光伏電站基礎(chǔ)形式

1、基礎(chǔ)形式分類

光伏電站的基礎(chǔ)都包含哪些型式？

注：1. 表中符號○表示適用；△表示可以采用；×表示不適用；-表示此項(xiàng)無影響；

2. 表中樁基礎(chǔ)指的是微型短樁，其它樁基礎(chǔ)應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ 94 的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行選擇；

3. 對于巖石植筋錨桿基礎(chǔ)尚應(yīng)要求巖石的完整程度為較完整~完整，且適用于巖石直接出露的場區(qū)；

4. 寒冷、嚴(yán)寒地區(qū)冬季施工不宜采用現(xiàn)澆施工工藝。

2、基礎(chǔ)形式應(yīng)用條件的說明

支架支架基礎(chǔ)選型時(shí)對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、環(huán)保性能的分析應(yīng)綜合考慮電站的全壽命周期，包括電站停止運(yùn)營時(shí)場地恢復(fù)的成本以及對環(huán)境可能造成的影響。

由于地面太陽能發(fā)電站支架布置場區(qū)一般較大，而且一般工期較短，因此：

1）應(yīng)優(yōu)先采用預(yù)制樁基礎(chǔ)。但在密實(shí)的砂土、碎石土中施工壓（擊）入式預(yù)制樁，一方面難以施工，另一方面存在施工阻力大易造成樁體損壞的風(fēng)險(xiǎn)，因此不適合使用。

2）采用獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，在確?；A(chǔ)自身結(jié)構(gòu)承載力滿足要求的前提下，可根據(jù)需要采用無筋或是配筋擴(kuò)展式基礎(chǔ)。為確保條形基礎(chǔ)的整體性，提高其自身的抗彎承載力，減小截面尺寸，條形基礎(chǔ)應(yīng)采用配筋擴(kuò)展式基礎(chǔ)。

3）如地下水影響基礎(chǔ)施工，采取降水措施會造成工程造價(jià)的大幅增加，不建議采用擴(kuò)展式基礎(chǔ)。同樣對于灌注樁，如地下水高于樁端埋深，會影響成孔施工、混凝土澆筑，在增加施工成本的同時(shí)留下質(zhì)量隱患，因此也不建議此類場地采用灌注樁。

4）目前光伏發(fā)電站工程中的灌注樁基本都是采用干成孔的施工工藝，因此場地的土層需滿足成孔過程中不縮徑、不塌孔的條件，在軟土地層和松散的砂土、碎石土中不易成孔，因此此類場地不宜采用灌注樁。但如果可以采用護(hù)筒等護(hù)壁施工工藝，在上述地層中也是可以施工灌注樁的。

5）現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)，無論是擴(kuò)展式基礎(chǔ)還是樁基礎(chǔ)，在寒冷、嚴(yán)寒地區(qū)冬季施工由于養(yǎng)護(hù)的問題不宜采用。

6）螺旋樁在密實(shí)的砂土、碎石土中直接旋擰施工也會存在施工阻力大易造成樁體損壞的風(fēng)險(xiǎn)，但通過“引孔旋擰”的施工工藝可以解決。對于含大量漂石、塊石的地層，通過“引孔旋擰”的施工工藝仍不能解決螺旋樁施工難以鉆進(jìn)的問題，且堅(jiān)硬的巖石對鋼樁的鍍鋅層磨損嚴(yán)重，因此不應(yīng)采用。

7）巖石地層中采用錨桿基礎(chǔ)必須確?；鶐r基本完好，且具有較大體量，能承擔(dān)對支架基礎(chǔ)的錨固和全部荷載。對于結(jié)構(gòu)大部分破壞、裂隙發(fā)育的巖石不應(yīng)采用錨桿基礎(chǔ)。

各類基礎(chǔ)簡介

1、 鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)

1）定義

鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)由基礎(chǔ)底板（墊層）與底板上面的基礎(chǔ)短柱組成，在光伏支架的前后立柱下面分別設(shè)置。短柱頂部設(shè)置預(yù)埋件（鋼板或地腳螺栓）與上部的光伏支架相連，需要一定的埋深和一定的基礎(chǔ)底面積；基礎(chǔ)地板上覆土，用基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)覆土重力共同抵抗環(huán)境荷載導(dǎo)致的上拔力，用較大的基礎(chǔ)底面積來分散光伏支架向下的垂直荷載，用基礎(chǔ)底面和土壤之間的摩擦力以及基礎(chǔ)側(cè)面與土壤的阻力來抵擋水平荷載。

2）優(yōu)點(diǎn)

傳力途徑明確，受力可靠；抗水平荷載的能力最強(qiáng)，抗洪抗風(fēng)；適用范圍廣；

形式簡單，對地質(zhì)條件要求較小，施工方法簡單，無需專門的施工機(jī)械；

開挖后基礎(chǔ)槽壁無塌陷現(xiàn)象，基槽成型率高；

施工時(shí)模板一次加工成型，可多次循環(huán)利用，使用方法簡單，可以有效提高每天基礎(chǔ)的澆筑量。

3）缺點(diǎn)

埋置較深，所需的鋼筋混凝土工程量大，人工多，土方開挖及回填量大；

施工周期長，對環(huán)境的破壞力大。

4）施工流程及適用環(huán)境

這種基礎(chǔ)的局限性太大，在當(dāng)今的光伏發(fā)電站已經(jīng)很少使用。

2、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)

1）定義

通過在光伏支架前后立柱之間設(shè)置基礎(chǔ)梁，從而將基礎(chǔ)重心移至前后立柱之間，增大了基礎(chǔ)的抗傾覆力臂，可以僅通過自重抵抗風(fēng)載荷造成的光伏支架傾覆力矩；

條形基礎(chǔ)與地基土的接觸面積較大，適用于場地較為平坦、地下水位較低的地區(qū)。因?yàn)榛A(chǔ)的表面積相對較大，所以一般埋深在200至300mm之間。

2）優(yōu)點(diǎn)

基礎(chǔ)埋置深度可相對較淺，不需要專門的施工工具，施工工藝簡單。

3）缺點(diǎn)

需要大面積的場平，開挖量、回填量較大，混凝土需求量大，且養(yǎng)護(hù)周期長，所需人工多。

對環(huán)境影響較大，

基礎(chǔ)埋深不夠抗洪水能力差。

4）適用環(huán)境

此類基礎(chǔ)型式多應(yīng)用于地基承載力較差，對不均勻沉降要求較高的平單軸光伏支架中。

3、預(yù)制鋼筋混凝土樁

1）定義

預(yù)制鋼筋混凝土樁采用直徑約為300mm的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁或截面尺寸約 200*200mm預(yù)制鋼筋混凝土方樁打入土中，頂部預(yù)留鋼板或螺栓與上部支架前后立柱連接。其受力原理與現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁相同，造價(jià)比現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁稍高。

2）優(yōu)點(diǎn)

可批量制作，施工更為簡單、快捷，施工速度快；

施工不存在填挖方，僅需簡單場平。

3）缺點(diǎn)

造價(jià)相對較高；

采用靜壓或錘擊設(shè)備將樁體擠壓入土內(nèi)時(shí)，樁體可能會引發(fā)灌注樁斷樁、縮頸等質(zhì)量事故，需對樁頂采用鋼筋網(wǎng)加固，增加造價(jià)，且垂直度不易保證。

4）適用環(huán)境

多用于淤泥質(zhì)土、粘性土、填土、濕陷性黃土等。

4、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁

1）定義

采用直徑約300mm的圓形現(xiàn)場灌注短樁作為支架生根的基礎(chǔ)，樁入土長度約2m，露出地面300-500mm，樁入土的長度可根據(jù)土層力學(xué)性質(zhì)決定，頂部預(yù)埋鋼板或螺旋與前、后立柱相連。這種基礎(chǔ)施工過程簡單，速度較快，現(xiàn)在土層中成孔，然后插入鋼筋，再向孔內(nèi)灌注混凝土即可。

2）優(yōu)點(diǎn)

成孔較為方便，可以根據(jù)地形調(diào)整基礎(chǔ)頂面標(biāo)高，頂標(biāo)高易控制，

混凝土鋼筋用量小，開挖量小，節(jié)約材料、造價(jià)較低、施工速度快；

對原有植被破壞小。

3）缺點(diǎn)

對土層的要求較高，適用于有一定密實(shí)度的粉土或可塑、硬塑的粉質(zhì)粘土中，不適用于松散的砂性土層中，松散的砂性土層易造成塌孔，土質(zhì)較硬的鵝卵石或碎石可能存在不易成孔的問題。

4）施工流程及適用環(huán)境

適用于一般填土、粘性土、粉土、砂土等。

Φ＞600mm鉆孔灌注樁的工藝流程

Φ＜400mm鉆孔灌注樁的工藝流程

5、巖石植筋錨桿基礎(chǔ)

1）定義

一般是把熱軋肋鋼筋固定于灌細(xì)石混凝土的巖石孔洞內(nèi)，借助巖石、細(xì)石混凝土、帶肋鋼筋之間的粘結(jié)力來抵抗上部結(jié)構(gòu)傳來的外力。是由設(shè)置于巖土中的錨桿和與錨桿相連的混凝土承臺或型鋼承壓板共同組成的基礎(chǔ)。

2）適用環(huán)境

適用于直接建設(shè)在基巖上的柱基以及承受拉力及水平力較大的建筑物基礎(chǔ)。巖石錨桿是置于巖土體中并與巖土體緊密接觸的桿件。

6、螺旋鋼樁基礎(chǔ)

1）定義

在光伏支架的前后立柱下面采用帶螺旋葉片的熱鍍鋅鋼管樁，旋轉(zhuǎn)葉片可大可小、可連續(xù)可間斷，旋轉(zhuǎn)葉片與鋼管之間采用連續(xù)焊接。

施工過程中采用專業(yè)機(jī)械將其旋入土體中。螺旋樁基礎(chǔ)上部露出地面，與上部支架之間采用螺桿連接。通過鋼管樁樁側(cè)與土壤之間的側(cè)摩阻力，尤其是旋轉(zhuǎn)葉片與土體之間的咬合力抵擋上拔力及承受垂直載荷，利用樁體、螺旋葉片與土體之間樁土相互作用抵抗水平荷載。

2）優(yōu)點(diǎn)

施工快捷方便、大幅縮短施工周期，無需場地整平，無土方開挖量；

成孔方便，可以根據(jù)地形調(diào)整基礎(chǔ)頂面標(biāo)高，方便調(diào)節(jié)上部支架，可隨地勢調(diào)節(jié)支架高度；

可在包括北方冬季的各種氣候條件下照常施工；

不需要場平，最大限度的保護(hù)場區(qū)植被，且場地易恢復(fù)原貌，對環(huán)境的影響小，所需人工少，螺旋樁可以進(jìn)行二次利用。

3）缺點(diǎn)

但用鋼梁較大，且需要專門的施工機(jī)械，造價(jià)相對較高；

基礎(chǔ)水平承載能力與土層的密實(shí)度密切相關(guān)，要求土層具有一定的密實(shí)性，特別是接近地面的淺土層不能夠太松散；

螺旋樁基礎(chǔ)的耐腐蝕性較差，盡管可以采用加厚熱鍍鋅，但不適用于有較強(qiáng)腐蝕性地基及巖石地基。

4、適用環(huán)境

適用于沙漠、草原、灘涂、戈壁、凍土等。

那些年，做失敗的基礎(chǔ)

掉渣的樁基礎(chǔ)

被吹翻的獨(dú)立基礎(chǔ)

錯位的錨桿基礎(chǔ)