淺地層剖面探測(cè)測(cè)線布設(shè)示意圖

2.3 中地層剖面探測(cè)

主測(cè)線沿?cái)M建風(fēng)機(jī)主排列方向布設(shè)，共布設(shè)20條主測(cè)線。檢查線垂直于主測(cè)線布設(shè)，共布設(shè)5條檢查線，主測(cè)線間距為800m，檢查線間距為1800m，如圖4所示。

圖4 中地層剖面測(cè)線布設(shè)示意圖

2.4 鉆探

本次共布置11個(gè)鉆孔，鉆孔間距按3~6km網(wǎng)格狀均勻布置，如圖5所示。

圖5 鉆孔平面布置圖

3 工作成果

3.1 側(cè)掃聲吶探測(cè)成果

通過側(cè)掃聲吶場(chǎng)址大部分調(diào)查區(qū)域海底地貌較為平滑，聲學(xué)反射圖像較為均勻，但在場(chǎng)址北部和南部各有一片疑似礁石出露，如圖6所示。

圖6 場(chǎng)址三維地形渲染圖

3.2 淺地層剖面探測(cè)成果

淺地層剖面調(diào)查由于分辨率較高，主要調(diào)查海底較淺部分海底地層結(jié)構(gòu)特征及可能存在的管道及障礙物等。通過探測(cè)圖像可見本區(qū)域淺地層剖面反射較為清晰，未發(fā)現(xiàn)有明顯的大型障礙物或管線繞射形成的明顯弧形反射特征。

3.3 中地層剖面探測(cè)成果

根據(jù)該區(qū)的工程鉆探資料（AK01~AK10），結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)中地層圖像進(jìn)行解譯，在場(chǎng)址的南側(cè)、北側(cè)及中部部分區(qū)域均可見有明顯的基巖反射特征，整體上看，基巖在中部區(qū)域處于埋藏狀態(tài)，南北兩側(cè)基巖出露出海底面，其中北側(cè)白須公礁所處區(qū)域基巖出露出海平面，如圖7所示。

圖7 基巖頂面等高程圖（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）

3.4 鉆探成果

根據(jù)鉆探資料，在南側(cè)裸露礁石出露區(qū)域以北，上部覆蓋層厚度一般小于9m，部分區(qū)域全~強(qiáng)風(fēng)化基巖直接出露，但在南側(cè)裸露礁石出露區(qū)域以南，覆蓋層厚度一般大于14m（鉆孔AK09），且部分區(qū)域基巖埋深大于90m（鉆孔AK10），推測(cè)此處基巖面發(fā)生突變，如圖8所示。強(qiáng)風(fēng)化基巖和中等風(fēng)化基巖層頂高程范圍為-21.90~-44.43m（表1），高差達(dá)22.53m。

圖8 典型地質(zhì)解譯剖面圖

表1 場(chǎng)地鉆孔揭露基巖面起伏情況

4 結(jié)論及評(píng)價(jià)

4.1 基巖面形態(tài)分析

根據(jù)勘測(cè)成果，場(chǎng)區(qū)北西側(cè)及南側(cè)部分區(qū)域有礁石群分布，北側(cè)部分礁石突出水面，礁石區(qū)域地勢(shì)偏高、起伏較大，地形總體具NESW向帶狀延伸特點(diǎn)。南北側(cè)礁石突出區(qū)域，基巖面直接出露海面；兩礁石群所夾中部區(qū)域地勢(shì)相對(duì)平坦，覆蓋層厚度一般2~14m，海底礁石零星分布，基巖面總體起伏較小，形態(tài)相對(duì)平緩；南側(cè)基巖面以礁石形態(tài)出露海面后，向東南方向陡然下切，形成深度大于90m的巨厚覆蓋層，該區(qū)域內(nèi)物探及鉆探方法均未能揭露基巖面。

4.2 基礎(chǔ)選型

場(chǎng)地的大部分地段全~強(qiáng)風(fēng)化巖直接出露或上覆軟弱土層厚度較小，該區(qū)域可采用重力式基礎(chǔ)，重力式基礎(chǔ)施工時(shí)應(yīng)清除上部軟弱土，使基礎(chǔ)坐落在全~強(qiáng)風(fēng)化基巖之上，并應(yīng)采用合適的施工工藝對(duì)地基面進(jìn)行整平處理，保證基礎(chǔ)穩(wěn)定，防止不均勻沉降。場(chǎng)地南部鉆孔AK09和AK10連線一帶，建議采用樁基礎(chǔ)，可根據(jù)巖土層分布、厚度、埋深等情況選擇性地采用鋼管樁或沖（鉆）孔灌注樁等基礎(chǔ)形式，并應(yīng)注意避免將基樁持力層落在基巖面陡變下切部位。

4.3 勘測(cè)方法評(píng)價(jià)

本次勘測(cè)采用側(cè)掃聲吶、淺地層剖面探測(cè)、中地層剖面探測(cè)、鉆探取芯等多種勘測(cè)手段，由側(cè)掃聲吶和淺地層剖面探測(cè)完成淺表層地形分布和覆蓋層情況分析，中地層剖面完成對(duì)深部覆蓋層厚度、基巖埋深情況探測(cè)，最后以網(wǎng)格狀分布的鉆孔對(duì)上述物探方法進(jìn)行解譯和驗(yàn)證，有效地完成了對(duì)本項(xiàng)目場(chǎng)址海底基巖面分析，為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工提供了堅(jiān)實(shí)的勘測(cè)資料。