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5、3.基礎(chǔ)設(shè)計5.3，1，從控制基礎(chǔ)沉降變形的角度，本條對支架基礎(chǔ)的地基持力層提出了要求,在電站建設(shè)中不可避免地會因為場地平整或是為了節(jié)約用地而涉及填土地基 設(shè)計時應(yīng)根據(jù)填土的性質(zhì)。堆填年限.現(xiàn)場條件等因素提出具體的處理方案.對于雜填土和耕土、由于其成分不均,常含有有機質(zhì),未經(jīng)處理時，均為欠固結(jié)土，不能作為支架基礎(chǔ)的地基持力層、對于未經(jīng)處理的新近填土層。由于其自重固結(jié)一般未完成.也不應(yīng)作為支架基礎(chǔ)的地基持力層、對于堆填時間較長的填土 其自重固結(jié)一般已完成.經(jīng)過檢驗查明符合設(shè)計要求的可作為地基持力層，對于場地平整形成的回填土應(yīng)按設(shè)計要求分層進行處理，并經(jīng)檢驗合格后方可作為地基持力層。5 3、2.本條對填土地基的填料及施工質(zhì)量作出了規(guī)定.由于耕土、凍土、膨脹土以及有機質(zhì)含量大于5。的土 其土質(zhì)性能不穩(wěn)定,不能作為填料、采用砂,碎石作為填料的，為保證碾壓密實。應(yīng)保證級配良好、并限制其最大粒徑,從后續(xù)基礎(chǔ)施工便利的角度.回填碎石的粒徑也不宜過大.采用粉質(zhì)黏土 粉土作為填料時，含水量對壓實質(zhì)量的影響至關(guān)重要、在一定的壓實功下.填料在最優(yōu)含水量時,干密度可達最大值，壓實效果最好。填料的含水量太大時 應(yīng)將其適當晾干處理，含水量過小時,則應(yīng)將其適當增濕.5 3。3。當利用填筑塘。溝。積水洼地等作為建設(shè)場地時,應(yīng)注意兩方面的問題.塘底、溝底原有軟弱土層的處理和排水設(shè)計.塘，溝，積水洼地底部一般分布有軟弱淤泥 壓縮性高，排水性差、在上部填土的作用下產(chǎn)生的固結(jié)壓縮沉降量往往較大,如處理不當會造成地基的整體沉降。填方設(shè)計應(yīng)根據(jù)底層軟弱土體的分布范圍，厚度 周邊地形條件采取清淤.地基處理等合適的處理方法.當填土阻礙原地下水和地表水的暢通排泄時，應(yīng)盡可能在排水層采用粗顆粒填料并根據(jù)地形修筑盲溝。截水溝或其他排水設(shè)施。以防止土顆粒流失造成場地失穩(wěn).5 3.4.5、3。5，對于錨桿基礎(chǔ).基底持力層為中風化，未風化的巖石、抗壓承載力一般都會滿足要求、只需考慮抗拔承載力,5、3.6、現(xiàn)行國家行業(yè)標準。建筑樁基技術(shù)規(guī)范。JGJ,94給出了樁基礎(chǔ)各類承載力的確定方法，除微型短樁外,本標準所涵蓋的所有樁型的承載力的確定均應(yīng)按此標準執(zhí)行,太陽能發(fā)電站支架基礎(chǔ)所涉及的樁基礎(chǔ)，大多數(shù)為微型短樁.在使用樁基規(guī)范時存在兩方面的問題，缺乏短樁的經(jīng)驗參數(shù) 缺乏如螺旋樁等新型樁基的計算方法 本規(guī)范對微型短樁的計算作出了相應(yīng)的補充規(guī)定,條文中強調(diào)、微型短樁的承載力應(yīng)通過單樁靜載荷試驗確定 是基于以下兩方面的考慮 在目前對于樁基礎(chǔ)承載力的計算受土強度參數(shù).成樁工藝,計算模式不確定性影響的可靠度分析仍處于探索階段的情況下、樁基礎(chǔ)承載力仍以原位原型試驗為最可靠的確定方法,采用樁基礎(chǔ)的項目.正式施工前進行試樁檢測已基本成為一種慣例。對于復(fù)雜場地.由于靜載試驗數(shù)量一般較少.難以覆蓋場區(qū)所有的地層條件、因此在確定單樁承載力時應(yīng)把握兩點，一是以單樁靜載試驗測試結(jié)果為主要依據(jù),二是通過計算復(fù)核、并結(jié)合現(xiàn)場條件和類似工程經(jīng)驗進行綜合判定,5。3.7、對于微型短樁的豎向極限承載力計算。規(guī)范推薦了通用的估算公式5.3.7、即采用端阻力加側(cè)阻力的計算模式。采用該模式的核心在于確定土的極限側(cè)阻力標準值和極限端阻力標準值的經(jīng)驗值，現(xiàn)行國家標準 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范,GB,50007強調(diào)上述兩個計算參數(shù)的取值應(yīng)由當?shù)仂o載荷試驗結(jié)果統(tǒng)計分析算得?，F(xiàn)行行業(yè)標準，建筑樁基技術(shù)規(guī)范。JGJ、94通過對645根試驗樁的資料進行分析試算 給出了對應(yīng)于不同樁型土的極限側(cè)阻力標準值和極限端阻力標準值的經(jīng)驗值,如無當?shù)亟?jīng)驗.可根據(jù)土層的物理力學(xué)指標按現(xiàn)行行業(yè)標準、建筑樁基技術(shù)規(guī)范.JGJ,94查表選取.為適應(yīng)微型短樁的計算需要，條文中給出了除打入、壓入式預(yù)制樁外 包括螺旋樁.灌注樁的極限端阻力標準值的取值方法.5.3，8,抗拔系數(shù)具有長樁高于短樁 灌注樁高于預(yù)制樁。黏性土高于砂土的特點，本標準參考現(xiàn)行行業(yè)標準。建筑樁基技術(shù)規(guī)范、JGJ,94關(guān)于抗拔樁的計算和現(xiàn)行國家標準、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范.GB,50007關(guān)于巖石錨桿的計算經(jīng)驗參數(shù)給出了微型短樁抗拔承載力計算采用的抗拔系數(shù)值。對于砂土層中的灌注樁.當成樁質(zhì)量有保證時,抗拔系數(shù)可適當提高。5.3 9，5、3，10、螺旋樁承載力的計算模式參考了國內(nèi)外有關(guān)螺旋樁的研究成果 同時也結(jié)合了現(xiàn)行行業(yè)標準。建筑樁基技術(shù)規(guī)范，JGJ,94中對擴底樁承載力計算的一些規(guī)定，在國外,螺旋樁的計算方法主要有,單盤承載力疊加法。和，連續(xù)剪切筒法.這兩種,如圖1所示,所謂的.單盤承載力疊加法 即認為單樁極限承載力為每道葉片在深基礎(chǔ)破壞模式下的極限承載力之和、葉片間中軸與土的側(cè)摩阻力不再考慮,上部無葉片段的中軸如直徑較大且長度較長時 該段的側(cè)摩阻力可以考慮、這一計算模式的先決條件是葉片之間應(yīng)有足夠大的間距,以免各道葉片破壞應(yīng)力區(qū)的重疊，工程實踐和理論分析揭示.超過3倍葉片直徑的間距可避免各道葉片之間的相互影響,連續(xù)剪切筒法.假定在上下葉片之間形成一個圓柱形的剪切面.單樁承載力由葉片之間形成的豎向剪切面土體的抗力和上段桿體與土體的側(cè)摩阻力組成，一般認為當葉片之間的間距小于葉片直徑的3倍時可采用連續(xù)剪切筒法計算模式,我國工程界習慣采用側(cè)摩阻力,端阻力的模式計算單樁承載力。也相應(yīng)地積累了較多的經(jīng)驗參數(shù) 因此本規(guī)范采用 連續(xù)剪切筒法.作為螺旋樁承載力計算的基本模式、類似于擴底樁,抗壓時葉片以上1D長度范圍內(nèi)不計側(cè)阻力 抗拔時第一道葉片以上2D范圍內(nèi)的破裂柱體直徑增大至葉片直徑.超過該范圍以上部分 破裂面縮小至樁土界面.按照上述計算模式。規(guī)范給出了螺旋樁承載力計算時的樁周計算周長ui的取值 圖1。螺旋樁計算模式5、3 11，當按現(xiàn)行行業(yè)標準 建筑樁基技術(shù)規(guī)范,JGJ,94的相關(guān)規(guī)定估算樁基礎(chǔ)的水平承載力特征值時 應(yīng)注意以下三方面的問題,樁基規(guī)范中參與統(tǒng)計的試樁樁徑d在300mm，1000mm之間，而太陽能發(fā)電站常用的樁基樁徑一般都小于300mm,如繼續(xù)套用樁基規(guī)范中對樁身計算寬度的計算公式.計算結(jié)果偏于不安全、規(guī)范規(guī)定螺旋樁可按樁徑為d的等截面樁估算水平承載力,實際上是忽略了葉片對水平承載力的貢獻。計算結(jié)果偏保守、當葉片直徑較大且靠近上部時.應(yīng)計入葉片的影響 計算單樁水平承載力時、樁頂約束一般是按自由狀態(tài)考慮，現(xiàn)場對比試驗發(fā)現(xiàn) 當安裝完支架后、樁基礎(chǔ)的水平承載力有較大的提高，因此在按樁基規(guī)范估算樁基礎(chǔ)的水平承載力時，可適當考慮支架剛度對樁基礎(chǔ)水平承載力的提高作用 5。3 12、樁身承載力應(yīng)滿足施工和使用兩種工況的需要，螺旋樁在施工過程中承受較大的扭矩 應(yīng)驗算在此施工扭矩作用下.樁身的抗扭承載力.5 3、14、填土壓實處理應(yīng)滿足本規(guī)范第5、3、2條的規(guī)定.當不滿足大面積壓實的條件時，填土地基的基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取0?；A(chǔ)埋置深度的地基承載力修正系數(shù)取1,0 5 3，15 5,3,17,此三條是針對擴展式基礎(chǔ)有可能滑動或傾覆所進行的抗滑移穩(wěn)定性驗算及抗傾覆穩(wěn)定性驗算的規(guī)定、當基礎(chǔ)埋深較淺、在水平荷載作用下，基礎(chǔ)有可能沿基底滑動.穩(wěn)定安全系數(shù)采用抗滑力與滑動力的比值，對于沿支架陣列前后方向布置的條形基礎(chǔ)和單.排。立柱柱下獨立基礎(chǔ)有可能發(fā)生傾覆時 穩(wěn)定安全系數(shù)為抗傾覆力矩與傾覆力矩的比值，對于雙 多排立柱柱下獨立基礎(chǔ)或是沿陣列長度方向布置的條形基礎(chǔ) 有可能發(fā)生繞前立柱柱下基礎(chǔ)的傾覆、穩(wěn)定安全系數(shù)采用基礎(chǔ)自重與豎向拔力的比值。抗滑移與抗傾覆安全系數(shù)參考現(xiàn)行國家標準,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范、GB.50007進行了規(guī)定、抗拔安全系數(shù)規(guī)定為1，6、與抗傾覆安全系數(shù)取為1 6在安全儲備上是一致的，上述各有關(guān)作用力的計算均應(yīng)按本規(guī)范第5，1,3條 第5.1，5條的規(guī)定進行。條文中的,支架前后方向 是指與傾覆趨勢一致的方向 支架長度方向.則是與之垂直的方向 5,3 18,太陽能發(fā)電站尤其是光伏發(fā)電站支架基礎(chǔ)所承受的荷載一般不大、因此當滿足本規(guī)范對材料強度和構(gòu)造的相關(guān)要求時.可不驗算擴展式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)承載力,5。3，19，本規(guī)范涉及兩類巖石地層中的錨桿基礎(chǔ)、一類是植筋錨桿基礎(chǔ)。另一類是巖石錨桿基礎(chǔ)、錨桿基礎(chǔ)的承載力應(yīng)由錨桿筋體強度、錨桿筋體與膠粘劑或灌漿料間的黏結(jié)強度.錨桿與巖石間的黏結(jié)強度,巖石的剪切強度中的最小值確定,雖然目前在太陽能發(fā)電站中采用植筋錨桿基礎(chǔ)的工程經(jīng)驗不是太多,但在結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域植筋技術(shù)已相當成熟。初步估算植筋錨桿基礎(chǔ)的承載力時、可參照相關(guān)行業(yè)的標準.比如現(xiàn)行國家標準，混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范。GB、50367中有關(guān)。植筋技術(shù).的規(guī)定，并應(yīng)考慮到鋼筋混凝土與巖石之間的區(qū)別,巖石錨桿的承載力特征值可按本規(guī)范5,3。20條中的規(guī)定進行估算。在通過現(xiàn)場試驗確定錨桿的抗拔承載力時 考慮到短期加載與長期受荷的區(qū)別.承載力設(shè)計取值應(yīng)有一定的安全儲備。5,3.20，大量的試驗研究表明,巖石錨桿在15倍,20倍錨桿直徑以深的部位已沒有錨固力分布,只有錨桿頂部周圍的巖體出現(xiàn)破壞后.錨固力才會向深部延伸。5，3，22.作為植筋所使用的鋼筋。一般以普通熱軋帶肋鋼筋錨固性能最好。光圓鋼筋較差。所以規(guī)范強調(diào)采用帶肋鋼筋 同樣的對于巖石錨桿。為增強錨桿筋體與混凝土或砂漿之間的握裹力。規(guī)定錨桿筋體宜采用熱軋帶肋鋼筋 植筋錨桿的錨固性能很大程度上取決于膠粘劑.我國使用最廣的膠粘劑是環(huán)氧基和改性乙烯基錨固膠。錨固膠的性能指標可參照現(xiàn)行國家標準,混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范.GB 50367和現(xiàn)行行業(yè)標準,混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ,145執(zhí)行,由于支架基礎(chǔ)所處環(huán)境位于室外,設(shè)計中應(yīng)根據(jù)其所在地的環(huán)境條件,對膠粘劑的耐候性提出要求,5。3 23.對支架基礎(chǔ)變形的規(guī)定主要強調(diào)了應(yīng)考慮上部支架結(jié)構(gòu)對地基基礎(chǔ)變形的適應(yīng)能力和滿足其使用功能的要求.因此要求設(shè)計上部支架結(jié)構(gòu)時應(yīng)根據(jù)所支撐的光伏組件、聚光集熱器 定日鏡等的使用要求、支架的結(jié)構(gòu)形式以及運行使用中的其他要求對支架基礎(chǔ)的變形提出相應(yīng)的限值規(guī)定,設(shè)計無特別要求時,宜參考表5。3,23中的要求對支架基礎(chǔ)的變形允許值作出規(guī)定，一般情況下,各類型支架對地基基礎(chǔ)變形的適應(yīng)能力從大到小依次為 雙軸跟蹤。塔式 蝶式支架最大。固定式支架次之。然后是固定可調(diào)式,單軸跟蹤式支架、槽式 菲涅爾式支架最小。當有可靠工程經(jīng)驗時，應(yīng)按實際情況確定基礎(chǔ)變形的限值，例如對于薄膜組件等無邊框組件。其上部支架結(jié)構(gòu)平整度要求為2，據(jù)此應(yīng)在表5、3。23的基礎(chǔ)上降低支架基礎(chǔ)的變形允許值,5,3 24.本條規(guī)定了支架基礎(chǔ)沉降變形的確定方法,有關(guān)分層總和法。等效作用分層總和法,單向壓縮分層總和法的具體計算規(guī)定應(yīng)按照現(xiàn)行國家標準、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范、GB、50007和現(xiàn)行行業(yè)標準.建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ.94執(zhí)行。太陽能發(fā)電站中的樁基礎(chǔ)以單樁基礎(chǔ)居多 其沉降變形受相鄰樁基的影響較小。因此本規(guī)范提出對于單樁基礎(chǔ)可根據(jù)單樁原位靜載荷試驗結(jié)果預(yù)估在使用荷載作用下的沉降量,在具體應(yīng)用時應(yīng)考慮長期加載和短時加載的區(qū)別.5.3,25 鋼材在土壤中的腐蝕速率與土壤的類型,地下水、pH值 電阻率等多種因素有關(guān) 一般情況下具有初期較快，后期逐漸衰減的規(guī)律,本條中鋼樁的腐蝕速率數(shù)據(jù)沿用了現(xiàn)行行業(yè)標準,建筑樁基技術(shù)規(guī)范.JGJ。94的規(guī)定。鍍鋅層的腐蝕速率主要是參考了國外的一些研究成果。規(guī)范編制過程中。還收集到了國外有關(guān)規(guī)范中的一些資料.可供參考 歐洲標準EN,1993，5區(qū)分不同的土壤環(huán)境給出的鋼材腐蝕量見表1.英國標準BS。8002、1994給出了不同的使用環(huán)境中鋼樁的腐蝕速率為、未擾動的非工業(yè)污染土壤中0.015mm。年，側(cè).大氣環(huán)境中0,035mm。年、側(cè)。海洋環(huán)境中,位于海床以下為0。015mm.年 側(cè).常年浸泡在海水中為0，035mm,年。側(cè) 潮汐段為0.035mm、年,側(cè),濺濕段為0,075mm，年.側(cè)。美國聯(lián)邦高速公路管理局的標準FHWA、SA,96。072針對電阻率 300hm m.5，pH、10的土壤給出的腐蝕速率為，鍍鋅層最初兩年為15μm，年、側(cè)。之后為4μm。年、側(cè)。碳鋼12μm，年、側(cè)，表1 歐洲標準EN.1993，5建議的鋼材腐蝕量.mm。