一種采用設施農業后夯土墻為地基的光伏鋼支架基礎形式

荊雷

【摘 要】本研討為利用已建成的溫室大棚農業項目場地設計建設太陽能光伏板發電裝置，既不能對溫室大棚遮擋又不能破壞原有溫室大棚結構，所以針對工程的實際情況，采用不同的支架和基礎形式，滿足農業生產和光伏發電相結合的要求。

【關鍵詞】光伏；設施農業；基礎結合

【中圖分類號】DF413.1【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0271-02

一、太陽能光伏板鋼支架設計方案概述

太陽能光伏板鋼支架設計原則為安全適用、技術先進、經濟合理。我們設計時堅持因地制宜、就地取材、保護環境和節約資源，綜合考慮結構類型、材料情況與施工條件。尤其是和設施農業相結合的項目，更要考慮農業設施的正常生產，做到光伏發電與設施農業完美集合。

為了節省投資降低造價，本工程鋼支架采用獨立鋼柱，柱頂設懸臂梁，縱向設通長的縱梁，縱梁上布置支撐檁條及光伏板。鋼支架梁柱連接及梁梁連接均采用螺栓連接，鋼支架在工廠加工成套產品到現場安裝快速簡便。

二、工程主要外部條件

2.1 設計原始數據

農業設施已經施工完畢，蔬菜大棚后墻為粉土和粉質粘土的夯土，夯土分層夯實，承載力大于130kPa，壓縮模量中等，施工質量一般。

2.2 對于光伏發電建構筑物的相關要求：

（1）設計使用年限：50年。

（2）基本風壓：0.55kN/m2 ，基本雪壓： 0.40kN/m2。

（3）抗震設防烈度：8度，設計基本地震加速度值為 0.20g。

（4）不上人屋面活載： 0.50kN/m2，上人屋面活載：2.0kN/m。

（5）該建筑場地類別為II類。不考慮地震液化問題，屬建設抗震有利地段。

（6） 勘測區地下水水位埋深大于10m，近年來呈下降趨勢，對工程無不利影響。

（7）場地土壤最大凍結深度1.43m，標準凍深1.14m。

（8） 地基土對混凝土具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。

2.3 地基基礎資料

根據勘探揭露，勘測區地層為第四系上更新統-全新統洪積物。巖土類型主要為礫砂，上部覆蓋厚度不大的粉土。描述如下：

粉土：黃褐色，等級中，稍濕、稍密，可塑。干強度低，無光澤感，混細砂。

礫砂：土黃色，雜色或灰白色，含碎石，充填物主要為中粗砂，級配較好，厚度穩定，厚度巨大，稍濕、中密～密實狀態（表1）。

三、太陽能光伏板鋼支架基礎優化設計

本工程光伏支架每個單元長度為160.8米。

根據本工程現場具體情況，為保證太陽能光伏板鋼支架安全可靠、便于檢修安裝，同時滿足農業生產要求，建議采用下列兩種結構布置方案：

方案一：將太陽能光伏板支架布置在兩農業大棚中間的地面上，充分考慮蔬菜大棚陰影對前后排間距的影響。

光伏鋼支架柱基礎采用螺旋鋼樁方案，布置詳見（圖1、2）：

方案二：光伏支架布置在蔬菜大棚后夯土墻頂，利用后夯土墻作為支架基礎持力層。

在溫室大棚經適當加固后的土墻頂面上布置基礎

設置光伏鋼支架，布置光伏板。光伏板支架支座采用鋼筋混凝土條形現澆帶，條形現澆帶上設現澆混凝土杯口，混凝土強度等級為C30。將鋼支架柱插入現澆混凝土杯口內用C35細石混凝土進行二次灌漿。為保證加固后的土墻安全，在土墻上方設置排水溝、排水管等，詳見（圖3、4）：

該方案詳見（圖3、4）：

該方案是利用溫室大棚后墻做為光伏板鋼支架支座，要求溫室大棚后墻的安全性、穩定性滿足光伏板鋼支架支座承載力、變形及穩定性等設計要求。

我們將上述兩個方案投資做比較，詳見（表2）：

表2 各方案支架和基礎工程概算投資比較表

上述二方案均為綜合取費后的造價。

四、結論

方案一螺旋鋼樁基礎方案為常規設計，利用大棚間的空地，緊貼大棚后墻，不影響大棚的結構以及使用。施工技術上容易保證，還可利用大棚后墻頂面作為運行檢修擦洗通道。

方案二利用溫室大棚后墻方案，該方案施工簡單，可充分利用原有大棚后墻，節省大棚前后排間距，投資低，但對溫室大棚后墻的安全性、穩定性要求很高。

但該方案對溫室大棚后墻的要求較高，關系到整個光伏電站的安全，溫室大棚后墻應能夠滿足光伏板鋼支架支座承載力、變形及穩定性等設計要求。

參考文獻

[1] 《光伏發電站設計規范》（GB 20797-2012）

[2] 《建筑地基處理技術規范》（JGJ 79-2012）