一種采用設(shè)施農(nóng)業(yè)后夯土墻為地基的光伏鋼支架基礎(chǔ)形式

荊雷

【摘 要】本研討為利用已建成的溫室大棚農(nóng)業(yè)項(xiàng)目場地設(shè)計(jì)建設(shè)太陽能光伏板發(fā)電裝置，既不能對(duì)溫室大棚遮擋又不能破壞原有溫室大棚結(jié)構(gòu)，所以針對(duì)工程的實(shí)際情況，采用不同的支架和基礎(chǔ)形式，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和光伏發(fā)電相結(jié)合的要求。

【關(guān)鍵詞】光伏；設(shè)施農(nóng)業(yè)；基礎(chǔ)結(jié)合

【中圖分類號(hào)】DF413.1【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0271-02

一、太陽能光伏板鋼支架設(shè)計(jì)方案概述

太陽能光伏板鋼支架設(shè)計(jì)原則為安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)堅(jiān)持因地制宜、就地取材、保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源，綜合考慮結(jié)構(gòu)類型、材料情況與施工條件。尤其是和設(shè)施農(nóng)業(yè)相結(jié)合的項(xiàng)目，更要考慮農(nóng)業(yè)設(shè)施的正常生產(chǎn)，做到光伏發(fā)電與設(shè)施農(nóng)業(yè)完美集合。

為了節(jié)省投資降低造價(jià)，本工程鋼支架采用獨(dú)立鋼柱，柱頂設(shè)懸臂梁，縱向設(shè)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(chǎn)品到現(xiàn)場安裝快速簡便。

二、工程主要外部條件

2.1 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)

農(nóng)業(yè)設(shè)施已經(jīng)施工完畢，蔬菜大棚后墻為粉土和粉質(zhì)粘土的夯土，夯土分層夯實(shí)，承載力大于130kPa，壓縮模量中等，施工質(zhì)量一般。

2.2 對(duì)于光伏發(fā)電建構(gòu)筑物的相關(guān)要求：

（1）設(shè)計(jì)使用年限：50年。

（2）基本風(fēng)壓：0.55kN/m2 ，基本雪壓： 0.40kN/m2。

（3）抗震設(shè)防烈度：8度，設(shè)計(jì)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(shè)抗震有利地段。

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

（7）場地土壤最大凍結(jié)深度1.43m，標(biāo)準(zhǔn)凍深1.14m。

（8） 地基土對(duì)混凝土具微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。

2.3 地基基礎(chǔ)資料

根據(jù)勘探揭露，勘測區(qū)地層為第四系上更新統(tǒng)-全新統(tǒng)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(jí)中，稍濕、稍密，可塑。干強(qiáng)度低，無光澤感，混細(xì)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(jí)配較好，厚度穩(wěn)定，厚度巨大，稍濕、中密～密實(shí)狀態(tài)（表1）。

三、太陽能光伏板鋼支架基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)

本工程光伏支架每個(gè)單元長度為160.8米。

根據(jù)本工程現(xiàn)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(shí)滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求，建議采用下列兩種結(jié)構(gòu)布置方案：

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

光伏鋼支架柱基礎(chǔ)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(chǔ)持力層。

在溫室大棚經(jīng)適當(dāng)加固后的土墻頂面上布置基礎(chǔ)

設(shè)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(xiàn)澆帶，條形現(xiàn)澆帶上設(shè)現(xiàn)澆混凝土杯口，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。將鋼支架柱插入現(xiàn)澆混凝土杯口內(nèi)用C35細(xì)石混凝土進(jìn)行二次灌漿。為保證加固后的土墻安全，在土墻上方設(shè)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(wěn)定性滿足光伏板鋼支架支座承載力、變形及穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)要求。

我們將上述兩個(gè)方案投資做比較，詳見（表2）：

表2 各方案支架和基礎(chǔ)工程概算投資比較表

上述二方案均為綜合取費(fèi)后的造價(jià)。

四、結(jié)論

方案一螺旋鋼樁基礎(chǔ)方案為常規(guī)設(shè)計(jì)，利用大棚間的空地，緊貼大棚后墻，不影響大棚的結(jié)構(gòu)以及使用。施工技術(shù)上容易保證，還可利用大棚后墻頂面作為運(yùn)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(jié)省大棚前后排間距，投資低，但對(duì)溫室大棚后墻的安全性、穩(wěn)定性要求很高。

但該方案對(duì)溫室大棚后墻的要求較高，關(guān)系到整個(gè)光伏電站的安全，溫室大棚后墻應(yīng)能夠滿足光伏板鋼支架支座承載力、變形及穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 20797-2012）

[2] 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2012）