特殊地質(zhì)條件下地面光伏支架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

楊慧

（中國電子工程設(shè)計(jì)院有限公司）

1 引言

目前，地面光伏電站占地面積大，在現(xiàn)有政策下，只能利用荒地、沙漠、廢棄地等未利用地進(jìn)行建設(shè)，傳統(tǒng)的基礎(chǔ)形式不能適應(yīng)現(xiàn)有條件，特殊地質(zhì)條件下的支架基礎(chǔ)體量增加。因此，研究分析特殊地質(zhì)條件下基礎(chǔ)選型、設(shè)計(jì)及構(gòu)造具有重要意義。

2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

目前，主要進(jìn)行光伏行業(yè)建設(shè)發(fā)展的國家有美國、日本、德國、印度等，這些國家的光伏建設(shè)主要為利用屋頂分布式、水塘等小規(guī)模建設(shè)，對(duì)組件的轉(zhuǎn)化效率等未有較高要求。

根據(jù)國內(nèi)光伏電站的建設(shè)現(xiàn)狀，一般地面項(xiàng)目廣泛應(yīng)用的光伏支架基礎(chǔ)形式有鋼制螺旋地錨基礎(chǔ)、微孔灌注樁基礎(chǔ)、預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)、鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)等[1-4]。

3 用于特殊地質(zhì)條件下的光伏支架基礎(chǔ)研究

3.1 凍脹性地基支架基礎(chǔ)

3.1.1 凍脹機(jī)理

凍脹是土壤受外界和其他因素的影響，土體中的水分超過一定數(shù)量，凍結(jié)土層體積發(fā)生了增大變化，使土體整體或局部膨脹，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形的現(xiàn)象。

3.1.2 凍脹土中支架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

凍脹土地基中光伏支架基礎(chǔ)通常采用樁基礎(chǔ)，即可使用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁又可使用灌注樁，樁身設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)算土產(chǎn)生的凍脹力[5]。

根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008），季節(jié)性凍土上輕型建筑的短樁基礎(chǔ)，應(yīng)按下列公式驗(yàn)算其抗凍拔穩(wěn)定性：

式中：ηf為凍深影響系數(shù)，按規(guī)范表4.2 采用；qf為切向凍脹力，按規(guī)范表4.3 采用；z0為季節(jié)性凍土的標(biāo)準(zhǔn)凍深；Tuk為標(biāo)準(zhǔn)凍深線以下單樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；……