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基础选型:大型地面电站支架“立足之本”的工程艺术

信息来源:www.tjwencheng.com   2025-12-25 10:25:18

光伏支架的基础,是将上部所有荷载安全、稳定传递至地基的“立足之本”。在大型地面电站中,基础工程不仅关乎安全,更直接影响项目进度、成本及对环境的影响。其选型是一门综合地质、气候、成本与施工条件的 “工程艺术” 。
地质勘察:一切决策的前提。详细的地质勘察报告是基础设计的圣经。它必须明确地层结构、土壤承载力、地下水位、冻土深度、腐蚀性以及是否存在溶洞、滑坡等不良地质现象。忽视勘察或数据不准,将导致灾难性的设计错误。
主流基础形式与技术经济性比较
  1. 螺旋桩:适用于大多数土层,施工速度快(机械化旋入)、无开挖、无养护期、对土壤扰动小。其抗拔性能优异,特别适用于有冻胀风险的地区。但对含大量砾石或岩石的地层不适用。

  2. 预应力混凝土桩(PHC桩):工厂预制,质量稳定,承载力高,耐久性好。适用于软土、淤泥等承载力较差的地区。但需要打桩设备,运输成本高,且施工有噪音和振动。

  3. 现浇混凝土基础(扩展基础/微型桩):对地质条件适应性强,可根据荷载灵活设计。微型桩(直径小、深度大)特别适用于岩石地层或需要穿越软土到达持力层的情况。但现场湿作业,养护周期长,受气候影响大,环境影响也相对较大。

设计中的关键考量
  • 水平力与抗倾覆:尤其在采用跟踪支架或高风压地区,基础设计必须能够抵抗巨大的水平推力和倾覆力矩,往往需要增加桩长、扩大底盘或设置斜桩。

  • 群桩效应:在紧密布置的阵列中,相邻基础之间的应力场会相互影响(群桩效应),设计时需考虑其导致的承载力折减。

  • 防腐与耐久性:金属桩(螺旋桩)需有足够厚的镀层;混凝土桩需控制裂缝宽度并确保保护层厚度,以抵抗氯离子等腐蚀介质侵入。

季节性施工与环境适应性。在北方冻土区,基础必须埋置于冻土线以下,防止因冻融循环导致基础上拔或沉降。在南方软土区,则需考虑长期沉降对阵列平整度的影响,必要时采用复合地基处理。
结论:没有“好”的基础,只有“”的基础。大型地面电站的基础选型,是安全性、经济性、施工效率与环境保护之间的多维平衡。它要求设计者深入理解地质条件,计算荷载,并充分评估当地施工资源与气候窗口,从而为宏伟的光伏矩阵打下坚实、持久且经济的根基。