戈壁滩地区某光伏电站支架基础方案选型及分析
摘要：结合戈壁滩地区某光伏电站项目建设场址的岩土工程地质条件和地理环境，提出了螺旋钢管桩、混凝土灌注桩、和钢筋混凝土条形基础等多种光伏支架基础设计方案，通过比选分析各方案的适用条件和优缺点，最终选取螺旋钢管桩基础方案，促使该项目支架基础投资达到既经济又安全的目标。
关键词：戈壁滩；光伏电站；支架基础；螺旋钢管桩
0 引言
光伏电站的建设替代燃煤电厂的建设，可达到充分利用可再生能源、节约不再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。
国家能源局统计数据显示，2017年中国光伏发电新增装机53.06GW，其中，光伏电站33.62GW，同比增长11%。截至2017年12月底，全国光伏发电累计装机达到130.25GW。2017年的新增装机还是2016年的1.5倍、2015年的3.5倍、2014年的5陪和2013年的4倍，由此可见2017年光伏新增装机出现了大幅快速增长。
主持与播音
关键词：戈壁滩；光伏电站；支架基础；螺旋钢管桩
0 引言
光伏电站的建设替代燃煤电厂的建设，可达到充分利用可再生能源、节约不再生化石资源的目的，将大大减少对环境的污染，同时还可节约大量淡水资源，对改善大气环境有积极的作用。
国家能源局统计数据显示，2017年中国光伏发电新增装机53.06GW，其中，光伏电站33.62GW，同比增长11%。截至2017年12月底，全国光伏发电累计装机达到130.25GW。2017年的新增装机还是2016年的1.5倍、2015年的3.5倍、2014年的5陪和2013年的4倍，由此可见2017年光伏新增装机出现了大幅快速增长。
主持与播音
随着我国光伏电站装机容量的持续快速增长和西北部地区的光伏限电问题日益突出，地理位置和地形条件较好土地资源正在逐年减少，可供光伏电站使用的建设场地一般都是戈壁滩、山地等特殊复杂地形，这种情况下对支架结构及其基础的设计要求越来越高。本文以戈壁滩地形条件下某大型光伏电站基础设计为例，选取单个光伏支架分别按螺旋钢管桩、钢筋混凝土灌注桩和钢筋混凝土条形基础进行方案分析比选。
1 项目概况
本光伏电站项目场址区位于张掖市甘州区，距张掖市区20km，海拔高程约1700m，项目总装机容量30MWp，太阳能电池阵列由28个1.1MWp子方阵组成，每个子方阵均由若干路太阳能电池组串并联而成。
1.1 站址地理环境
拟建场址区场地开阔，总体地势平坦，略微从西南向东北倾斜，倾角约1°。场地地貌单元属洪积堆积的荒漠戈壁，地表分布少量冲沟，一般深度0.2～1.0m不等，宽度0.5～10.0m之间，整体地形完整。
1.2 地层结构及岩土物理力学性质
场址范围内地形较平坦开阔，地基土由第四系全新统风洪积堆积的①层粉土、冲洪积
1 项目概况
本光伏电站项目场址区位于张掖市甘州区，距张掖市区20km，海拔高程约1700m，项目总装机容量30MWp，太阳能电池阵列由28个1.1MWp子方阵组成，每个子方阵均由若干路太阳能电池组串并联而成。
1.1 站址地理环境
拟建场址区场地开阔，总体地势平坦，略微从西南向东北倾斜，倾角约1°。场地地貌单元属洪积堆积的荒漠戈壁，地表分布少量冲沟，一般深度0.2～1.0m不等，宽度0.5～10.0m之间，整体地形完整。
1.2 地层结构及岩土物理力学性质
场址范围内地形较平坦开阔，地基土由第四系全新统风洪积堆积的①层粉土、冲洪积
堆积的②层卵石及第四系上更新统冲洪积堆积的③层卵石构成。①层粉土厚度较薄，结构松散，承载力低，且位于季节性冻土层内，不宜作为天然地基使用。②、③层含水量低，结构中密～密实，承载力相对较高，工程性能较好，可作为持力层或基础下卧层，但重要建筑应考虑季节性冻土的影响。地基承载力建议值240～320kpa。
1.3 地震及场地
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）附录A，张掖市抗震设防烈度为7度，设计基本地震动峰值加速度为0.15g，设计地震分组属第三组。地震动反应谱特征周期Tg=0.45s。抗震验算时水平地震影响系数最大值为：多遇地震αmax＝0.12，罕遇地震αmax＝0.72。
1.4场地土类型及场地类别
根据场地地基土分布情况，结合规范GB50011-2010（2016年版）第4.1.1条文说明，该场地建筑抗震地段为可进行建设的一般地段。
根据地基土波速成果，勘察场地10.0m深度范围内地基土等效剪切波速vse=350.0m/s。场地覆层厚度按大于5m考虑。依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）规范第4.1.3至4.1.6条判定，拟建建筑场地土类别属Ⅱ类。
1.3 地震及场地
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）附录A，张掖市抗震设防烈度为7度，设计基本地震动峰值加速度为0.15g，设计地震分组属第三组。地震动反应谱特征周期Tg=0.45s。抗震验算时水平地震影响系数最大值为：多遇地震αmax＝0.12，罕遇地震αmax＝0.72。
1.4场地土类型及场地类别
根据场地地基土分布情况，结合规范GB50011-2010（2016年版）第4.1.1条文说明，该场地建筑抗震地段为可进行建设的一般地段。
根据地基土波速成果，勘察场地10.0m深度范围内地基土等效剪切波速vse=350.0m/s。场地覆层厚度按大于5m考虑。依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）规范第4.1.3至4.1.6条判定，拟建建筑场地土类别属Ⅱ类。
1.5地震液化评价
场地分布的地层主要是粗粒土，密实度好，无饱水条件，按《建筑抗震设计规范》（2016年版）4.3.3条标准，判定为不液化地层，可不考虑液化的影响。
天气降温关心简短句子 2 基础方案设计选型
应根据工程所在地的地质条件和气候条件，以相关规范为参考依据，合理选择支架基础型式并进行基础的抗滑移、抗倾覆、抗拔验算，必要时尚需进行地基处理和地基承载力变形验算。要本着环保理念，按照减少开挖、减轻对地表土的扰动、机械化作业便利的思路进行支架基础设计，并根据地质报告采取必要的防腐措施。
光伏支架体系为轻型钢结构，主要控制荷载为由风荷载产生的上拔力。因此，设计时应根据上部荷载条件和光伏支架模型进行计算。
2.1 螺旋钢管桩基础
螺旋钢管桩是由中心钢轴与若干个螺旋叶片连接组成的螺旋钢管桩是一种异型桩。根据叶片的连续性，可将其分为分层叶片式螺旋钢管桩和连续叶片式螺旋钢管桩。
其优点有：螺旋钢管桩在工厂内预制完成，施工速度快，无需场地整平，无土方开挖量，现场桩机植桩操作灵活、定位准确，且打桩完成后无需拆模养护等工序，场地易恢复
场地分布的地层主要是粗粒土，密实度好，无饱水条件，按《建筑抗震设计规范》（2016年版）4.3.3条标准，判定为不液化地层，可不考虑液化的影响。
天气降温关心简短句子 2 基础方案设计选型
应根据工程所在地的地质条件和气候条件，以相关规范为参考依据，合理选择支架基础型式并进行基础的抗滑移、抗倾覆、抗拔验算，必要时尚需进行地基处理和地基承载力变形验算。要本着环保理念，按照减少开挖、减轻对地表土的扰动、机械化作业便利的思路进行支架基础设计，并根据地质报告采取必要的防腐措施。
光伏支架体系为轻型钢结构，主要控制荷载为由风荷载产生的上拔力。因此，设计时应根据上部荷载条件和光伏支架模型进行计算。
2.1 螺旋钢管桩基础
螺旋钢管桩是由中心钢轴与若干个螺旋叶片连接组成的螺旋钢管桩是一种异型桩。根据叶片的连续性，可将其分为分层叶片式螺旋钢管桩和连续叶片式螺旋钢管桩。
其优点有：螺旋钢管桩在工厂内预制完成，施工速度快，无需场地整平，无土方开挖量，现场桩机植桩操作灵活、定位准确，且打桩完成后无需拆模养护等工序，场地易恢复
原貌，方便调节上部支架，可随地势调节支架高度。对环境的影响小，所需人工少，螺旋桩可以进行二次利用。
其缺点有：需要专门的施工机械，螺旋桩基础要求土层具有一定的密实性，螺旋桩基础的耐腐蚀性较差，尽管可以采用加厚热镀锌，但难适应较强的腐蚀性环境。的成分
2.2 钢筋混凝土灌注桩基础
采用直径约300mm的圆形现场灌注短桩作为支架生根的基础，露出地面300～500mm，桩入土的长度可根据土层力学性质决定，顶部预埋钢板或螺旋与前、后立柱相连。这种基础施工过程简单，速度较快，现在土层中成孔，然后插入钢筋，再向孔内灌注混凝土即可。
其优点有：成孔较为方便，可以根据地形调整基础顶面标高，顶标高易控制，混凝土钢筋用量小，开挖量小，施工快，对原有植被破坏小。
什么是车损险 其缺点有：对土层的要求较高，适用于有一定密实度的粉土或可塑、硬塑的粉质粘土中，不适用于松散的砂性土层中，松散的砂性土层易造成塌孔，土质较硬的鹅卵石或碎石可能存在不易成孔的问题。
2.3钢筋混凝土条形基础
其缺点有：需要专门的施工机械，螺旋桩基础要求土层具有一定的密实性，螺旋桩基础的耐腐蚀性较差，尽管可以采用加厚热镀锌，但难适应较强的腐蚀性环境。的成分
2.2 钢筋混凝土灌注桩基础
采用直径约300mm的圆形现场灌注短桩作为支架生根的基础，露出地面300～500mm，桩入土的长度可根据土层力学性质决定，顶部预埋钢板或螺旋与前、后立柱相连。这种基础施工过程简单，速度较快，现在土层中成孔，然后插入钢筋，再向孔内灌注混凝土即可。
其优点有：成孔较为方便，可以根据地形调整基础顶面标高，顶标高易控制，混凝土钢筋用量小，开挖量小，施工快，对原有植被破坏小。
什么是车损险 其缺点有：对土层的要求较高，适用于有一定密实度的粉土或可塑、硬塑的粉质粘土中，不适用于松散的砂性土层中，松散的砂性土层易造成塌孔，土质较硬的鹅卵石或碎石可能存在不易成孔的问题。
2.3钢筋混凝土条形基础
通过在光伏支架前后立柱之间设置基础梁，从而将基础重心移至前后立柱之间，增大了基础的抗倾覆力臂，可以仅通过自重抵抗风载荷造成的光伏支架倾覆力矩。条形基础与地基土的接触面积较大，适用于场地较为平坦、地下水位较低的地区。因为基础的表面积相对较大，所以一般埋深在200～300mm之间。
系统还原是什么意思 其优点有：土方开挖量小，不需要专门的施工工具，施工工艺简单。
其缺点有：需要大面积的场平，对环境影响较大，混凝土需求量大，且养护周期长，所需人工多。基础埋深不够抗洪水能力差。
2.4基础方案分析选型
本工程位于II类场地，场地土对钢结构和混凝土具有微腐蚀性，上述混凝土灌注桩和钢筋混凝土条形基础对于本钢材都是可适用的。但混凝土灌注桩在钢材、混凝土等材料用量上相对于螺旋地锚桩较大，且其施工效率和便捷性及后期维护方面均不及螺旋钢管桩。尤其是在本项目场地略有高低不平的情况下，螺旋钢管地锚桩很好的解决了混凝土灌注桩无法自由调整立柱高度的问题。因此，本项目应优先选择采用螺旋钢管桩基础。
3 结语
戈壁滩地区光伏发电项目的市场前景广阔。光伏电站支架基础选型应以电站所在区域
系统还原是什么意思 其优点有：土方开挖量小，不需要专门的施工工具，施工工艺简单。
其缺点有：需要大面积的场平，对环境影响较大，混凝土需求量大，且养护周期长，所需人工多。基础埋深不够抗洪水能力差。
2.4基础方案分析选型
本工程位于II类场地，场地土对钢结构和混凝土具有微腐蚀性，上述混凝土灌注桩和钢筋混凝土条形基础对于本钢材都是可适用的。但混凝土灌注桩在钢材、混凝土等材料用量上相对于螺旋地锚桩较大，且其施工效率和便捷性及后期维护方面均不及螺旋钢管桩。尤其是在本项目场地略有高低不平的情况下，螺旋钢管地锚桩很好的解决了混凝土灌注桩无法自由调整立柱高度的问题。因此，本项目应优先选择采用螺旋钢管桩基础。
3 结语
戈壁滩地区光伏发电项目的市场前景广阔。光伏电站支架基础选型应以电站所在区域
场地地质条件为切入点，充分考虑不同基础型式的优缺点和适用性，综合选取既满足结构安全又经济的基础型式。合理的光伏支架形式能够提升系统抗风抗雪载的能力，合理运用光伏支架系统在承载方面的特性，可以进一步对其尺寸参数做优化，节约材料，为光伏系统进一步降低成本做出贡献。
本文将螺旋钢管桩、混凝土灌注桩和钢筋混凝土条形基础进行方案分析比选，得出适合戈壁滩地形中光伏支架的有利基础设计方案，在今后类似的项目中可以推广使用。
参考文献：
［1］国家能源局．2017年光伏发电统计信息http：//v/2017-08/04/c_136499745.htm
［2］《建筑结构荷载规范》GB50009-2012[S].
［3］《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）[S].
［4］《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011[S].
［5］《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008[S].
什么不什么什么成语
本文将螺旋钢管桩、混凝土灌注桩和钢筋混凝土条形基础进行方案分析比选，得出适合戈壁滩地形中光伏支架的有利基础设计方案，在今后类似的项目中可以推广使用。
参考文献：
［1］国家能源局．2017年光伏发电统计信息http：//v/2017-08/04/c_136499745.htm
［2］《建筑结构荷载规范》GB50009-2012[S].
［3］《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2016年版）[S].
［4］《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011[S].
［5］《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008[S].
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