3.3 场区工程地质条件

3.3.1 地形地貌

拟建光伏电站场址位于曲阳县，东南距县县城直线距离约10km，场址周围均有水泥路与外界相通，交通便利。

场址周围无高大建筑，场址所在区域属丘陵地形，多土丘状孤山，山顶岩石裸露，山下多碎石黄土，山坡段仅表层有少量覆土。

场址区属于太行山前丘陵地貌，区内山势平缓，沟谷平直，由多个孤山组成，山丘之间有沟渠相隔，为一季节性河流，河谷宽浅，底部为卵砾石，勘探期间无地表水。地面高程为160～310m，相对高差最大120m，地形坡度相对较缓。

3.3.2 地层岩性

场址区内出露地层主要为震旦系白云岩、灰岩等；上覆第四系残坡积（含碎石）土，沟谷及河床分布第四系冲洪积土层、砂砾石层。自上而下可划分如下。

（1）第四系人工堆积土（。岩性为粉质黏土，含碎石，零星分布于山坡地带，已垦为耕地。土为粉质黏土，棕黄、紫红色，潮湿，松散。碎石岩性为灰岩、白云岩，棱角状，粒径一般1～3cm，含量约10%。

（2）第四系冲洪积层（Q₄al＋pl）。第四系全新统冲洪积成因的粉土、卵砾石层，二元结构特征明显。粉土稍湿，呈稍密—中密状，一般分布于沟道两侧砂砾石层之上，表层多为耕植土，厚度大于1m，物理力学性质较差；砂砾石层密实，岩性一般为白云岩、花岗岩等，磨圆度好，一般呈次圆状或椭圆状，粒径一般5～30cm，个别可达到50cm以上，分选较好。

（3）第四系残、坡积（。岩性成份为黏土（含碎石），广泛分布于山坡地带，杂色，湿，稍密—中密状。碎石岩性为灰岩，棱角状，粒径一般3～7cm，个别可达20cm以上，含量30%～40%。土为紫红色黏土，湿，硬塑态，力学性质相对较好。

（4）震旦系中统白云岩夹泥灰岩（Z₂w）。隐晶质结构，薄—中厚层状。表层节理裂隙较发育，属中硬岩，表层强风化。岩层产状：240°～270°∠10°～25°，呈单斜地层产出，强风化厚度0.5～1.5m。

3.3.3 地质构造

大地构造单元上位于太行山北段东麓山前，地处燕山台褶带军都山岩浆岩带狼牙山凹褶断束构造单元的中段。场区内构造不发育，据现场地质测绘推测，沿场址冲沟发育一较大断层，断层两侧分别出露较新的沉积岩白云岩与较老的硅质侵入岩或变质岩。主要发育两组节理：L1∶160°∠75°，节理面平直粗糙，间距20～100cm，延伸长度约5m；L2：45°∠87°，节理面平直粗糙，微张，无充填，延伸长度1～3m。

3.3.4 岩土体的物理力学性质

（1）岩土体的物理力学特性。为查明场区地基土的物理力学性质，本阶段共在工程区山坡挖探坑内取3组扰动样进行了室内土的物理力学性质试验，参照保定易县光伏电站成果：地基土一般为高液限黏土，黏粒含量为35.1%～62%，平均44.04%；天然密度1.81～1.97g/cm³，平均1.87g/cm³；天然含水率23.53～29.03%，平均26.44%；天然孔隙率38.3～48.08%；饱和度51.06～79.63；土粒比重2.71～2.73。压缩系数0.15～0.64，平均0.29，属于中等压缩性土；压缩模量2.87～11.28MPa，平均7.20MPa；凝聚力43.65～274.92kPa，内摩擦角8.4～33.2°。

为查明场区岩体的物理力学性质，本阶段在野外取3块9组样进行了室内岩石物理力学性质试验（成果在试验中），岩石物理力学试验成果汇总见表3.3-1

（2）岩土体物理力学参数建议值。并根据场地土和岩石的现场及室内物理力学性质试验成果，参照相关工程经验，提出场地土及岩体的物理力学性质参数建议值，见表3.3-2和表3.3-3。

3.3.5 场区水文地质条件和水、土的腐蚀性评价

3.3.5.1 场区水文地质条件和水的腐蚀性评价

场址区地表高程160.00～310.00m，本次勘察期间区内未见地表水及地下水出露，沟道均为干谷。

拟选场址地处低山丘陵区斜坡地带，不利于大气降水的赋存。第四系松散地层中多无地下水，沟谷地带在丰水期可能分布少量地下水，补给条件差，水量小。基岩裂隙水主要赋存于岩层中的构造裂隙内，连通性差，富水性差，水量偏小。

拟选场址处在山坡上，场址内地下水对项目无影响。

为评价水的腐蚀性，现场在北南庄村取地表水SY1，在李家洼、北南庄村取地下水SY2、SY3进行了水质简分析，水质简分析结果汇总见表3.3-4。

根据《岩土工程勘察规范》（G B 50021—2001）的要求，环境水的腐蚀性评价见表3.3-5；环境水对混凝土具微腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性，在干湿交替条件下具微—弱腐蚀性。

3.3.5.2 场区地基土的电阻率及土的腐蚀性评价

为了解场址地基土及基岩的电阻率，本阶段在场地中部布置了6个测区共35个电测深点，工作布置见场址区工程地质平面图，电阻率测试成果见表3.3-6～表3.3-11。接地电阻率测试采取高密度电法进行测试，扫描层数为13层，保证反演后深度大于6m。

综合各点解释结果，采用算术平均值法，求得A测区电阻率最大值5724.67Ω·m，最小值40.42Ω·m，平均值1284.7Ω·m；B测区最大值5587.56Ω·m，最小值37.13Ω· m，平均值2075.9Ω·m；C测区最大值5552.97Ω·m，最小值56.19Ω·m，平均值1617.2Ω·m；D测区最大值5556.4Ω·m，最小值73.28Ω·m，平均值2353.2Ω·m；E测区最大值1843.43Ω·m，最小值165.24Ω·m，平均值781.4Ω·m；F测区最大值5481.33Ω·m，最小值47.89Ω·m，平均值1983.9Ω·m。基岩电阻率范围大致为1500～2000Ω·m。地基土的电阻率一般小于500Ω·m。

结合《油气田及管道岩土工程勘察规范》（G B 50568—2010）中附录A，一般土壤腐蚀性分级：视电阻率（Ω·m）小于20为强腐蚀；在20～50之间为中等腐蚀，在50～100之间为弱腐蚀，大于100为微腐蚀性，结合易县光伏电站勘察成果综合分析：曲阳光伏电站场区属干湿交替区，土中的盐分分布随季节、气候和水文地质条件而变化，勘探期间正值干旱季节，地面蒸发量大，盐分向地表聚集，局部含盐量大，且分布不均，随深度的增加，含盐量有减少趋势。根据《岩土工程勘察规范》（G B 50021—2001）的要求，场地土对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性；局部地段土对钢结构具中等腐蚀性。

综合上述水的腐蚀性评价结果，结合本场地地基基础在地下水位以上，水的腐蚀性可不考虑，只考虑土的腐蚀性，场地土对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性；但根据物探成果，局部土视电阻率小于100，个别物探点视电阻率值小于50，对钢结构具弱—强腐蚀性，但大部分地段视电阻率大于100，对钢结构有微腐蚀性。

由于场区属太行山前丘陵地带，地基土层分布不均，据《工业建筑防腐蚀设计规范》（G B 50046—2008）的要求，应对涉及有强腐蚀性地段的钢结构部分采取相应的防护措施。

3.3.6 场地地震效应

（1）地震效应。据《建筑抗震设计规范》（G B 50011—2001）中附录A，曲阳县抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.05g。

场地土的类型为中硬场地土，覆盖层厚度一般小于2m，场地土类别为Ⅱ类，根据（GB 50011—2001）第5.1.4条，场地地震动反应谱特征周期为0.45s。

（2）地基土的液化判别。场区地下水埋藏较深，测绘过程中未见地下水，地基大部分置于基岩岩体之上，少部分为坡、残积土黏土（含碎石），中密—密实，黏粒含量35.1%～62%，平均44.04%；局部为人工堆积土，松散。地层地质年代为第四系全新世（Q 4），据《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2001）第4.3.3条，地基土黏粒含量大于16%，因此不具液化可能性的条件，综合评价地基土在抗震设防烈度6度时不液化。

3.3.7 场地地基土的冻胀性评价

工程区属于季节性冻土区域，据曲阳县气象站资料最大冻结深度115cm；根据《中国季节性冻土标准冻深线图》的要求，工程区标准冻深为0.8m。

（1）地基土的冻胀性分类。根据《建筑地基基础设计规范》（G B 50007—2002）中附录G，本场地地基土的含水量23.53%～29.03%，平均26.44%，小于塑限含水率；考虑冬季降雪条件下，按最不利条件考虑，冻胀等级为Ⅱ级，冻胀类别为弱冻胀。

（2）设计冻深。据G B 50007—2002第5.1.7条设计冻深z_d：

z_d＝z₀ψ_zsψ_zwψ_ze

式中 z₀——标准冻深，本场地取0.8m；

ψ_zs——土的类别对冻深的影响系数，查表得1；

ψ_zw——土的冻胀性对冻深的影响系数，查表得0.95；

ψ_ze——环境对冻深的影响系数，查表得1.0。

按上式计算季节性冻土地基的设计冻深z_d为0.76m。

（3）基础最小埋深计算。根据设计方案，基础均采取方形基础。据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）第5.1.8条，按式（5.1.8）计算基础的最小埋深：

d_min＝z_d-h_max

式中 h_max——建筑基底下允许残留冻土层厚度，对于方形基础，本场区取0.76m。

对方形基础，因此d_min约为0cm。综合考虑，基础的最小埋深为0cm。鉴于场区内覆盖层普遍较薄，开挖方便，因此，建议基础均置于基岩岩体之上，并应进行固定。

3.3.8 不良地质现象

场址区山坡较缓，未发现滑坡、泥石流等不良地质作用。场地适宜光伏电站建设，由于场区分布有多条冲沟，考虑当地降水特点须在场地周围设置排洪沟。