風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)加固方案研究

邱國(guó)申 李麗霞 白雪峰 劉晨明 白天虹

摘 要：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)常用的形式為重力式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在施工完成后，可能存在某種缺陷，或者施工過(guò)程存在問(wèn)題，或者對(duì)原設(shè)計(jì)增容，都會(huì)導(dǎo)致原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)存在受力不滿足規(guī)范的情況，針對(duì)這種情況，往往需要對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行加固，增大截面法對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行加固是最簡(jiǎn)單的加固方法，此方法施工簡(jiǎn)單，安全有效，是工程中常用的施工加固方法。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī);重力式基礎(chǔ);樁基礎(chǔ);增大截面法;加固

1 概況

電力行業(yè)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也快速興起，用電量的增大，輸電線路也逐年增加 ，風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的提升，需要更大的葉片來(lái)捕捉風(fēng)能，塔筒高度隨之增大，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)基礎(chǔ)受到的荷載也隨之增大，我國(guó)多地風(fēng)電場(chǎng)出現(xiàn)了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)損傷事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。高壓電塔所受荷載除了自重以外，橫向風(fēng)荷載的大小、方向隨天氣變化十分顯著，高壓電塔地基既要有足夠的豎向承載能力，同時(shí)還要有一定的抗拉抗傾覆能力，這就對(duì)電塔地基提出了更高的要求。地基承載力不足時(shí)需要進(jìn)行地基加固處理，地基加固不僅要保證承載力能夠達(dá)到要求，還要保證不能出現(xiàn)影響正常供電作業(yè)的較大沉降。一些擴(kuò)容后的發(fā)電機(jī)組的塔筒基礎(chǔ)需要根據(jù)擴(kuò)容后的荷載內(nèi)力進(jìn)行加固。

2 風(fēng)機(jī)塔架的基礎(chǔ)形式

目前，國(guó)內(nèi)陸上風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)的基礎(chǔ)形式有重力式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、巖石錨桿基礎(chǔ)、預(yù)應(yīng)力墩式基礎(chǔ)和梁板式基礎(chǔ)。重力式擴(kuò)展基礎(chǔ)是國(guó)內(nèi)陸上風(fēng)場(chǎng)最常用的一種基礎(chǔ)形式，主要依靠基礎(chǔ)及壓載物重量抵抗上部風(fēng)機(jī)荷載和外部環(huán)境荷載產(chǎn)生的傾覆力矩和滑動(dòng)力，使基礎(chǔ)和風(fēng)機(jī)塔架結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。對(duì)部分山體狹窄，坡度較大的風(fēng)機(jī)塔架，多釆用樁基方案。重力式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)是目前應(yīng)用較多的風(fēng)機(jī)塔架的基礎(chǔ)形式。

3 重力式基礎(chǔ)的加固方案

假定：某風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)均為圓形筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)外接圓直徑D，基礎(chǔ)底板厚 H，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)頂面的基礎(chǔ)環(huán)外2m范圍內(nèi)鋪設(shè)山皮石。如圖一。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的提升導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載的增加，因此采用增加截面的方法對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固，經(jīng)計(jì)算增加后的基礎(chǔ)直徑為D1，新增加基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)采用植筋方法連接，如圖二。

假定：某風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用灌注樁基礎(chǔ)，由于某種原因，增加了荷載，需要對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固。按《陸上風(fēng)電場(chǎng)工程風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)新荷載作用下基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，采用周圈增加樁，增大承臺(tái)方法，經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)滿足受力要求。新增加承臺(tái)與原承臺(tái)采用植筋方法連接。見(jiàn)圖三、四。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)形式多種多樣，針對(duì)不同地點(diǎn)，不同的地質(zhì)條件下采用不同的基礎(chǔ)形式，較為常見(jiàn)的基礎(chǔ)形式是重力式基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在施工完成后，可能存在某種缺陷，或者施工過(guò)程存在問(wèn)題，或者對(duì)原設(shè)計(jì)增容，都會(huì)導(dǎo)致原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)存在受力不滿足規(guī)范的情況，針對(duì)這種情況，往往需要對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行加固，增大截面法對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行加固是最簡(jiǎn)單的加固方法，此方法施工簡(jiǎn)單，安全有效，是工程中常用的施工加固方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉宜松.風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土損傷對(duì)基礎(chǔ)環(huán)偏移量的影響研究[長(zhǎng)沙理工大學(xué)碩士學(xué)位論文]

[2]陳鵬，戴旭明.云南永德220kV高壓電塔基礎(chǔ)加固技術(shù).[土木基礎(chǔ)]

國(guó)家電投集團(tuán)科技項(xiàng)目2021-359-MDN-KJ-X