某海上風電巖面形態初步分析

陳旭軍 CHEN Xu-jun

（廣東科諾勘測工程有限公司，廣州 510700）

0 引言

本海上風電項目離岸最近距離約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，確定地基基礎方案，提供地基基礎設計和施工所需的巖土工程資料，本次采取了測量、物探、鉆探等多種方法開展勘測工作。

1 工作思路

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

圖1 技術路線圖

2 工作布置

2.1 側掃聲納海底地貌探測

海底地貌測線（與多波束測深測線相同）測線間隔為60m，方向為東西走向，掃測量程設置為單側60m，掃測條帶間重疊60m，重疊度100%，如圖2所示。

圖2 側掃聲納海底地貌探測示意圖

2.2 淺地層剖面探測

淺地層剖面探測測線重疊。主測線沿擬建風機主排列方向，按間距1300m平行布設測線；檢查線垂直于主測線呈南北方向，按間距1800m平行布設測線。測線布設示意圖如圖3所示，測線總長為164.7km，如圖3所示。

圖3 淺地層剖面探測測線布設示意圖

2.3 中地層剖面探測

主測線沿擬建風機主排列方向布設，共布設20條主測線。檢查線垂直于主測線布設，共布設5條檢查線，主測線間距為800m，檢查線間距為1800m，如圖4所示。

圖4 中地層剖面測線布設示意圖

2.4 鉆探

本次共布置11個鉆孔，鉆孔間距按3~6km網格狀均勻布置，如圖5所示。

圖5 鉆孔平面布置圖

3 工作成果

3.1 側掃聲吶探測成果

通過側掃聲吶場址大部分調查區域海底地貌較為平滑，聲學反射圖像較為均勻，但在場址北部和南部各有一片疑似礁石出露，如圖6所示。

圖6 場址三維地形渲染圖

3.2 淺地層剖面探測成果

淺地層剖面調查由于分辨率較高，主要調查海底較淺部分海底地層結構特征及可能存在的管道及障礙物等。通過探測圖像可見本區域淺地層剖面反射較為清晰，未發現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 中地層剖面探測成果

根據該區的工程鉆探資料（AK01~AK10），結合區域地質構造，對中地層圖像進行解譯，在場址的南側、北側及中部部分區域均可見有明顯的基巖反射特征，整體上看，基巖在中部區域處于埋藏狀態，南北兩側基巖出露出海底面，其中北側白須公礁所處區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國家高程基準）

3.4 鉆探成果

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

圖8 典型地質解譯剖面圖

表1 場地鉆孔揭露基巖面起伏情況

4 結論及評價

4.1 基巖面形態分析

根據勘測成果，場區北西側及南側部分區域有礁石群分布，北側部分礁石突出水面，礁石區域地勢偏高、起伏較大，地形總體具NESW向帶狀延伸特點。南北側礁石突出區域，基巖面直接出露海面；兩礁石群所夾中部區域地勢相對平坦，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，形態相對平緩；南側基巖面以礁石形態出露海面后，向東南方向陡然下切，形成深度大于90m的巨厚覆蓋層，該區域內物探及鉆探方法均未能揭露基巖面。

4.2 基礎選型

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

4.3 勘測方法評價

本次勘測采用側掃聲吶、淺地層剖面探測、中地層剖面探測、鉆探取芯等多種勘測手段，由側掃聲吶和淺地層剖面探測完成淺表層地形分布和覆蓋層情況分析，中地層剖面完成對深部覆蓋層厚度、基巖埋深情況探測，最后以網格狀分布的鉆孔對上述物探方法進行解譯和驗證，有效地完成了對本項目場址海底基巖面分析，為基礎設計和施工提供了堅實的勘測資料。