风电场风机基础设计标准.docx

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1、风电场风机基础设计标准1目的为规范某集团公司的风力发电工程中的风机基础设计工作，统一风机基础设计的内容、深度，本着因地制宜、保护环境和节约资源的原则，做到技术先进、安全适用、经济合理、便于施工，特制定本标准。本标准主要规定了风力发电工程中风机基础设计基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、荷载、基础选型、设计流程、地基处理、基础构造等内容。2范围本标准适用于某集团公司全资和控股建设的的陆上风力发电工程风机的地基基础设计。3引用标准和文件风电场工程等级划分及设计安全标准FD002-2007风电机组地基基础设计（试行）FD003-2007建筑地基基础设计规范GB50007-2002高耸结构设计

2、规范GBJ50135-2006混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑地基处理技术规范JGJ79-2002冻土地区建筑地基基础设计规范JGJ118-98建筑抗震设计规范GB50011-2010构筑物抗震设计规范GB50191-93建筑桩基技术规范JGJ94-2008工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008水工建筑物抗冰冻设计规范DL/T5082-1998条件(气象、噪声、振动等)、材料供给、工程费用以及工期等诸多因素，并经比较后，选择技术可靠、经济合理、施工进度快的方案。一般情况下，地基的深层处理，往往施工工艺技术复杂、工期较长，处理的费用较高，因此，在实际工程中，应优先采用浅层地

3、基处理方案，只有在天然地基或浅层处理均无法满足工程需要时，才考虑采用深层处理方案或桩基方案。(1) 换填或置换法地基浅层处理最常见的一种方法，主要适用于地基持力层埋藏较浅，且无软弱下卧层的情况。当采用换填时，换填厚度不宜超过23m,否则经济性不高。滨海地区的风电场，合适的持力层一般埋深较深、地下水位较高，应用的可能性不大；山区埋藏较浅的岩石地基，若基岩面起伏较大，可采用部分或局部超挖换填(毛石混凝土)方案。(2) 复合地基复合地基由桩和桩间土组成，一般适用于处理深度不大的场地，不同的处理方法具有不同的适用范围。影响复合地基承载力的主要因素有桩体承载力、桩土应力比、置换率，其中桩体承载力主要取决

4、于桩径、桩长、桩周土性能以及桩体材料强度，桩土应力比取决于桩土相对的刚度。在复合地基设计时应注意以下几个方面的问题。对于散体桩复合地基，一定深度以下桩的侧阻和端阻都难以发挥，桩身不宜过长；基底应设置合理厚度的褥垫层，充分发挥桩间土的承载作用；根据原土的类型、承载力等具体情况，确定合理的置换率，一般情况下，置换率越高，复合地基的承载力就越高。在置换率确定的情况下，细桩密布能够达到较高的复合地基承载力。(3) 桩基当基底持力层较深、浅层处理不经济时，可以考虑桩基。桩基按成桩方法可分为预制桩和灌注桩两大类。根据经验，风机基础方案一般原则如下：细桩多布，短桩多布；中间稀布，周围多布；亦可调整桩长，基础

5、周圈长桩，中间短桩；单桩承载力较大时，中间塔筒承台范围宜构造布桩，一方面风机基础承台受力合理，配筋量大幅度减小，另一方面，可减小施工过程中基础本身的变形。验算时，充分考虑桩的抗拔性能，有效减小基础底面积。一般情况下，基桩受抗压承载力控制。8. 2基础构造尺寸(1) 扩展基础、桩基础承台和岩石锚杆基础的底宽或直径宜控制在轮毂高度的1/51/3范围内，基础高度宜控制在轮毂高度的1/301/20范围内，基础边缘高度宜为底宽或直径的1/201/15,且应不小于1.0mo(2) 基础垫层常用厚度为100150mm,软弱地基上的垫层混凝土厚度宜大于200mmo8. 3基础埋深(1) 基础埋深原则天然地基建

6、(构)筑物基础一般应设置在老土层上。基础底部一般应设置在标准冻深线以下。(2) 合理埋深根据统计资料，风电基础埋深一般在轮毂高度的1/301/20。合理基础的埋深的确定，需要根据抗倾覆、土层结构、地下水位和冻土深度等各种因素综合确定。经多个风电场的验算和对比，由于上部水平荷载较大，加大基础埋深对风机基础抗倾覆安全度的提高没有十分明显的效果。一般地层情况，单机容量850kW,基础埋深宜在1.8m2.5m；单机容量1500kW机型,基础埋深宜控制在2.8m3.5m；单机容量2000kW以上风机，基础埋深宜控制在3.5m4.5mo8.4基础配筋基础台柱钢筋和基础底板顶面钢筋的计算应符合混凝土结构设计

7、规范GB50010-2010的规定。其中，单侧纵向钢筋的最小配筋率不应小于0.20%,且每米宽度内的钢筋截面面积不得小于2500mm2o8.5基础防水为避免基础混凝土和基础环之间的缝隙进水，防止钢制基础环下段表面损坏，应采取有效防水措施。（1）风电机组塔筒底部与基础混凝土之间的接合部分需要密封防水。密封做法不同厂家要求不一样，具体设计可根据厂家资料进行设计。（2）基础顶面应高出地面一定高度，高度值根据当地降水量大小确定，常取200mmo从基础顶面外边缘向外做5m宽的200mm厚碎石散水，坡度一般取4%。8.6防洪（潮）设计陆地受洪（潮）水或台风影响的地基基础则应按防洪（潮）要求设计，洪（潮）水

8、设计标准详见风电场工程等级划分及设计安全标准FD002-2007第七章规定。主要考虑两方面：一是基础的洪水荷载计算高程的确定；二是塔筒内电气柜防洪高程的确定。对于不能满足要求的风电场工程，应采取防洪(潮)措施。如提高塔筒内电气柜平台或基础顶面高程；塔筒进人门、基础预埋管道设防水止水措施；修建防洪堤、防洪墙等。8.7基础预埋管基础预埋管包括排水管和电缆管，埋管数量及位置详见厂家资料要求。预埋管须注意以下几点：(1) 电缆管及排水管由内至基础外必须保持2%的斜坡。(2) 电缆管转弯半径不小于为10d,且满足电缆转弯半径要求。(3) 排水管末端必须滤水袋，保证渗水畅通。8.8回填土要求回填土不得含有

9、腐殖质等杂质土，亦不得含有冻土或膨胀土，含有碎石时，其粒径不宜大于200mmo回填土应分层夯实，分层铺填厚度不宜大于300mm,干密度为不得小于18kN/m压实系数不得小于0.95o8.9基础沉降观测要求下列风机基础应在施工期及运行期进行沉降观测：(1) 1级、2级的地基基础；(2) 3级的复合地基或软弱地基上的桩基础；(3) 受地面洪水、海边潮水或地下水等水环境变化影响的基础。基础沉降观测一般要求在风机基础设计时在风机承台设置便于观测的沉降观测点，1台风机基础一般设置4个沉降观测点，对这个观测点均应观测和记录。沉降观测要求可参照建筑变形测量规程JGJ/T8-97执行。9主要设计成果9. 1.

10、基础计算书计算书应包括上述计算内容，设计人员应在程序计算的基础上,判断计算结果的安全性和合理性，做到在安全的基础上经济合理。附录为某风电场风机基础计算书示例。9. 2基础施工图施工图主要内容应包括：(1) 风机基础设计总说明(2) 基础平面图(3) 基础剖面图(4) 底部钢筋布置图(5) 上部钢筋布置图(6) 拉结筋和架立筋布置图(7) 基础环支撑及预埋件图(8) 基础环椭圆孔插筋图(9) 基础密封施工要求10附则10.1本标准中与国家和行业有关规定、标准不一致的，按照国家和行业有关规定、标准执行。10.2本标准是加强风电场风机基础设计的一项措施，不减免各单位的合同责任以及相关法律法规所规定应