1、太阳能发电站支架基础的设计与施工 太阳能发电站支架基础设计应注重地方经验，坚持因地制宜、保 护环境、节约资源；综合考虑上部支架结构的类型与使用功能、荷载 特征、工程地质与水文地质条件、施工条件与工期要求等因素。目前 常用光伏支架基础可选独立基础、条形基础、桩基础等形式。独立基 础埋置较深，土方开挖回填量较大。条形基础埋深浅，土方开挖回填 量较小，混凝土用量较大。这两种基础较桩基础材料用量大、开挖回 填量大、施工步骤多、施工费时费力、造价高且对地表扰动大,破坏环 境。桩基础 材料用量小，土方开挖量较小， 对 原植被破坏小，施工快捷， 既能满足组件基础稳定要求又经济适用，为目前光伏电站支架基础首
2、选形式。 光伏支架桩基础可分为微型钢筋混凝土灌注桩和螺旋钢桩，以下 就两种桩基承载力进行说明。 螺旋钢桩承载力计算 螺旋钢桩的承载力受地质条件、桩型参数、施工扭矩等多方面因 素的影响，对其精确计算尚有困难,目前没有规范规定具体计算方法。 一般是根据桩型参数（特别是叶片间距）的改变，对经验公式进行修正 后计算螺旋钢桩承载力。单盘承载力法假定承载力破坏发生在每单片 叶片上，此叶片如同一个钢盘，则单桩极限承载力为每个钢盘在深基 础破坏模式（见图 2-6 2-7）下的极限承载力之和，各盘间中轴的土侧 摩阻力不再考虑。上部无钢盘段的中轴直径较大且长度较长（不小于 5 倍最上一个钢盘的直径）时，该段的侧摩
3、阻力可以考虑。本工程因不 满足上述条件，不考虑中轴侧摩阻力。计算模型见图 2-8： 计算公式: Quk=Qik Qik=Ah(c*Nc+q*Nq)Qs 式中：Quk-单桩竖向抗压/抗拔极限承载力； Qik-单盘竖向承载力； Ah-叶片投影面积； c-土的粘聚力，对抗压/抗拔情况取该盘下/上 3 倍盘直径 内土层参数； Nc、Nq-承载力系数，对抗压/抗拔情况取 该盘下/上 3 倍盘 直径土层范围土的有效应力内摩擦角，取值按图 4.30 查表； q基 础埋深范 围土自重压力 d; Qs-土承载力上限 值； 本工程土质按粉质粘土考虑，c=26Kpa =200 查表知 Nc=17.5 Nq=7 Ah
4、=0.0314 本工程桩参数详图 1： Q1k=Ah(c*Nc+q*Nq)=0.0314（26x17.5+22x7）=19.13KN Q2k=Ah(c*Nc+q*Nq)=0.0314（26x17.5+34x7）=21.76KN Quk=Q1k+ Q2k=19.13+21.76=40.89KN 经计算上述条件下该桩的抗拔极限承载力约为 4t,其余土质、桩 长度、叶片数量及面积另行计算，计算极限承载力作为为理论数据仅 供参考，实际 工程以现场试验为准。 微型钢筋混凝土灌注桩承载力计算 光伏支架钢筋砼灌注桩基础根据受力特点，一般进行桩土共同作 用提供的承载力和桩自身的材料强度验算两方面。与普通工民建
5、行业 桩基相比，太阳能电站支架基础所用的桩一般为小直径（300mm 以下） ，短桩长（2m 左右）的微型桩，套用建筑桩基技术规范进行验算外， 应强调现场试验的重要性。 单桩竖向承载力特征值按建筑桩基技术规范JGJ94 -2008 第 5.2.2 条公式 5.2.2 计算： Ra=Quk/K 式中： Ra 单桩竖向承载力特征值； Quk 单桩竖向极限承载力标准值； K 安全系数，取 K=2。 一般桩的经验参数法 此方法适用于除预制混凝土管桩以外的单桩。 按 JGJ94-2008 规范中第 5.3.5 条公式 5.3.5 计算： Qsk 总极限侧阻力标准值； Qpk 总极限端阻力标准值； u 桩身
6、周长； li 桩周第 i 层土的厚度； Ap 桩端面积； qsik 桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值；参考 JGJ94-2008 规 范表 5.3.5-1 取值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于 端承桩取 qsik=0； qpk 极限端阻力标准值，参考 JGJ94-2008 规范表 5.3.5- 2 取 值，用户需在地质资料土层参数中设置此值；对于摩擦桩取 qpk=0； 单桩极限承载力标准值计算： 钻孔灌注桩直径取 300，试取桩长为 1.6 米，有效计算桩长取 1 米 层号 土层名称 土层厚度 （m） 侧阻 qsia（Kpa） 端阻 qpa（Kpa） 抗拔系数 i 1 粉质沙土 0
7、.5 25 / 0.75 2 粉质粘土 0.5 15 / 0.75 根据建筑地基基础设计规范 （GB500072002）8.5.5 条： 单桩竖向承载力特征值计算公式：（本工程按摩擦桩计算） isaippaa lquAqR 经计算：R a=0+3.140.3（250.5+150.5）18.84KN 单桩竖向抗拔承载力特征值计算公式： pkisaipa GlquR 式中： R a， -单桩竖向承载力特征值； i-桩周 i 层土抗拔承载力系数； Gpk -单桩自重标准值（扣除地下水浮力） 经计算： Ra， 18.840.75+3.140.150.151.625=15.896KN 本计算为经验计算公式，最终以现场实验取得数值为准。 另外需注意桩基的持力层、进入持力层深度，如桩长全范围均是 回填土，则应对回填土施工提出严格要求，否则桩基应穿过回填土 层，并尽量避免同一支架基础跨越天然地基与回填地基。
