标准规范下载简介
GB51101-2016 太阳能发电站支架基础技术规范则,但文不能单纯依靠理论计算,工程实践经验或工程实体试验资 料是非常重要的。因此,本条规定,对于桩基础和锚杆基础,正式 施工前宜进行现场试验。本条所提的“现场试验”是指现场实体性 的试验,即尺寸与工程原型基本相同的试验,不是指常规勘察中的 原位测试。由于太阳能发电站一般占地面积较大,场区内的岩土 工程条件可能存在较大的区别,因此现场试验的地点应具有代 表性。
据现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476规定 设计使用年限为30年的满足耐久性要求的混凝土最低强度等级 为 C25的要求确定的
现行国家、行业相关标准和本规范的要求进行验收,以防止不合格 材料混入工程建设中。为防正已经验收合格的建筑材料在仓储过 程中发生性能改变,需要根据建筑材料的性质来确定防雨、防潮、 防刮、防撞、防锈措施
HYD 41-2015 电子建设工程概(预)算编制办法及计价依据.pdf4.1.1主要从地形地貌、场地地层的均勾性、特殊性岩士、不良地
4.1.1主要从地形地貌、场地地层的均匀性、特殊性岩土、不良地 质作用、地下水位几方面将场地的复杂程度划分为三类。“不良地 质作用”指泥石流、崩塌、滑坡、土洞、塌、岸边冲刷、地下水强烈 潜蚀、地震断裂带等可能对工程造成危害的地质作用。. 4.1.2~4.1.6支架基础设计前,应对场地的适宜性进行分析认 定,根据不良地质作用的发生概率、地质灾害的危害程度采取避 让、防范措施,对存在特殊性岩土的地段应判断地基处理的必要 性,并综合考虑技术、经济、工期因素选择适宜的地基处理手段和 支架基础型式。对可能受洪水等地表水影响的场地,应采取防洪 措施以避免自然因素导致场地设计条件的改变。山区中的一些冲 沟、沟等是自然形成的排水通道,应尽量予以保护和利用,如在 场地平整时被破坏且未合理布置排水系统,地表水和地下水可能 会对场地的稳定性造成破坏性影响。对于场地因风沙等因素导致 场地地表标高存在改变可能性的地段,应充分评估场地地表标高 改变对支架基础承载力性能和稳定性的影响,对存在危害可能性 的情况应采取措施进行防范。国内某些电站已发生风吹基础外露 的情况,对此必须引起重视。
4.2.1先勘察、后设计、再施工,是工程建设必须遵守的程序,是 国家一再强调的十分重要的基本政策。本规范主要根据太阳能发 电站支架结构和建设场地的特点规定了岩土工程勘察的主要内 容、勘探点的间距和深度、勘察报告应提供的资料等内容。本规范
未作规定的,应按相关的其他技术标准执行
未作规定的,应按相关的其他技术标准执行。 4.2.2、4.2.3这两条对支架基础布置场区的岩土工程勘察,在原 则上规定了应做的工作和应有的深度。岩土工程勘察应有明确的 针对性,因此应收集电站设计的相关资料,了解相关要求。根据项 自实施进度的不同,岩土工程勘察的工作内容和深度可以不同,但 应满足相应设计阶段的需要,条文中的要求是电站建设全过程的 内容。
探槽相结合的方式进行勘探,以节省工程造价。静力触探是软土 地区常用的勘探手段,但单纯的触探由于其多解性容易造成误判, 如以触探作为主要勘探手段,除非有经验的地区,一般均应有一定 数量的钻孔配合。
4.2.7勘探点在整个支架布置场区内均匀布置,对于戈壁、滩涂
等相对平整的场地往往容易满足工程需要,但对于山地项目,由于 山顶、山坡、坡前地的表层岩土分布不均,勘探点的布置应根据实 际情况进行调整、加密,涵盖各类地貌、地质单元
用的勘探,此时应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021 的要求执行。对存在场地平整的情况,勘探点的深度应满足开挖 施工的需要。在执行本条第5款规定时,为防止误将孤石判为基 岩或是防止基岩浅层内存在孔洞,规定最小勘探深度不应小 于3m。
必要的数据,主要问题有:由于支架基础一般承受的荷载较小,浅 层土是主要的受影响土层,而往往勘察报告对浅层土给出的数据 贵乏;仅给出了扩展式基础的设计参数,影响基础选型设计;水、土 的腐蚀性评价缺少对钢结构的评价,不满足设计需要;对于季节性 冻土,未对土的冻胀性做出评价并给出相关计算参数等。本条对 支架布置场区的岩土工程勘察报告所应提供的资料作出规定,除
应满足现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021和《光伏发电 站设计规范》GB50797的要求外,还针对太阳能发电站支架基础 的特点强调了对浅层土的勘察、桩基设计参数的提供、土对钢结构 的腐蚀性评价和季节性冻土区域地基土冻胀性的评价。
4.2.10在我国太阳能资源丰富的西部地区,盐渍土分布广泛,典
5.1.1本条为强制性条文,必须严格执行。为确保支架基础的安 全,必须进行必要的承载力和稳定性的验算。太阳能发电站支架 基础所承受的荷载一般不大,如常规光伏发电站固定式支架结构, 每个基础承受的竖向荷载在10kN左右L对诺斯曼能源科技(北 京)股份有限公司近4年实施的约100个光伏发电站项目进行统 计,支架基础承受的竖向荷载标准值范围在6.3kN~14.8kN之 间,因此基础的结构承载力往往能满足要求,无须验算。但对于 大型跟踪式系统或其他承受较大荷载的支架基础或是承受较大施 工荷载的基础,则需要根据具体情况对基础结构强度进行验算。 5.1.2一般支架基础设计等级可划分为丙级,按照承载能力极限 状态进行设计即可满足要求。调研发现一些软土地层中的支架基 础在使用过程中出现了较大的沉降,影响支架使用,因此本条规定 对于持力层为软土的情况应进行变形验算,同时规定了对于可能 产生过大不均匀沉降,或是上部支架变形限值较小的情况应进行 变形验算。 国
状态进行设计即可满足要求。调研发现一些软土地层中的支架基 础在使用过程中出现了较大的沉降,影响支架使用,因此本条规定 对于持力层为软土的情况应进行变形验算,同时规定了对于可能 产生过大不均匀沉降,或是上部支架变形限值较小的情况应进行 变形验算。
久荷载外,对于支架结构还应考虑风荷载、雪荷载、温度荷载、地震 荷载和检修荷载,考虑到温度荷载对支架基础的承载力影响不大, 因此本规范对支架基础的计算未考虑温度荷载的作用。根据现行 国家标准《构筑物抗震设计规范》GB50191的相关规定,本规范未 对地基基础的抗震验算作出强制性规定,设计时可根据抗震设防 等级、场地条件、支架结构特点对抗震验算的必要性进行判别。对 各作用效应组合和相应抗力限值的规定主要参考了现行国家标准
《建筑地基基础设计规范》GB50007和现行行业标准《建筑桩基技 术规范》JGJ94的相关规定。现行国家标准《建筑地基基础设计 规范》GB50007在计算地基变形时,未考虑风荷载,考虑到风荷载 是支架结构承受的主要荷载,在验算支架基础的变形时,应计入, 且采用荷载作用的标准组合。
5.1.4本条根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009
定,对支架基础设计计算采用的荷载组合进行了规定。根据支架 结构的特点,地震作用仅考虑了水平地震作用,在计算水平地震作 用时,重力荷载代表值应取支架结构及其附着物自重和雪荷载的 组合值之和。根据现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定,除高箕结构外,一般的支架基础的抗震验算不考虑 风荷载的作用。
5.1.5现行国家标准《光伏发电站设计规范》GB50797规定光
支架的风荷载、雪荷载取重现期为25年的数值,对于光伏支架基 础的设计本规范沿用这一规定。对于重现期为25年的基本雪压 和基本风压值可按下式计算:
T25=0.6x10+0.4X100
10、100 重现期分别为10年和100年的雪压和风压值,可 按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009 采用。 5.1.6对于湿陷性土、季节性冻土、膨胀土等特殊性土场地,应区 分光伏、光热电站,区分支架的使用功能要求,评估自然条件的变 化,考虑维修成本的高低,根据相关的专业规范,采取不同的地基 处理方案或是结构措施,对于复杂的情况应进行专项论证确定。 对于湿陷性土场地,在按现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规 范》GB50025确定支架基础设计等级时,可按照固定式光伏发电 站支架基础设计等级偏低,槽式、菲涅尔式光热发电站支架基础设 计等级偏高的原则进行。
式中:25 重现期为25年的基本雪压和基本风压值: C10、3C100 重现期分别为10年和100年的雪压和风压值,可 按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009 采用
5.2.1支架基础可按多种标准进行分类,比如可按材料分为钢材 基础、混凝土基础等,可按施工工艺分为预制基础、现浇基础等,条 文中是按承载性状进行分类的
5.2.3采用独立基础时,在确保基础自身结构承载力满足要求的 前提下,可根据需要采用无筋或是配筋扩展式基础。为确保条形 基础的整体性,提高其自身的抗弯承载力,减小截面尺寸,条形基 础应采用配筋扩展式基础
5.2.3采用独立基础时,在确保基础自身结构承载力满足要求的
5.2.4支架结构形式和所承受荷载的特征是支架基础选型应满
足的内在要求,土的性状及地下水条件是应考虑的外在条件,这是 基础选型时应考虑的两个最基本因素。太阳能发电站一般占地 广,支架基础数量众多,而且一般工期较短,应优先采用快捷方便 的施工工艺,优先采用预制桩基础。支架基础选型时对经济指标、 环保性能的分析应综合考虑电站的全寿命周期,包括电站停止运 营时场地恢复的成本以及对环境可能造成的影响
5.2.5条文中对各类岩土条件下支架基础类型的选择的规定
要是从技术可行、环境保护的角度进行要求的。由于太阳能发电 站支架布置场区一般较大,如地下水影响基础施工,采取降水措施 会造成工程造价的大幅增加,对于此类场地不建议采用扩展式基 础。同样的对于灌注桩,如地下水高于桩端埋深,会影响成孔施 工、混凝土浇筑,在增加施工成本的同时留下质量隐惠,因此也不 建议此类场地采用灌注桩。目前光伏发电站工程中的灌注桩基本 都是采用干成孔的施工工艺,因此场地的王层需满足成孔过程中 不缩径、不塌孔的条件,在软土地层和松散的砂土、碎石土中不易 成孔,因此此类场地不宜采用灌注桩。但如果可以采用护筒等护 壁施工工艺,在上述地层中也是可以施工灌注桩的。现浇混凝土 基础,无论是扩展式基础还是桩基础,在寒冷、严寒地区冬季施工 由于养护的问题不宜采用。在密实的砂土、碎石土中施工压(击)
入式预制桩,如混凝土预制方桩、预应力混凝土管桩等,一方面难 以施工,另一方面存在施工阻力大易造成桩体损坏的风险,因此不 适合使用。螺旋桩在密实的砂土、碎石土中直接旋拧施工也会存 在施工阻力大易造成桩体损坏的风险,但通过“引孔旋”的施工 工艺可以解决这个问题,在我国西北戈壁地区有大量的成功施工 案例,因此本规范未对上述地层中螺旋桩的应用作出限制。但对 于含大量漂石、块石的地层,通过“引孔旋拧”的施工工艺仍不能解 决螺旋桩施工难以钻进的问题,且坚硬的岩石对钢桩的镀锌层磨 损严重,因此不应采用。岩石地层中采用锚杆基础必须确保基岩 基本完好,且具有较大体量,能承担对支架基础的锚固和全部荷 载。对于结构大部分破坏、裂隙发育的岩石不应采用镭杆基础
5.2.6本条规定同一阵列支架基础宜采用同类型的基础形式是 从控制基础均匀变形和考虑施工组织的便利性的角度提出的
5.2.6本条规定同一阵列支架基础宜采用同类型的基础形式是
从控制基础均匀变形和考虑施工组织的便利性的角度提出的
柱支架,虽然可以通过增加桩基础截面和桩长来提高单桩承载力, 但往往不是很经济。通过在桩顶处加设混凝土护墩或侧向支撑, 可对桩顶形成一定的约束,同时加设混凝土护墩还增加了桩顶处 与桩侧土体的接触面积,可以显著地增加桩基础的抗水平和抗弯 承载能力。
5.3.1从控制基础沉降变形的角度,本条对支架基础的地基持力 层提出了要求。在电站建设中不可避免地会因为场地平整或是为 了节约用地而涉及填土地基,设计时应根据填土的性质、堆填年 限、现场条件等因素提出具体的处理方案。对于杂填土和耕土,由 于其成分不均,常含有有机质,未经处理时,均为欠固结土,不能作 为支架基础的地基持力层;对于未经处理的新近填土层,由于其自 重固结一般未完成,也不应作为支架基础的地基持力层;对于堆填 时间较长的填土,其自重固结一般已完成,经过检验查明符合设计
5.3.1从控制基础沉降变形的角度,本条对支架基础的地基持力
要求的可作为地基持力层;对于场地平整形成的回填土应按设计 要求分层进行处理,并经检验合格后方可作为地基持力层。
求分层进行处理,并经检验合格后方可作为地基持力层。
5.3.2本条对填土地基的填料及施工质量作出了规定。由于耕
优含水量时,十密度可达最大值,压实效果最好。填料的含水量太 大时,应将其适当晾干处理,含水量过小时,则应将其适当增湿。 5.3.3当利用填筑塘、沟、积水洼地等作为建设场地时,应注意两 方面的问题:塘底、沟底原有软弱土层的处理和排水设计。塘、沟、 积水洼地底部一般分布有软弱淤泥,压缩性高,排水性差,在上部 填土的作用下产生的固结压缩沉降量往往较大,如处理不当会造 成地基的整体沉降。填方设计应根据底层软弱土体的分布范围、 厚度、周边地形条件采取清淤、地基处理等合适的处理方法。当填 土阻碍原地下水和地表水的畅通排泄时,应尽可能在排水层采用 粗颗粒填料并根据地形修筑盲沟、截水沟或其他排水设施,以防止 土颗粒流失造成场地失稳。 5.3.4、5.3.5对于锚杆基础,基底持力层为中风化~未风化的岩 石,抗压承载力一般都会满足要求,只需考虑抗拔承载力。 5.3.6现行国家行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94给出了桩 基础各类承载力的确定方法,除微型短桩外,本标准所涵盖的所有 桩型的承载力的确定均应按此标准执行。太阳能发电站支架基础 所涉及的桩基础,大多数为微型短桩,在使用桩基规范时存在两方 面的问题:①缺乏短桩的经验参数;②缺乏如螺旋桩等新型桩基的
方面的问题:塘底、沟底原有软弱土层的处理和排水设计。塘、沟、 积水洼地底部一般分布有软弱淤泥,压缩性高,排水性差,在上部 填土的作用下产生的固结压缩沉降量往往较天,如处理不当会造 成地基的整体沉降。填方设计应根据底层软弱土体的分布范围、 厚度、周边地形条件采取清淤、地基处理等合适的处理方法。当填 土阻碍原地下水和地表水的畅通排泄时,应尽可能在排水层采用 粗颗粒填料并根据地形修筑盲沟、截水沟或其他排水设施,以防正 土颗粒流失造成场地失稳
5.3.4、5.3.5对于锚杆基础,基底持力层为中风化~未风化的岩
基础各类承载力的确定方法,除微型短桩外,本标准所涵盖的所有 桩型的承载力的确定均应按此标准执行。太阳能发电站支架基础 所涉及的桩基础,大多数为微型短桩,在使用桩基规范时存在两方 面的问题:①缺乏短桩的经验参数;②缺乏如螺旋桩等新型桩基的 计算方法。本规范对微型短桩的计算作出了相应的补充规定。条 文中强调“微型短桩的承载力应通过单桩静载荷试验确定”,是基 于以下两方面的考虑:①在目前对于桩基础承载力的计算受土强
度参数、成桩工艺、计算模式不确定性影响的可靠度分析仍处于探 索阶段的情况下,桩基础承载力仍以原位原型试验为最可靠的确 定方法;②采用桩基础的项目,正式施工前进行试桩检测已基本成 为一种惯例。对于复杂场地,由于静载试验数量般较少,难以覆 盖场区所有的地层条件,因此在确定单桩承载力时应把握两点,一 是以单桩静载试验测试结果为主要依据,二是通过计算复核,并结 合现场条件和类似工程经验进行综合判定。 5.3.7对于微型短桩的竖向极限承载力计算,规范推荐了通用的 估算公式5.3.7,即采用端阻力加侧阻力的计算模式。采用该模式 的核心在于确定土的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值的经 验值。现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007强调上述 两个计算参数的取值应由当地静载荷试验结果统计分析算得。现 行行业标准《建筑桩基技术规范》JG94通过对645根试验桩的资 料进行分析试算,给出了对应于不同桩型土的极限侧阻力标准值和 极限端阻力标准值的经验值。如无当地经验,可根据土层的物理力 学指标按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94查表选取。为 适应微型短桩的计算需要,条文中给出了除打入、压入式预制桩外, 包括螺旋桩、灌注桩的极限端阻力标准值的取值方法。 5.3.8抗拔系数具有长桩高干短桩、灌注桩高干预制桩、黏性土
5.3.8抗拨系数具有长桩高于短桩、灌注桩高于预制桩、黏性土
5.3.8抗拨系数具有长桩高于短桩、灌注桩高于预制桩、黏性土
高于砂土的特点。本标准参考现行行业标准《建筑桩基技术规范 IGJ94关于抗拨桩的计算和现行国家标准《建筑地基基础设计规 范》GB50007关于岩石锚杆的计算经验参数给出了微型短桩抗扰 承载力计算采用的抗拨系数值。对于砂土层中的灌注桩,当成机 质量有保证时,抗拔系数可适当提高。
5.3.9、5.3.10↓
每道叶片在深基础破坏模式下的极限承载力之和,叶片间中轴与 土的侧摩阻力不再考虑,上部无叶片段的中轴如直径较大且长度 较长时,该段的侧摩阻力可以考虑。这一计算模式的先决条件是 叶片之间应有足够大的间距,以免各道叶片破坏应力区的重叠。 工程实践和理论分析揭示,超过3倍叶片直径的间距可避免各道 叶片之间的相互影响。“连续剪切筒法”假定在上下叶片之间形成 一个圆柱形的剪切面,单桩承载力由叶片之间形成的竖向剪切面 土体的抗力和上段杆体与土体的侧摩阻力组成。一般认为当叶片 之间的间距小于叶片直径的3倍时可采用连续剪切筒法计算模 式。我国工程界习惯采用侧摩阻力十端阻力的模式计算单桩承载 力,也相应地积累了较多的经验参数,因此本规范采用“连续剪切 筒法”作为螺旋桩承载力计算的基本模式。类似于扩底桩,抗压时 叶片以上1D长度范围内不计侧阻力,抗拨时第一道叶片以上2D 范围内的破裂柱体直径增大至叶片直径,超过该范围以上部分,破 裂面缩小至桩土界面。按照上述计算模式,规范给出了螺旋桩承 载力计算时的桩周计算周长u;的取值
载力叠加法 (b)连续剪切筒简法
(a)单盘承载力叠加法
5.3.11当按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94
人 规定估算桩基础的水平承载力特征值时,应注意以下三方面的问 题:①桩基规范中参与统计的试桩桩径d在300mm~1000mm之 间,而太阳能发电站常用的桩基桩径一般都小于300mm,如继续 套用桩基规范中对桩身计算宽度的计算公式,计算结果偏于不安 全;②规范规定螺旋桩可按桩径为d的等截面桩估算水平承载力: 实际上是忽略了叶片对水平承载力的贡献,计算结果偏保守。当 叶片直径较大且靠近上部时,应计入叶片的影响;③计算单桩水平 承载力时,桩顶约束一般是按自由状态考虑。现场对比试验发现 当安装完支架后,桩基础的水平承载力有较大的提高,因此在按桩 基规范估算桩基础的水平承载力时,可适当考虑支架刚度对桩基 础水平承载力的提高作用
在施工过程中承受较大的扭矩,应验算在此施工扭矩作用下
足大面积压实的条件时,填土地基的基础宽度的地基承载力修正 系数取0,基础埋置深度的地基承载力修正系数取1.0。 5.3.155.3.17此三条是针对扩展式基础有可能滑动或倾覆所 进行的抗滑移稳定性验算及抗倾覆稳定性验算的规定。当基础埋 深较浅,在水平荷载作用下,基础有可能沿基底滑动,稳定安全系 数采用抗滑力与滑动力的比值;对于沿支架阵列前后方向布置的 条形基础和单(排)立柱柱下独立基础有可能发生倾覆时,稳定安 全系数为抗倾覆力矩与倾覆力矩的比值;对于双、多排立柱柱下独 立基础或是沿阵列长度方向布置的条形基础,有可能发生绕前立 柱柱下基础的倾覆,稳定安全系数采用基础自重与竖向拨力的比 值。抗滑移与抗倾覆安全系数参考现行国家标准《建筑地基基础 设计规范》GB50007进行了规定。抗拨安全系数规定为1.6,与 抗倾覆安全系数取为1.6在安全储备上是一致的。上述各有关作
5. 3. 15 ~ 5. 3. 17
用力的计算均应按本规范第5.1.3条~第5.1.5条的规定进行。 条文中的“支架前后方向”是指与倾覆趋势一致的方向,“支架长度 方向”则是与之垂直的方向
5.3.18太阳能发电站尤其是光伏发电站支架基础所承受的荷载
5.3.19本规范涉及两类岩石地层中的锚杆基础,一类是植筋锥
杆基础,另一类是岩石锚杆基础。锚杆基础的承载力应由锚杆筋 体强度、锚杆筋体与胶粘剂或灌浆料间的黏结强度、锚杆与岩石间 的黏结强度、岩石的剪切强度中的最小值确定。虽然目前在太阳 能发电站中采用植筋锚杆基础的工程经验不是太多,但在结构加 固领域植筋技术已相当成熟。初步估算植筋锚杆基础的承载力 时,可参照相关行业的标准,比如现行国家标准《混凝土结构加固 设计规范》GB50367中有关植筋技术”的规定,并应考虑到钢筋 混凝土与岩石之间的区别。岩石锚杆的承载力特征值可按本规范 5.3.20条中的规定进行估算。在通过现场试验确定锚杆的抗拨 承载力时,考虑到短期加载与长期受荷的区别,承载力设计取值应 有一定的安全储备。
5.3.20大量的试验研究表明,岩石锚杆在15倍~20倍锚杆直
5.3.20天量的试验研究表明,岩石锚杆在15倍~20倍锚杆直
5.3.22作为植筋所使用的钢筋
性能最好,光圆钢筋较差,所以规范强调采用带肋钢筋。同样的对 于岩石锚杆,为增强锚杆筋体与混凝土或砂浆之间的握裹力,规定 锚杆筋体宜采用热轧带肋钢筋。植筋锚杆的锚固性能很大程度上 取决于胶粘剂,我国使用最广的胶粘剂是环氧基和改性乙烯基锚 固胶,锚固胶的性能指标可参照现行国家标准《混凝土结构加固设 计规范》GB50367和现行行业标准《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145执行。由于支架基础所处环境位于室外,设计中应根据
其所在地的环境条件,对胶粘剂的耐候性提出要求
对地基基础变形的适应能力和满足其使用功能的要求,因此要求 设计上部支架结构时应根据所支撑的光伏组件、聚光集热器、定日 镜等的使用要求,支架的结构形式以及运行使用中的其他要求对 支架基础的变形提出相应的限值规定。设计无特别要求时,宜参 考表5.3.23中的要求对支架基础的变形允许值作出规定。一般 情况下,各类型支架对地基基础变形的适应能力从大到小依次为: 双轴跟踪、塔式、蝶式支架最大,固定式支架次之,然后是固定可调 式、单轴跟踪式支架,槽式、菲涅尔式支架最小。当有可靠工程经 验时,应按实际情况确定基础变形的限值。例如对于薄膜组件等无 边框组件,其上部支架结构平整度要求为2%0,据此应在表5.3.23 的基础上降低支架基础的变形充许值
和法、等效作用分层总和法、单向压缩分层总和法的具体计算规定 应按照现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007和现行 行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94执行。太阳能发电站中的 桩基础以单桩基础居多,其沉降变形受相邻桩基的影响较小,因此 本规范提出对于单桩基础可根据单桩原位静载荷试验结果预估在 使用荷载作用下的沉降量,在具体应用时应考虑长期加载和短时 加载的区别。
5.4.1对于螺旋桩,条文中的桩身直径指桩杆直径
5.4.2为了安装支架的方便,实际工程中桩顶一般露出地面一定 高度,桩长与常规意义上的桩长有所区别,从确保承载力的角度而 言,条文中强调了基桩进入土层的有效长度。
5.4.3螺旋桩叶片直径的大小与其承载力和施工性能有直接的
对于承载力而言,螺旋桩存在最优叶片间距比的问题。根据试验 结果,本规范规定螺旋桩的叶片间距比宜为3~4。
图2叶片间距与承载力关系的试验结果
5.4.4热浸镀锌是目前工程中钢桩常用的一种防腐措)
5.4.4热授镀锌是自前工程中钢桩常用的一一种防腐措施。根据 现行国家标准《金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试 验方法》GB/T13912的规定,对于常规规格的钢桩(其壁厚满足 3mm<钢厚度<6mm的条件),镀层局部厚度的最小值为55um: 平均厚度的最小值为70从m。考虑到钢桩的施工方式、使用环 境,条文中对钢桩的镀锌层厚度作出了规定,当地基为密实的砂卵 石层时,镀锌层在施工过程中的磨损量会加大,设计时可根据地层 的腐蚀程度调整镀锌层的厚度要求,
5.4.5受施工场地场平标高和施工工艺的限制,桩基础桩顶标高
往往不易控制,而且对于预制桩而言,需控制桩基础的入深度: 如施工面存在高差,则桩顶标高势必不一致,为保证支架的安装高 度和倾角,桩基础与上部支架的连接需采取具有高度可调节功能 的设计,通过调节立柱高度来控制支架的安装标高。钢管螺旋桩、 钢管灌注桩、预埋钢管的扩展式基础配以钢管立柱可实现这一功 能。当通过调节支架立柱高度来控制支架的安装标高时,应在支 架结构设计中明确立柱高度的可调节范围,
注桩的加筋体,或是上部采用钢管,下部焊接钢筋。对灌注桩最小 配筋率的要求沿用了现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94 的规定。由于支架基础一般都承受一定的水平荷载和弯矩作用, 催注桩的主筋不应小于3$10,以保证受拉区有钢筋。同桩基规范 相比,本规范将微型桩主筋的最小配筋率由6$10调整为310,主 要是考虑到光伏支架基础中有大量采用直径150mm左右的灌注 桩,采用6根主筋施工困难且没有必要,实际工程中多采用3根, 经检测也未发现因主筋配筋不足导致桩身承载力不满足要求的情 况。对于直径超过150mm的微型桩,在符合本规范最小配筋率 要求的基础上,应根据桩顶荷载的要求考虑主筋的配置。当桩径 较小,主筋的配置不易满足条文规定时,宜采用钢管作为加筋体。
相比,本规范将微型桩主筋的最小配筋率由610调整为3Φ10,主 要是考虑到光伏支架基础中有大量采用直径150mm左右的灌注 桩,采用6根主筋施工困难且没有必要,实际工程中多采用3根: 经检测也未发现因主筋配筋不足导致桩身承载力不满足要求的情 况。对于直径超过150mm的微型桩,在符合本规范最小配筋率 要求的基础上,应根据桩顶荷载的要求考虑主筋的配置。当桩径 较小,主筋的配置不易满足条文规定时,宜采用钢管作为加筋体。 5.4.7桩身混凝土强度应根据环境类别、地下水土的腐蚀性、桩 基的使用年限、施工工艺进行选择,但不应低于条文中对最低强度 的规定。对于微型桩规定采用细石混凝土或是水泥砂浆,主要是 考虑可灌性的要求。国外微型桩也有采用水泥浆作为桩身材料 的,为避免桩头开裂,需在桩顶一定范围内采用钢套管包裹水泥 浆,从造价及施工的便利性等角度,本规范未推荐使用。
5.4.7桩身混凝土强度应根据环境类别、地下水土的腐蚀性、机
基的使用年限、施工工艺进行选择,但不应低于条文中对最低强度 的规定。对于微型桩规定采用细石混凝土或是水泥砂浆,主要是 考虑可灌性的要求。国外微型桩也有采用水泥浆作为桩身材料 的,为避免桩头开裂,需在桩顶一定范围内采用钢套管包裹水泥 浆,从造价及施工的便利性等角度,本规范未推荐使用。
5.4.8根据太阳能发电站建设的特点,支架基础不宜采用泥浆护
壁水下灌注桩。如遇水下灌注的情况,灌注桩主筋的混凝土保护 层厚度应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94的规定 不得小于50mm。
基底持力层的要求、稳定性、防冲刷、动植物的影响等方面提出的。 季节性冻土区基础的理置深度宜大于场地冻结深度,对于深厚季 节冻土地区,当基础底面土层为不冻胀、弱冻胀、冻胀土时,基础埋 深可以小于场地的设计冻深。基础底面下允许冻土层最大厚度应 根据当地经验并根据支架结构对地基变形的适应程度进行确定。
设置一定厚度的混凝土垫层。本条对垫层混凝土强度的规定高于 现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定,依据的 是现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土最低 标号的调整
5.4.11条文中对无筋扩展式基础混凝土强度等级的要求比现
国家规范《建筑地基基础设计规范》GB50007的要高,是考虑到支 架基础需承受一定的上拨、倾覆荷载作用,所以除了对无筋扩展式 基础的截面形状进行要求以满足压应力的扩散外,还要求基础混 凝土材料本身具有一定的抗裂能力。当基础高度不满足条文中的 要求时,为保证基础的抗弯和抗裂能力,宜采用配筋扩展式基础
GB50007的相关构造规定,考虑到支架柱距一般较近,条
扩展基础受力钢筋的最小配筋率为0.15%,与现行国家标准《混 凝土结构设计规范》GB50010中规定对卧置于地基上的混凝土板 受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15%是一致的,本规范沿用了 此规定。由于支架基础所承受的荷载一般较小,按计算确定的受 力钢筋数量往往低于按0.15%配筋率确定的数量。通过调研也 发现,多个已建光伏发电站项目中支架条形基础的配筋率也未达 到0.15%,因此本条规定当基础受力钢筋实际配筋量比计算所需 多1/3以上时,可不受本条最小配筋率的限制,但必须满足本规范 其他构造要求。
混凝土基础中的锚固长度可按照现行国家标准《混凝土结构设计 规范》GB50010、《混凝土结构加固设计规范》GB50367的相关规 定进行计算。为避免受拉时混凝土出现受拉破坏,应满足条文中 对最小竖向锚固长度的规定。钢管内外壁均与混凝土接触可有效 地提高其锚固强度,因此条文中对管内混凝土的最小高度提出了
6.1.1本条规定了支架基础施工前应收集、编制的技术
6.1.1本茶规定文架基础施工前应收集、编制的技木文件资 料。施工单位应根据场区的工程地质和水文地质条件选择适宜的 施工工艺和施工设备,因此必须收集场区的岩土工程勘察报告 通过图纸会审和设计交底可以熟悉设计图纸,领会和传达设计意 图,找出存在的技术错误并形成解决方案,从而将设计缺陷消灭在 施工前,达到确保施工质量、节约施工成本、缩短施工工期的目的 施工组织设计是指导施工的技术、经济和组织管理的综合性文件 认真做好施工组织设计对确保工程质量、进度和安全,实现预期经 济效益起看重要作用。在工程中使用的材料均应为符合国家现行 工程建设标准及相关产品标准的合格产品,应随进场提供合格证 和质检报告,严禁使用不合格产品。由于基础工程属于地下工程 在施工前应调查、探明地下管线、构筑物的分布,避免因土方开挖 基础施工对其造成损坏。
6.1.2图纸会审纪要所确定的技术问题具有同施工图致的效 力,是工程验收的重要依据,应作为竣工资料的组成部分。参与图 纸会审和设计交底的除了支架基础的施工方外,有必要时应让支 架安装施工单位共同参加,统一认识,明确施工交接标准。
6.1.6原始的施工记录和试验记录一方面是工程开展过
工程中可不限于条文中所列项目
6.1.8由于岩土工程的复杂性和变异性,难以在勘察和设计阶段
6.1.8由于岩土工程的复杂性和变异性,难以在勘察和设计阶
解决所有的问题,当施工过程中出现异常情况时,施工单位应通知 监理或建设单位并会同各方协商解决。如施工过程中遇到钻机难 以钻进、地下存在障碍物等导致施工无法正常进行的情况,施工单 位一般会主动汇报,但当遇到局部存在软弱土层、地下水位明显偏 高、施工扭矩等监测值明显偏低等情况时,往往不予上报,但这些 可能产生严重的质量隐患,必须引起足够的重视,必要时应调整设 计参数和施工工艺。
6.2.3要求桩基施工设备就位后应稳固是从确保施工安全、控制 施工质量方面要求的。有条件时,如在平地施工,应要求桩基施工 设备平整,但在山地项自中,受地形限制,桩基施工设备不可能平 整,机身往往处于倾斜状态,这时必须确保机身的稳固,必要时应 加设辅助稳固措施
一次制作成型的条件,且在工厂一次制作成型有利于控制桩身质 量,因此应在工厂一次制作成型。对于短桩采取常规的锤击或是 静压施工工艺,施工机具庞大,移动不便,效率低,且不易控制贯人 度。采用类似于施工钢板桩的钳式液压振动锤压入已在江浙一带 的电站施工中被证明是比较有效的施工工法。螺旋桩施工过程中 如钻进困难,可以采用引孔钻进的施工工艺。实际工程中,有采取 将桩位处土体利用大功率设备大面积钻松再施工螺旋桩的情况, 也有直接挖沟埋设的做法,这两种方法均会导致桩周为松散的土 体,类似于螺旋桩施工在回填土中,会造成严重的质量隐惠,应予 禁止。桩打人时加衬垫的目的是防止桩顶应力集中造成桩体损 坏。细长型钢桩,在沉桩过程中采取侧向约束措施是为了避免桩 体本身在施工荷载作用下受压屈曲,
作业成孔具有环保快捷的优势,因此条文中规定灌注桩施工宜采 用干作业成孔。对于淤泥等软土地层和松散的砂土地层,会因为 缩径或是塌孔,十作业成孔困难,不宜采用灌注桩。为避免因新老 混凝土交界面处理不当影响灌注桩桩身质量,每根桩宜一次灌注 完毕。
6.3.1本条说明了基槽验收的基本内容和要求。验收合格后应 尽快进行下道工序的施工,避免验收合格的基槽受到人为和自然 因素的扰动。 6.3.2、6.3.3对于混凝土工程而言,浇筑和养护是影响质量的两 个关键工序,比如拆模后出现蜂窝、麻面一般与振捣不密实有关 混凝土疏松、强度达不到设计要求往往与振揭不密实或是养护不 到位有关,在施工过程中应重点加强对这两个工序的控制。当日 平均气温低于5℃时,不得采用浇水养护的措施,且在低温条件下 混凝土易受冻,因此在我国北方严寒地区冬季不宜进行现浇混凝 土基础的施工。如经充分论证可行且有可靠的施工经验,严寒地 区冬期也可以施工,但必须采取有效的养护、防冻措施。
6.4.1岩石自身的完整程度直接影响锚杆与岩石的锚固强度,且 覆土和破碎层会影响钻孔施工,因此锚杆施工前应对岩石基面进 行清理。本规范中的第5.4.16条中规定的有效锚固深度亦是指 锚入相对完整基岩中的长度
6.4.2锚孔的清理是否到位、注胶是否饱满、钢筋的放置方法是
否合适对锚杆的承载力影响很大,条文中对这些工序的技术要求 作出了相应的规定。当在锚固钢筋上施焊或使用气焊切割时,会 或多或少地引起钢筋温度的升高,直接影响到胶粘剂的黏结强度 和耐久性,所以应避免在锚固钢筋上施焊或使用气焊切割。当必
须在锚固钢筋上施焊或使用气焊切割时,应采取措施,比如断续施 焊、施工部位与注胶孔顶面保持一定的距离、使用湿布包裹钢筋等 措施保证钢筋根部的温度不超过胶粘剂产品说明规定的最高短期 温度。 6.4.3岩石锚杆的施工质量对锚杆抗拨力的影响很大,在施工中 必须将钻孔清理十净,孔壁不充许有泥膜、石粉、松散碎屑存在。 灌浆料灌注结束后,应振捣密实,避免出现孔洞,影响锚杆质量和 锚筋与灌浆料之间的握裹力
6.4.6对于废孔应进行注胶(浆)处理,避免人为造成岩石
7.1.1本条强调了支架基础施工质量的过程控制和成品验收,经 验收合格后方可进行上部支架安装等下道工序的施工。影响支架 基础施工质量的因素存在于基础施工的全过程,仅有施工后的试 验和验收是不全面的,应加强施工过程中的检查。 7.1.2基础工程中使用的原材料主要包括钢材、钢筋、混凝土、水 泥、砂、石子等,进场复验项目、抽检数量、检验方法及其质量评定 标准应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204、《钢筋混凝土用钢》GB1499、《通用硅酸盐水泥》GB175 等标准的要求。成品桩和构件主要包括钢桩、预制桩、钢筋笼等, 应按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202和现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94及本规范的相 关要求进行质量检验。 7.1.3基桩、锚杆的承载力检测要求在施工结束后间隔个间歇 期后进行,是因为地基土强度的恢复、混凝土或胶粘剂强度的增长
7.1.1本条强调了支架基础施工质量的过程控制和成品验收, 验收合格后方可进行上部支架安装等下道工序的施工。影响支架 基础施工质量的因素存在于基础施工的全过程,仅有施工后的 验和验收是不全面的,应加强施工过程中的检查。
7.1.2基础工程中使用的原材料主要包括钢材、钢筋、混凝
泥、砂、石子等,进场复验项目、抽检数量、检验方法及其质量评定 标准应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204、《钢筋混凝土用钢》GB1499、《通用硅酸盐水泥》GB175 等标准的要求。成品桩和构件主要包括钢桩、预制桩、钢筋笼等, 应按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202和现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94及本规范的相 关要求进行质量检验。
7.1.3基桩、锚杆的承载力检测要求在施工结束后间隔个间歇 期后进行,是因为地基土强度的恢复、混凝土或胶粘剂强度的增长 需要一个期限,施工结束即进行验收有不符合实际的可能。
比和养护环境,能有效代表结构的实际强度,因此条文中强调了混 凝士和砂浆试件除了进行标准养护之外,还应进行同条件养护
7.1.6根据太阳能发电站的特点,仅采用扩展式基础的工
7.1.6根据太阳能发电站的特点,仅采用扩展式基础的工程涉及 基槽检验。基槽检验是岩土工程勘察不可缺少的重要组成部分 勘察单位应参与并给出验收结论
中应分层检验填土的压实系数,检验合格后方可填筑上层填土
条文中列出了常用的一些检验方法,实际操作过程中可不受此局 限GB/T 51317-2019 石油天然气工程施工质量验收统一标准(完整正版、清晰无水印),抽检数量沿用了现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验 收规范》GB50202的规定。
7.1.8微型短桩由于桩长较短,且多为干作业成孔,成桩质量易
得到保证,在已完工程项目中要求进行桩身质量检验的不多见,因 此在规范中未明确要求需进行桩身质量检验。当对桩身质量有怀 凝时,应进行检验,可采用动测法或是挖开检验。当对桩身混凝土 强度有怀疑时,可钻孔取芯进行混凝土强度检验。工程桩抽检的 数量同现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202相比有调整,主要有以下几点考虑:①当采用桩基础时,每 个项目的工程数量往往较多,例如对于常规20MW的光伏发电 站,工程桩的数量可达到3方根以上,如按照现行国家标准《建筑 地基基础工程施工质量验收规范》要求的1%进行抽检,则需要抽 检约300根桩,如照此实施,无论是时间和费用无疑投人太大; ②电站中用到的微型短桩,大多入土深度较浅,只要在施工中控制 好质量,承载力应该能够满足设计要求。由于电站占积较广,桩基 础的检验应按照易于控制施工质量的原则,分区域进行抽检,符合 本规范第7.1.4条第4款中的“抽检位置宜均匀分布”的要求。地 层局部明显软弱等岩土特性复杂可能影响施工质量的部位应有试 验桩,并应根据检测情况适当增加抽检数量。 7.1.10采用锚杆基础时,锚杆数量一般是采用桩基础时工程桩 数量的倍数,因此抽检比例同桩基础相比有所降低
7.1.10采用锚杆基础时,锚杆数量一般是采用桩基础时
7.2.1太阳能发电站工程一般占地广、规模大,且可能在同一项 目中存在采用不同的地基基础方案的情况,可按工程管理的需要, 划分若干个不同的子分部工程分开进行验收,如土石方挖填、桩基 础、扩展式基础、锚杆基础等
7.2.5本条规定了支架基础验收的组织程序以及验收的组织者
和参加验收的相关单位和人员。由于工程监理实行总监理工程师 负责制T/SLEA 0031.1-2022 实验室用水气配件技术规范 第1部分:水龙头.pdf,因此分部工程应由总监理工程师(或建设单位项目负责 人)组织相关人员进行验收。因为地基基础的主要技术资料和质 量问题是归技术部门和质量部门掌握,所以规定施工单位的技术 质量部门负责人参加验收是符合实际的。由于地基基础工程技术 性能要求严格,技术性强,关系到工程的安全,因此规定勘察、设计 单位工程项目负责人也应参加支架基础工程的验收