土木工程技术在山地光伏电站建设中的难点与对策

摘要：随着全球对清洁能源需求的持续攀升，山地光伏电站作为太阳能利用的重要形式蓬勃发展。然而，山地独特的自然条件给土木工程技术应用带来重重困难。本文全面且深入地探讨了在山地光伏电站建设期间，土木工程技术遭遇的场地平整、基础施工、交通运输、排水防洪以及生态保护等难点问题，并结合前沿技术与实践经验，提出了一系列切实可行的应对策略，旨在为山地光伏电站的高质量、可持续建设筑牢根基。

关键词：土木工程；山地光伏；电站建设；难点与对策

一、引言

在当今追求绿色发展、应对气候变化的时代背景下，太阳能光伏发电成为能源转型的关键力量。山地因丰富的光照资源与广袤的可利用空间，吸引众多光伏项目落地。但山地复杂的地形地貌、多变的地质结构以及脆弱的生态环境，对土木工程技术提出了远超平原地区的严苛要求。深入剖析并攻克这些难题，是保障山地光伏电站高效运行、实现生态与经济效益双赢的核心任务。

二、山地光伏电站建设中土木工程技术的难点

（一）场地平整难度大

山地地形起伏剧烈，高差动辄数十米甚至上百米。这使得场地平整所需的土石方开挖与回填量极为惊人，精准计算挖填方平衡成为巨大挑战，稍有偏差就会导致土方闲置浪费或补充不足，延误工期、增加成本。并且，大规模山体开挖易打破原有的力学平衡，坡面失稳引发滑坡、泥石流等地质灾害风险骤升，不仅威胁现场人员生命安全，还可能对周边生态环境造成毁灭性打击。

（二）基础施工复杂

地质多样性是山地的显著特征，岩石层、软土层、风化破碎带交错分布。在岩石地基进行光伏支架基础施工时，岩石硬度高、节理裂隙发育，钻孔难度大、效率低，成孔质量受岩石特性影响大，锚固可靠性难以保障；软土地基承载能力弱，压缩变形大，若处理不当，基础沉降将致使光伏组件倾斜、错位，发电效率大打折扣。此外，山地地下水文条件复杂，水位季节性波动明显，基础施工时防水、排水措施不到位，极易造成基础长期受水侵蚀，结构强度受损。

（三）交通运输不便

山地交通基础设施薄弱，既有道路蜿蜒曲折、狭窄陡峭，坡度常超出常规运输车辆的爬坡极限，弯道急且视线受阻。大型建筑材料、重型施工设备运输极为艰难，频繁的转运作业不仅耗费大量人力、物力与时间，还易在装卸过程中造成材料损耗、设备损坏。而且，山地气候多变，暴雨、暴雪、山体滑坡等自然灾害频发，道路中断后抢修难度极高，物资供应一旦受阻，工程建设将陷入停滞。

（四）排水防洪压力大

山地集雨面积广阔，降雨时水流短时间内汇聚，流速迅猛、冲击力强。光伏电站内部排水系统若设计不合理或排水能力不足，积水将迅速淹没光伏组件、电气控制柜等关键设备，引发短路、漏电事故，造成设备损坏与发电损失。同时，长期积水浸泡加速设备基础、支架腐蚀，缩短使用寿命。再者，山地河流纵横、溪沟密布，电站选址与布局若忽视防洪因素，防洪堤、围堰等设施一旦在洪水冲击下决口，整个电站将面临灭顶之灾。

三、应对山地光伏电站建设难点的土木工程技术对策

（一）优化场地平整方案

借助高精度卫星遥感、三维激光扫描与无人机倾斜摄影测量等先进技术，全方位、高精度采集山地地形数据，构建精细的数字地形模型（DTM）。基于 DTM 运用地理信息系统（GIS）软件进行多方案模拟分析，精准优化土石方调配，实现挖填方平衡的动态优化，最大限度减少土方工程总量。

严格遵循 “分层分段、自上而下、跳槽开挖、及时防护” 原则开展场地平整作业。每完成一层或一段开挖，即刻采用喷锚支护、锚索框架梁、抗滑桩等组合式边坡防护措施加固坡面；同步修筑截水沟、排水沟，拦截坡面径流，将雨水有序引导至排水系统，防止坡面冲刷与积水浸泡引发滑坡等灾害，确保山体边坡在施工全过程中的稳定性。

（二）强化基础施工技术

针对岩石地基，优先选用潜孔锤冲击钻进、全液压跟管钻进等高效岩石钻进工艺，配合金刚石钻头、合金钻头等高性能钻具，根据岩石硬度、完整性等参数精确调整钻进参数，确保钻孔垂直度与孔径满足设计要求；锚固阶段，运用数值模拟技术分析岩石力学特性，科学确定锚杆、锚索长度、间距与锚固力，采用高性能锚固剂确保锚固质量，使支架基础与岩石紧密结合，协同承载。

面对软土地基，依据软土厚度、含水量、承载力等指标，灵活选用灰土挤密桩、高压旋喷桩、CFG 桩等复合地基处理方法。施工过程中，引入实时监测技术，动态掌握地基处理效果，严格把控桩身质量；基础设计时，充分考虑软土地基沉降特性，适当加大基础尺寸、增设沉降缝，确保基础在软土地层中长期稳定。

（三）改善交通运输条件

运用道路选线优化软件，结合山地地形、地质、气象以及光伏电站布局，规划安全、便捷、经济的场内道路网络。道路走向尽量顺应等高线，采用 “之” 字形、螺旋式等展线方式降低道路坡度，增大弯道半径，设置错车道保障会车安全；合理布局装卸场地，减少二次搬运距离，提高运输效率。

对进山道路进行升级改造，依据运输车辆荷载与交通流量，强化路面结构设计。采用水泥稳定碎石基层、沥青混凝土面层或钢筋混凝土路面结构，增强道路承载能力与抗滑性能；道路两侧增设坚固的防护栏、警示标识与反光设施，确保行车安全。同时，建立道路养护应急机制，配备专业抢修队伍与充足的设备、材料，定期巡查维护道路，在灾害发生后迅速响应，恢复道路通行。

（四）完善排水防洪体系

依据山地地形地貌、汇水面积与气象资料，运用水文计算模型精确设计排水系统。光伏阵列区采用明沟与暗管相结合的排水方式，明沟采用混凝土预制板或浆砌石衬砌，增强抗冲刷能力，暗管选用高强度 HDPE 波纹管，确保排水畅通；合理设置排水坡度，结合地形变化分级排水，避免积水倒流。

针对电站周边及临河区域，按照防洪标准设计修筑防洪堤、围堰等设施。防洪堤基础深入稳定地层以下，采用混凝土灌注桩、深层搅拌桩等进行地基处理，堤身采用土石混合坝或混凝土重力坝结构，迎水面铺设护坡防护，增强抗冲刷性能；定期组织防洪设施检查与演练，及时修复隐患，确保在洪水来袭时有效抵御洪水侵袭。

（五）加强生态环境保护措施

施工前开展详细的生态环境本底调查，识别生态敏感区与珍稀物种栖息地，在此基础上优化电站选址与布局，避让生态关键区域；制定施工生态保护专项方案，明确植被保护、表土剥离与利用、野生动物通道设置等措施要求。施工过程中，严格控制施工范围，采用低扰动施工技术，如静态破碎岩石、小型机械设备开挖等，减少对周边植被与土壤的破坏；及时对临时占地进行植被恢复，优先选用本地乡土植物，结合客土喷播、植生袋等生态修复技术，快速恢复地表植被，防治水土流失；设置生态监测点，定期跟踪生态指标变化，动态调整生态保护措施，确保山地生态系统功能稳定。

结论

土木工程技术作为山地光伏电站建设的基石，直面山地复杂环境带来的重重挑战。通过创新应用先进测绘、模拟分析、实时监测等技术手段，优化场地平整、基础施工、交通运输、排水防洪以及生态保护等各个环节的技术方案，能够有效化解难点，保障山地光伏电站建设顺利推进。展望未来，随着土木工程技术与新能源产业的深度融合创新，山地光伏电站将朝着更加高效、智能、绿色的方向发展，为全球可持续能源供应体系注入源源不断的动力，助力人与自然和谐共生的美好愿景早日实现。

参考文献：

[1]孔金霞. 土木工程项目中绿色照明实施的创新方法 [J]. 中国照明电器， 2024， （07）： 52-54.

[2]张长颖. 节能环保技术在土木工程施工中的应用 [J]. 居舍， 2021， （21）： 67-68.