STUDIU  GEOTEHNIC  PARCURI  EOLIENE  ZEPHYR  1  &  2,  Com.  Dorobanțu  și  Nicolae  Bălcescu,  Jud. Constanța 

Cele două studii geotehnice au fost realizate pentru construcția a 46 centrale eoliene, grupate în două parcuri eoliene  (ZEPHYR 1  ‐ 20  turbine eoliene, ZEPHYR 2  ‐ 26  turbine eoliene)  . Turbinele  sunt grupate  pe  o  suprafață  de  circa  75 km2  din  extravilanul  comunelor  Nicolae  Bălcescu  și  Dorobanțu, județul Constanța. 

Studiul  se  bazează  pe  investigații  geotehnice  de  teren  (foraje  geotehnice,  sondaje  deschise, prospecţiuni geoelectrice  şi seismice)  şi  investigații geotehnice de  laborator pe probe de pământ  şi de rocă prelevate din forajele executate. 

Forajele au avut adâncimea cuprinsă  între 6,00 m şi 45,00 m, adâncimile fiind dictate de cotele de  apariție  a  rocii de bază  compactă  și  confirmarea  acesteia pe minim 5 m  (reprezentată  în  zonă de formaţiunea  şisturilor  verzi)  sau  de  limitarea  adâncimii  forajelor  la  45 m  în  cazul  în  care  nu  s‐a interceptat roca de bază. 

La  realizarea  forajelor  geotehnice  s‐au  folosit  instalațiile mecanice  Beretta  T41,  Beretta  T44, Beretta T46. Forajele au fost realizate în sistem rotativ uscat până la întâlnirea stratului de rocă pentru a asigura menținerea  stării  naturale,  cât mai  puțin  deranjate  a  loessului. După  interceptarea  rocii,  s‐a folosit fluid de foraj pentru răcirea sapelor.  

 

Foreza Beretta T41 la parcul eolian Zephyr 1 

Probele netulburate  au  fost prelevate  din  forajele  geotehnice  cu  ajutorul   prelevatoarelor  cu pereți subțiri care asigură o deranjare minimă a structurii naturale a pământului. Deoarece loessul este un pământ macroporic sensibil la umezire a cărui structură poate fi distrusă la prelevare, este deosebit de importantă forarea în uscat și prelevarea probelor în ștuțuri cu pereți subțiri cu o cursă de prelevare de maximum 40cm. 

 

Amplasarea  forajelor  raportată  la  harta  de  raionare  pa  baza  tasării  totale  la  umezire  a teritoriului României 

Sondajele  deschise  cu  prelevare  de  monoliţi  au  fost  executate  cu  scopul  de  a  compara rezultatele analizelor de laborator pe probele prelevate din foraje faţă de cele netulburate prelevate din sondaj. 

Rezultatele obţinute  în urma cercetărilor anterioare pe amplasamente similare au arătat că se produc anumite tulburări  în timpul prelevării probelor, chiar și  în cazul utilizării corecte a ștuțurilor cu pereți  subțiri.  Frecarea  între probă  şi pereţii  ştuţului,  rezultată  în  timpul prelevării  şi  la extragerea  în 

laborator a acesteia, produce un efect nedorit de îndesare a probei de pământ. De aceea, este necesară o referinţă pentru a stabili gradul de tulburare la prelevarea probei. Calibrarea efectului de tulburare s‐a făcut pentru prezentul studiu geotehnic prin compararea rezultatelor încercărilor de laborator geotehnic pe  probe  de  pământ  prelevate  din  sondaje  deschise  de  pe  amplasamente  din  zonă,  sub  formă  de monoliţi, pentru care nu apare efectul de îndesare. 

 

 

În baza investigațiilor de teren realizate pe locaţiile turbinelor eoliene, se menționează că stratul de rocă de bază (şist verde) a demonstrat importante neuniformități atât din punct de vedere al degradării în suprafață a acestuia cât și a cotei de interceptare, aceasta putând să varieze și cu peste 2 m pe amprenta fundaţiei unei turbine eoliene. 

 

Suprafața rocii, descoperită în timpul execuției, în urma realizării săpăturii pentru fundații 

Gradul de integritate a rocii RQD (Rock quality designation index) este cuprins între 0% și 94%. Clasificarea rocilor în funcţie de RQD propusă de Deere (1968) încadrează roca pe amplasamentul studiat de la „foarte slabă” la „foarte bună”. La evaluarea indicelui RQD s‐a folosit formula: 

uicarotierulaavansaredeadancimealungimecmcarotelorlungimea

RQD ∑ >=

10 

 

 

Coloană forată în rocă 

Ca urmare a investigațiilor efectuate, în fişele sintetice ale forajelor sunt prezentate valorile indicilor geotehnici şi ale parametrilor mecanici ai pământurilor obţinuţi pe probele recoltate. 

 

 

Prospectiunea geoelectrica de rezistivitate masoara variatii ale rezistivitatii electrice a solului si subsolului, aplicand curenti electrici prin intermediul unor electrozi. Datele astfel achizitionate sunt procesate, rezultatul fiind materializat prin reprezentari grafice de variatie a rezistivitatii odata cu adancimea. Pe sectiunile create se pot evidentia limite intre sol si diferite umpluturi, sol – fundament, informatii ce ajuta la intelegerea mai detaliata a conditiilor litologice ale subsolului. 

Valorile de rezistivitate inregistrate variaza de la 1‐2 Ωm pana la 1200 Ωm, valorile mici fiind buni indicatori pentru depozite sedimentare neconsolidate (loess, argila, etc) si/sau umede pe cand cele mari indicand existenta unor corpuri masive, consolidate sau formatiuni de sist. 

Seismica de refractie este o metoda geofizica de investigare a solului si subsolului bazata pe undele seismice generate de la suprafata. Datele achizitionate sunt procesate cu ajutorul software-urilor specializate si interpretate, rezultand modele de viteza si grosimi de strate specifice pentru natura stratelor interceptate.

Valorile de viteza variaza intre 200 – 5000 m/s, valorile mici fiind un indicator pentru sediment ude si neconsolidate, valorile medii caracterizand zone alterate si de trecere, valorile mari indicand zone masive de roca.   

O discutie de ansamblu se preteaza pentru a prezenta datele rezultate in urma prospectiunii seismice din zona Dorobantu. Datele geologice disponibile din zona indica prezenta unei situatii geologice normale pentru zona cercetata. Pentru toate locatiile masurate valorile de viteza sunt similiare. Singura diferenta a fost intalnita la locatia DBW 42 unde valorile de viteza nu depasesc valoarea de 1500 m/s. Acest fapt conduce la ideea ca un strat consolidat de sedimente sau de roca dura nu a fost intalnit de prospectiunea seismica datorita vitezelor foarte mici in stratul de loess existent si argila. 

Restul profilelor seismice indica existenta unei limite intre loess/argila si calcar sau depozite metamorfice de sist. Totodata la DBW 22 a fost intalnita o fractura de mici dimensiuni pe profilul A. Fractura apare la aproape 20 metri in adancime si continua pana aproape de 50 metri. 

 

 

Se propune varianta fundării de suprafaţă doar acolo unde stratul de rocă s‐a găsit în foraje până la 5  m sub cota terenului natural. Fundarea directă se va realiza direct pe rocă compactă sau pe pernă din piatră spartă, după îndepărtarea stratului de rocă puternic alterată. 

Pentru amplasamentele în care fundamentul stâncos apare la adâncimi de peste 5 m, ţinând seama de prezența în suprafață a stratului de loess sensibil la umezire, de mărimea și caracterul solicitărilor transmise de turn la nivelul fundațiilor, ca și condițiile stricte privind tasările acceptabile, se impune soluția de fundare indirectă, pe piloți conduși cu baza în stratul de șisturi verzi (depășind orizontul puternic fisurat) sau într‐un strat care va asigura o capacitate portantă corespunzătoare