【摘要】在濕陷性黃土地區(qū)建立風力發(fā)電機組，通過對濕陷性黃土的地質(zhì)考察以及準確的評估，優(yōu)化設(shè)計施工現(xiàn)場，結(jié)合工程造價等因素選取恰當?shù)牡鼗幚矸桨?，達到安全可靠、質(zhì)量合格的要求。本文就濕陷性黃土地區(qū)風力發(fā)電機組建設(shè)的概述，進一步闡述基礎(chǔ)地基處理措施。

【關(guān)鍵詞】濕陷性黃土；風力發(fā)電機；地基基礎(chǔ)；樁基礎(chǔ)

引言

改革開放以后，隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展以及工業(yè)的逐步擴增，我國對電力需求也逐步加大，發(fā)電廠不再僅僅依賴煤，石油等不可再生燃料進行發(fā)電，而是選擇利用自然資源風能進行發(fā)電，節(jié)約資源的同時降低對環(huán)境的損失。我國風電場的集中地主要在華北、東北以及西北等地區(qū)，主要分布省份有青海、新疆、遼寧、內(nèi)蒙古，但同時這些地區(qū)也面臨著黃土濕陷性的施工難題，對我國風力發(fā)電行業(yè)形成施工障礙，因此，解決濕陷性黃土風力發(fā)電機基礎(chǔ)處理問題具有現(xiàn)實性的意義。

1、濕陷性黃土地區(qū)風力發(fā)電機的應用

1.1 濕陷性黃土的概述。濕陷性黃土是一種特殊性質(zhì)的土，主要分布在陜西、甘肅、山西等地，河北，內(nèi)蒙古等局部地區(qū)也分布該土質(zhì)，其土質(zhì)較均勻，結(jié)構(gòu)較疏松，在不受水浸濕的情況下，具有較高的強度，且壓縮性較小，一旦遇水浸濕，土結(jié)構(gòu)立即破壞，產(chǎn)生附加下沉，輕度也降低。濕陷性黃土之所以遇水結(jié)構(gòu)破壞，一點是因為水對黃土中的顆粒接觸點的膠結(jié)物具有軟化作用，再者因為濕陷性黃土的欠壓密性，在氣候干旱的條件下，經(jīng)過自然的風積、坡積或著洪積等形成的黃土層，由蒸發(fā)作用影響的深度大于大氣降水對土層影響的深度，故在黃土形成過程中，充分的壓力和適宜的濕度往往不能同時具備，導致土層的壓密欠佳。因此，在濕陷性黃土上進行風力發(fā)電機的建設(shè)，應根據(jù)建筑物的類型、地基受水浸濕的程度以及在使用期間對地基沉降限制的重要程度，采取以地基設(shè)計為主的施工方案，以防地基濕陷對建筑帶來危害。

1.2 風力發(fā)電機的受力特性。風力發(fā)電機組對地基的要求較高，也主要建在風力資源豐富的地區(qū)，如能蒙古、甘肅、新疆、寧夏、東北三省等地區(qū)，而這些地區(qū)正式濕陷性黃土的聚集地。風力發(fā)電機組可以承受來自各個方向的風力，甚至可以承受大偏心受力，同時需要承受較大的荷載以及彎矩，這些受力特性均對地基基礎(chǔ)要求較高。因此，加強濕陷性黃土的地基處理工作很重要。本文以寧夏某發(fā)電機場地為例分析地基處理方案。

2.濕陷性黃土風機基礎(chǔ)地基處理

2.1 地質(zhì)情況。該風電場呈丘陵狀地形，場地為濕陷性黃土地質(zhì)，根據(jù)地質(zhì)勘查報告分析，該場地屬于三級濕陷性黃土，20m內(nèi)最大總濕陷量698.000mm，濕陷性平均深度為1530mm，不宜采用天然基礎(chǔ)，應當進行地基基礎(chǔ)處理。該濕陷性黃土風機地基基礎(chǔ)處理采用換填地基處理和灌注樁基礎(chǔ)處理相結(jié)合的方式。

2.2 換填基礎(chǔ)處理。由于施工場地坡度較小，采用灰土換填地基處理，換填基礎(chǔ)的口徑應當以實際工程面積大小為依據(jù)，基層換填素土，上部墊層采用2：8灰土換填，其余部分采用素土回填。

換填地基基礎(chǔ)的優(yōu)點在于施工工程量小，工程難度較低，技術(shù)要求不高，施工成本不高，但對于濕陷性黃土集中區(qū)，換填土質(zhì)需要經(jīng)過長途運輸才可實現(xiàn)，耗時較長。素土換填工藝需要注意的是準備時需要進行基底防滲處理，再將制作的土料進行填筑，經(jīng)過夯實驗收即可。灰土換填工藝需要通過石灰和土料的驗收后進行篩分拌合而成，分層鋪填至土坑中，密實找平后驗收即可。

2.3 混凝土灌注樁基礎(chǔ)處理。本期工程基本情況如下：共33臺風機基礎(chǔ)，風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計級別為1級，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全等級為二級，風電機組基礎(chǔ)設(shè)計使用年限為50年，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)。風電機組基礎(chǔ)抗震設(shè)防分類為丙類。結(jié)構(gòu)構(gòu)件環(huán)境類別為二b類?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，部分區(qū)域抗震設(shè)防烈度為9度。場地最大凍土深度為1.20m。灌注樁的總體要求是：鉆孔灌注樁施工用砂、石、水泥、鋼筋等原材料取樣，送檢；鉆孔灌注樁施工，按有關(guān)規(guī)定制定安全生產(chǎn)、保護環(huán)境等措施進行施工；鉆孔灌注樁施工過程中，要有完善的施工記錄；樁位測量定位后用鋼尺或經(jīng)緯儀進行復測、自檢，自檢合格后，報監(jiān)理工程師檢驗，合格并簽字后方可進入下道工序的施工。施工工藝流程如下：場地平整→樁位放線→樁機就位→鉆機調(diào)平→鉆孔清孔→下鋼筋籠→下導管→混凝土灌注→養(yǎng)護。其中整個環(huán)節(jié)中幾點注意事項作以下說明：

鉆機鉆孔時的注意事項：開孔的孔位必須準確，鉆桿應保持垂直穩(wěn)定，防止因鉆桿晃動引起擴大孔徑，在鉆進的過程中應均勻慢速；在鉆孔取土時，鉆桿不得傾斜晃動，防止塌孔；在鉆進過程中，安排專人負責指揮，及時清除孔口的積土；在鉆進過程中，要隨時注意觀察地表土的變化，是否出現(xiàn)局部沉陷的問題，并做好應急處理措施。

混凝土澆筑具體注意事項：采用導管引流，導管下放到距孔底2--3m處開始下料，下料速度要均勻，澆筑到混凝土到達導管底部并開始外翻后，方可將導管上吊5-6m后繼續(xù)澆筑，如此重復澆筑。當澆筑至距孔口5m左右時，將導管吊走，使用振搗器進行振搗。為了保證樁頭質(zhì)量，混凝土要澆筑至超過設(shè)計樁頂0.5m。

3、結(jié)語

濕陷性黃土的風機基礎(chǔ)地基處理應當根據(jù)實際地形進行合理的設(shè)計，首先，實地進行地質(zhì)勘察并出具相關(guān)數(shù)據(jù)報告，根據(jù)相關(guān)參數(shù)確定地基基礎(chǔ)處理的方案，最后按照施工工藝流程施工。隨著不可再生資源的逐漸減少，風能發(fā)電行業(yè)逐漸興起，建設(shè)風力發(fā)電機組逐漸成為發(fā)展趨勢，因此，解決濕陷性黃土風機地基基礎(chǔ)安全可靠性問題不僅是電力行業(yè)的發(fā)展需求，更是我國經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展的需求。

參考文獻：

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