風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定_第1頁
風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定_第2頁
風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定_第3頁
風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定_第4頁
風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定_第5頁
已閱讀5頁,還剩56頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、1.0.1本標準規(guī)定了風電場風電機組塔架地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則和方法,涉及地基基礎(chǔ)的工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、荷載、結(jié)構(gòu)設(shè)計、地基處理、檢驗與監(jiān)測等內(nèi)容。1.0.2本標準適用于新建的陸上風電場風電機組塔架的地基基礎(chǔ)設(shè)計。工程竣工驗收和已建工程的改(擴建)、安全定檢,應(yīng)參照本標準執(zhí)行。1.風電場風電機組塔架的地基基礎(chǔ)設(shè)計除應(yīng)符合本標準外,對于濕陷性土、多年凍土、膨脹土和處于侵蝕環(huán)境、受溫度影響的地基等,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的要求。 2 規(guī)范性引用文件下列標準中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用標準,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓

2、勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些標準的最新版本。凡是不注日期的引用標準,其最新版本適用于本標準。 GB 18306 中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 GB 18451.1 風力發(fā)電機組安全要求 GB 50007 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB 50009 建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計規(guī)范 GB 50010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 50011 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB 50021 巖土工程勘察規(guī)范 GB 50046 工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范 GB 50153 工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準 GB 60223 建筑工程抗震設(shè)防分類標準 GB 50287 水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范 GBJ 146 粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范

3、 FD 0022007 風電場工程等級劃分及設(shè)計安全標準 DL/T 5082 水工建筑物抗冰凍設(shè)計規(guī)范 JB/T10300 風力發(fā)電機組設(shè)計要求 JGJ 24 民用建筑熱工設(shè)計規(guī)程 JGJ 94 建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ 106 建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范 JTJ 275 海港工程混凝土防腐蝕技術(shù)規(guī)范3 總則3.0.1為統(tǒng)一風電場風電機組塔架地基基礎(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容和深度,特制定本標準。.2風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)貫徹國家技術(shù)經(jīng)濟政策,堅持因地制宜、保護環(huán)境和節(jié)約資源的原則,充分考慮結(jié)構(gòu)的受力特點,做到安全適用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進。3.0.3本標準的地基基礎(chǔ)設(shè)計采用極限狀態(tài)設(shè)計方法,荷載和有關(guān)分項系數(shù)的取值

4、應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定,以保證在規(guī)定的外部條件、設(shè)計工況和荷載條件下,使風電機組地基基礎(chǔ)在設(shè)計使用年限50年內(nèi)安全、正常工作。4 術(shù)語4.0.1風電場wind power station由一批風力發(fā)電機組或風力發(fā)電機組群組成的電站。通常稱為風電場。4.風力發(fā)電機組wind turbine generator system(WTGS)將風的動能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)。4.0.3地基subgrade支承基礎(chǔ)的土體或巖體。4.0.4基礎(chǔ)foundation將上部結(jié)構(gòu)的各種荷載傳承到地基上的結(jié)構(gòu)物。4.0.5基本組合fundamental combination承載能力極限狀態(tài)計算時,永久作用和可變作用的組合。4.

5、偶然組合accidental combination承載能力極限狀態(tài)計算時,永久作用、可變作用和一個偶然作用的組合。4.0.7標準組合characteristic/nominal combination正常使用極限狀態(tài)計算時,采用標準值荷載的組合。4.0.8參考風速referencewindspeed用于確定WTGS級別的基本極端風速參數(shù)。與氣候相關(guān)的其他設(shè)計參數(shù)均可由參考風速和其他基本等級參數(shù)計算得到。4.0.9極端風速extremewindspeed Ts內(nèi)的平均最高風速,它可能是N年一遇(重現(xiàn)周期N年)。 GB l8451.1采用的重現(xiàn)周期N=50年和N=1年,采用的時限T=3s。4.0

6、.10設(shè)計載荷狀態(tài)design load case(DLC)各種可能的設(shè)計狀態(tài)與引起構(gòu)件載荷的外部條件的組合。4.荷載修正安全系數(shù)modified safety factor of load考慮風電機組塔架基礎(chǔ)所受上部結(jié)構(gòu)的荷載不確定性和荷載模型偏差等因素而采用的修正安全系數(shù)k0,其值為。4.0.12地基承載力特征值characteristic value of subgrade bearing capamty荷載試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值,其最大值為比例界限值。.13單樁豎向極限承載力標準值uhimate vertical bearingcapacity

7、 of single pile單樁在豎向荷載作用下到達破壞狀態(tài)前或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形時所對應(yīng)的最大荷載。它取決于土對樁的支承阻力和樁身承載力。.14單樁豎向承載力力特征值characteristic value of thevertical bearing capacity of a single pile單樁豎向極限承載力標準值除以安全系數(shù)后的承載力值。4.0.15地基變形允許值allowable subsoil deformation為保證建筑物正常使用而確定的變形控制值。4.0.16標準凍深standard frost penetration在地面平坦、裸露、城市之外的空曠場地中不

8、少于10年的實測最大凍深的平均值。4.0.17基礎(chǔ)環(huán)foundation stub of tubular tower用于塔筒與塔筒基礎(chǔ)連接的預埋連接件。4.0.18輪轂高度hub height風力發(fā)電機組風輪掃掠面積中心距地面的高度。4.0.19塔架tower基礎(chǔ)以上支撐風力發(fā)電機組的高聳結(jié)構(gòu)。4.0.20擴展基礎(chǔ)spread foundation由臺柱和底板組成使壓力擴散的基礎(chǔ)。4.樁基礎(chǔ)pile foundation由設(shè)置于巖土中的樁和連接于樁頂端的承臺組成的基礎(chǔ)。4.巖石錨桿基礎(chǔ) rock foundation with anchor bars在巖石地基上,靠巖石錨桿、混凝土承臺和巖石地

9、基共同作用的基礎(chǔ)。4.土巖組合地基 soil-rock composite subgrade在地墓主基主要受力層范圍內(nèi),存在石芽密布并有出露的地基、大孤石或個別石芽出露的地基。4.0.24地基處理 ground treatment為提高地基的強度、剛度和穩(wěn)定性而采取的處理措施。4.復合地基 composite subgrade,composite foundation由地基土和部分土體被增強或被置換而形成的增強體共同承擔荷載的人工地基。5 基本規(guī)定5.0.1根據(jù)風電機組的單機容量、輪轂高度和地基復雜程度,地墓基基礎(chǔ)分為三個設(shè)計級別,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體情況,按表5.0.1選用。表5.0.1地基基礎(chǔ)

10、設(shè)計級別 設(shè)計級別單機容量,輪轂高度和地基類型1 單機容量大于1.5MW輪轂高度大于80m復雜地質(zhì)條件或軟土地基2 介于1級、3級之間的地基基礎(chǔ)3 單機容量小于0.75MW輪轂高度小于60m地質(zhì)條件簡單的巖土地基 注1:地基基礎(chǔ)設(shè)計級別按表中指標劃分分屬不同級別時,按最高級別確定。注2:對1級地基基礎(chǔ),地基條件較好時,經(jīng)論證基礎(chǔ)設(shè)計級別可降低一級。5.0.2風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 所有風電機組地基基礎(chǔ),均應(yīng)滿足承載力、變形和穩(wěn)定性的要求。 2 1級、2級風電機組地基基礎(chǔ),均應(yīng)進行地基變形計算。 3 3級風電機組地基基礎(chǔ),一般可不作變形驗算,如有下列情況之一時,仍應(yīng)作變形驗算:

11、 1)地基承載力特征值小于130kPa或壓縮模量小于8MPa。 2)軟土等特殊性的巖土。5.0.3風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計前,應(yīng)進行巖土工程勘察,勘察內(nèi)容和方法應(yīng)符合GB 50021的規(guī)定。5.風電機組基礎(chǔ)型式主要有擴展基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和巖石錨桿基礎(chǔ),具體采用哪種基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)建設(shè)場地地基條件和風電機組上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的要求確定,必要時需進行試算或技術(shù)經(jīng)濟比較。當?shù)鼗翞檐浫跬翆踊蚋邏嚎s性土層時,宜優(yōu)先采用樁基礎(chǔ)。5.0.5根據(jù)風電場工程的重要性和基礎(chǔ)破壞后果(如危及人的生命安全、造成經(jīng)濟損失和產(chǎn)生社會影響等)的嚴重性,風電機組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全等級分為兩個等級,見表5.0.5。表5.風電機組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全等級基礎(chǔ)

12、結(jié)構(gòu)安全等級基礎(chǔ)的重要性基礎(chǔ)破壞后果1級重要的基礎(chǔ)很嚴重2級一般基礎(chǔ)嚴重 注;風電機組基礎(chǔ)的安全等級還應(yīng)與風電機組和塔架等上部結(jié)構(gòu)的安全等級一致。5.0.6風電機組地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)進行下列計算和驗算: 1 地基承載力計算。 2 地基受力層范圍內(nèi)有軟弱下臥層時應(yīng)驗算其承載力。 3 基礎(chǔ)的抗滑穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定等計算。 4 基礎(chǔ)沉降和傾斜變形計算。 5 基礎(chǔ)的裂縫寬度驗算。 6 基礎(chǔ)(樁)內(nèi)力、配筋和材料強度驗算。 7 有關(guān)基礎(chǔ)安全的其他計算(如基礎(chǔ)動態(tài)剛度和抗浮穩(wěn)定等)。 8 采用樁基礎(chǔ)時,其計算和驗算除應(yīng)符合本標準外,還應(yīng)符合GB 50010和JGJ 94等的規(guī)定。5.鑒于風電機組主要荷載風荷載的

13、隨機性較大,且不易模擬,在與地基承載力、基礎(chǔ)穩(wěn)定性有關(guān)的計算中,上部結(jié)構(gòu)傳至塔筒底部與基礎(chǔ)環(huán)交界面的荷載應(yīng)采用經(jīng)荷載修正安全系數(shù)(k0)修正后的荷載修正標準值。k0取1.35。5.0.8材料的疲勞強度驗算應(yīng)符合GB 50010的規(guī)定。5.0.9應(yīng)對制造商提出的基礎(chǔ)環(huán)與基礎(chǔ)的連接設(shè)計進行復核。5.0.10根據(jù)基礎(chǔ)的受力條件和上部結(jié)構(gòu)要求,視風電機組制造商的要求對地基基礎(chǔ)的動態(tài)剛度進行驗算。5.0.11抗震設(shè)防烈度為9度及以上,或參考風速超過50m/s(相當于50年一遇極端風速超過70m/s)的風電場,其地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)進行專門研究。5.0.12受洪(潮)水或臺風影響的地基基礎(chǔ)應(yīng)滿足防洪要求,洪(潮

14、)水設(shè)計標準應(yīng)符合FD 002-2007的規(guī)定。5.0.13對可能受洪(潮)水影響的地基基礎(chǔ),在基礎(chǔ)周圍一定范圍內(nèi)應(yīng)采取可靠永久防沖防淘保護措施。6 地基特性6.1 巖土的分類風電場風電機組基礎(chǔ)地基的巖土體可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。根據(jù)地質(zhì)成因,土也可分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、淤積土、冰積土和風積土等。6.1.2巖石地基除應(yīng)確定巖石的地質(zhì)名稱和風化程度外,尚應(yīng)進行巖石堅硬程度、巖體完整程度和巖體基本質(zhì)量等級的劃分。6.1.3巖石的堅硬程度、巖體完整程度和巖體的基本質(zhì)量等級的劃分應(yīng)符合表6.1.3-1表6.1.3-3的規(guī)定。表6.1.3-1 巖石堅硬程度分類堅

15、硬程度堅硬巖中硬巖較軟巖軟巖極軟巖飽和單軸抗壓強度Rb(MPa)Rb6060Rb3030Rb1515Rb5Rb5表-2 巖體完整程度分類巖體完整程度完整較完整 完整性差較破碎破碎完整性指數(shù)0.750.750.550.550.350.350.150.15注:完整性指數(shù)為巖體縱波速度與巖塊縱波速度之比的平方,選定巖體和巖塊測定波速時,應(yīng)注意其代表性。表-3 巖體基本質(zhì)量等級分類類型巖 體 特 性I 堅硬巖,新鮮一微風化,巖體完整,整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu) 堅硬巖,微風化,巖體較完整,塊狀或次塊狀、厚層狀結(jié)構(gòu) 中硬巖,新鮮,巖體完整,整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu) 堅硬巖、弱風化,巖休完整性差,次塊狀、鑲嵌狀、中

16、厚層狀或互層狀結(jié)構(gòu) 中硬巖,微風化,巖體較完整,塊狀或次塊狀、厚層、中厚層狀或互層狀結(jié)構(gòu) 較軟巖,微風化一新鮮,巖體完整,整體狀、塊狀、巨厚層狀或厚層狀結(jié)構(gòu)續(xù)表類型巖 體 特 性 堅硬巖,弱風化一強風化,巖體較破碎,碎裂或塊裂結(jié)構(gòu),互層或薄層狀結(jié)構(gòu)中便巖,弱風化,巖體完整性差,互層狀或薄層狀、碎裂或塊裂結(jié)構(gòu)較軟巖,微風化弱風化,巖體較完整,中厚層狀、互層狀或薄層狀結(jié)構(gòu)軟巖,新鮮一微風化,巖體完整較完整,厚層狀或中厚層狀結(jié)構(gòu)V 堅硬巖中硬巖,強風化,巖體破碎,散體結(jié)構(gòu)較軟巖軟巖,強風化,巖體較破碎,薄層狀,塊裂或碎裂結(jié)構(gòu)、散體狀結(jié)構(gòu)斷層破碎帶6.1.4當缺乏飽和單軸抗壓強度試驗資料時,可按附錄A

17、表.1和表A.0,2劃分巖石的堅硬程度和巖體的完整程度。巖石的風化程度和巖體的結(jié)構(gòu)類型的劃分可按附錄B、附錄C進行。.5當軟化系數(shù)不大于0.75時,應(yīng)定為軟化巖石;當巖石具有特殊成分、特殊結(jié)構(gòu)或特殊性質(zhì)時,應(yīng)定為特殊性巖石,如易溶性巖石、膨脹性巖石、崩解性巖石、鹽潰化巖石等。6.1.6碎石土為粒徑大于2mm的顆粒含量超過總質(zhì)量50%的土,并按表6.1.6可進一步劃分為漂石、塊石、卵石、碎石、圓礫和角礫。表6.碎石土分類土的名稱顆粒形狀顆粒級配漂石圓形及亞圓形為主粒徑大于200mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50塊石棱角形為主卵石圓形及亞圓形為主粒徑大于20mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50碎石棱角形為主

18、圓礫圓形及亞圓形為主粒徑大于2mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50角礫棱角形為主注;定名時,應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。6.1.7碎石土的密實度宜根據(jù)修正后的圓錐動力觸探錘擊數(shù)按表6.1.7-1或表6.1.7-2確定,也可根據(jù)附錄D的規(guī)定定性鑒別。表6.1.7-1 碎石土密實度按N分類重型動力觸探錘擊數(shù)N密實度密實度N63.55松散10N20中密520密實 注;本表適用于平均粒徑不大于50mm, 且最大粒徑小于100mm的碎石土表-2 碎石土密實度按N120分類重型動力觸探錘擊數(shù)N120密實度重型動力觸探錘擊數(shù)N120密實度N1203松散11N12014密實314很密6N12011中密注

19、:本表適用于平均粒徑大于50mm,或最大粒徑大于100mm碎石土。6.砂土為粒徑大于2mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量50,粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過總質(zhì)量50的土,并按表6.1.8可進一步劃分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。表6.1.8砂土分類土的名稱顆粒級配礫砂粒徑大于2mm的顆粒含量占總質(zhì)量2550粗砂粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的50中砂粒徑大于0.25mm的顆粒含址超過總質(zhì)量的50細砂粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過總質(zhì)量的85粉砂粒徑大于0.075mm的顆粒含景超過總質(zhì)量的50 注:定名時,應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定。6.1.9砂土的密實度根據(jù)標準貫人

20、試驗錘擊數(shù)實測值N應(yīng)按表6.的規(guī)定劃分為松散、稍密、中密和密實。表.9砂土的密實度標準貫入試驗錘擊數(shù)N 密 實 度標準貫入試驗錘擊數(shù)N 密 實 度 N10 松散 15N30 中密 1030 密實 注:當用靜力觸探探頭阻力判定砂土的密實度時,可根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定。6.1.10粉土為粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過總質(zhì)量的50,且塑性指數(shù)不大于10的土。黏性土為塑性指數(shù)大于10的土,根據(jù)塑性指數(shù)劃分為粉質(zhì)黏十和黏土。粉質(zhì)黏土為塑性指數(shù)大于10,且不大于17的土;黏上為塑性指數(shù)大于17的土。注:塑性指數(shù)應(yīng)由相應(yīng)于76g圓錐儀沉人土中深度為10mm時測定的液限計算而得。.12黏性土的狀態(tài)可按表6.

21、1.12分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑。表6.黏性土的狀態(tài)液性指數(shù)IL狀 態(tài)液性指數(shù)IL狀 態(tài)IL0堅硬0.75IL1軟塑0l流塑0.25IL可塑注:當用靜力觸探探頭阻力或標準貫人試驗錘擊數(shù)判定黏性上的狀態(tài)時,可根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗確定。6.1.13軟土為天然孔隙比不小于1.0,且天然含水量大于液限的細粒土,包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。紅黏土為碳酸鹽巖系的巖石經(jīng)紅土化作用形成的高塑性黏土,其液限一般大于50。經(jīng)搬運、沉積后,紅黏土仍保留其基本特征,液限大于45的土為次生紅黏土。人工填土根據(jù)其成因和組成,可分為素填土、壓實填土、雜填土和沖填土。素填土為由碎石土、砂土、粉土、黏性土等組成的填土

22、。經(jīng)過壓實或夯實的素填土為壓實填土。雜填土為含有建筑垃圾、工業(yè)廢料、生活垃圾等雜物的填土。沖填土為由水力沖填泥砂形成的填土。6.1.16膨脹土為土中黏粒成分主要由親水礦物質(zhì)組成,同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮特性,是自由膨脹率不小于40的黏性土。6.1.17濕陷性土為在浸水后產(chǎn)生附加沉降,是濕陷系數(shù)不小于0.015的土。6.1.18多年凍土為含有固態(tài)水,且凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)兩年或兩年以上的土。6.1.19鹽漬巖土為易溶鹽含量大于0.3,并具有溶陷、鹽脹、腐蝕等工程特性的巖土。6.2 巖土體工程特性指標土的工程特性指標包括強度指標、壓縮性指標、靜力觸探探頭阻力、標準貫人試驗錘擊數(shù)、載荷試驗承載力等。

23、土的工程特性指標代表值有標準值、平均值及特征值。抗剪強度應(yīng)取標準值,壓縮性指標應(yīng)取平均值,載荷試驗承載力應(yīng)取特征值。設(shè)計取值時,宜考慮基礎(chǔ)受荷載重復作用對土的工程特性指標的不利影響。.2用載荷試驗確定地基土的承載力時,壓板面積宜為0.250.50m2。試驗要求應(yīng)符合附錄E的規(guī)定。6.土的抗剪強度指標,可采用原狀土室內(nèi)剪切試驗、無側(cè)限抗壓強度試驗、現(xiàn)場剪切試驗、十字板剪切試驗等方法測定。當采用室內(nèi)剪切試驗確定時,應(yīng)選擇三軸壓縮試驗中的不固結(jié)不排水剪切試驗。經(jīng)過預壓固結(jié)的地基可采用固結(jié)不排水試驗。每層土的試驗數(shù)量不得少于六組。室內(nèi)試驗抗剪強度標準值Ck、k可按附錄F確定。6.土的壓縮特性指標可采用

24、原狀土室內(nèi)壓縮試驗、原位甲板載荷試驗、旁壓試驗確定。地基土的壓縮性可按幾為100kPa、P2為200kPa時相對應(yīng)的壓縮系數(shù)值(1-2)劃分為低、中、高壓縮性,并應(yīng)按以下規(guī)定進行評價: 1 當1-20.1MPa-1時為低壓縮性土。 2 當0.1MPa-11-20.5MPa-1時為高壓縮性土。6.飽和無黏性土和少黏性土的振動液化破壞,應(yīng)根據(jù)土層的天然結(jié)構(gòu)、顆粒組成、松密程度、地震前和震時的受力狀態(tài)、邊界條件和排水條件以及地震歷時等因素,結(jié)合現(xiàn)場勘察和室內(nèi)試驗綜合分析判定,并應(yīng)符合附錄G的規(guī)定。6.2.6地基巖體承載力特征值可根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強度、巖體結(jié)構(gòu)和裂隙發(fā)育程度,按表做相應(yīng)折減后確定;

25、對極軟巖可通過三軸壓縮試驗或現(xiàn)場載荷試驗確定其承載力特征值。表.6地基巖體承載力特征值fak 單位:MPa巖石單軸飽和抗壓強度Rb巖體承載力特征值fak巖體完整,節(jié)理間距大于1m巖體較完整,節(jié)理間距為1.0巖體完整性較差,節(jié)理間距為0.3巖體破碎,節(jié)理間距小于堅硬巖、中硬巖(Rb30)(1/171/20)Rb(1/111/16)Rb(1/81/10)Rb(1/7)Rb較軟巖、軟巖(Rbl.301.501.30o.90f0.7501.601.402.502.00o.95f0.80020.01.301.10l.301.100.75f0.6501.401.202.001.50O.80f0.70020

26、.0Eo10.01.100.900.65f0.5501.200.8000.70f0.60010.0Eo5.00.900.700.300.55f0.4000.800.550.700.300.60f0.450Eo2.0V0.400.300.050.40f0.3000.400.300.050.45f0.3502.0Eo0.2注1:表中巖體即地基基巖。注2:、為抗剪斷強度,f、c為抗剪弧度。注3:表中參數(shù)限于硬質(zhì)巖,軟質(zhì)巖應(yīng)根據(jù)軟化系數(shù)進行折減。表-2 結(jié)構(gòu)面、軟弱層、斷層的抗剪和抗剪強度類 別抗剪斷強度抗剪強度(MPa)fc(MPa)膠結(jié)的結(jié)構(gòu)面0.800.600.2500.1000.800.600

27、無充填的結(jié)構(gòu)面0.700.450.1500.0500巖塊巖屑型0.550.450.2500.1000巖屑夾泥型0.450.350泥災巖屑型0.350.250泥0.250.180.0020.0010.250.150注1: 表中參數(shù)限于硬質(zhì)巖中膠結(jié)或無充填的結(jié)構(gòu)面。注2:軟質(zhì)巖中的結(jié)構(gòu)畫應(yīng)進行折減。注3:膠結(jié)或無充填的結(jié)構(gòu)面抗剪斷強度應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)面的粗糙程度選取火值或小值。7 荷載、荷載工況與荷載效應(yīng) 組合及分項系數(shù)7.1 荷載7.1.1作用在風電機組地基基礎(chǔ)上的荷載按隨時間的變異可分為三類: 1 永久荷載,如上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向力Fzk、基礎(chǔ)自重G1、回填土重G2等。 2 可變荷載,如上部結(jié)構(gòu)傳來的

28、水平力Fxk和Fyk、水平力矩Mxk和Myk、扭矩Mzk,,多遇地震作用凡Fe1等。當基礎(chǔ)處于潮水位以下時應(yīng)考慮浪壓力對基礎(chǔ)的作用。 3 偶然荷載,如罕遇地震作用Fe2等。.2根據(jù)GB 50223的有關(guān)規(guī)定,風電機組地基基礎(chǔ)的抗震設(shè)防分類定為丙類,應(yīng)能抵御對應(yīng)于基本烈度的地震作用,抗震設(shè)防的地震動參數(shù)按GBl8306確定。7.1.3上部結(jié)構(gòu)傳至塔筒底部與基礎(chǔ)環(huán)交界面的荷載效應(yīng)宜用荷載標準值表示,為正常運行荷載、極端荷載和疲勞荷載三類。正常運行荷載為風力發(fā)電機組正常運行時的最不利荷載效應(yīng),極端荷載為GB 18451.1中除運輸安裝外的其他設(shè)計荷載狀況(DLC)中的最不利荷載效應(yīng),疲勞荷載為GB

29、18451.1中需進行疲勞分析的所有設(shè)計荷載狀況(DECDLC)中對疲勞最不利的荷載效應(yīng)。7.1.4對于有地震設(shè)防要求的地區(qū),上部結(jié)構(gòu)傳至塔筒底部與基礎(chǔ)環(huán)交界面的荷載還應(yīng)包括風電機組正常運行時分別遭遇該地區(qū)多遇地震作用和罕遇地震作用的地震慣性力荷載。7.1.5地基基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)將同一工況兩個水平方向的力和力矩分別合成為水平合力Frk、水平合力矩Mrk,并按單向偏心計算。7.2 荷載工況與荷載效應(yīng)組合7.2.1地基基礎(chǔ)設(shè)計的荷載應(yīng)根據(jù)極端荷載工況、正常運行荷載工況、多遇地震工況、罕遇地震工況和疲勞強度驗算工況等進行設(shè)計。極端荷載工況為上部結(jié)構(gòu)傳來的極端荷載效應(yīng)疊加基礎(chǔ)所承受的其他有關(guān)荷載;正常運行

30、荷載工況為上部結(jié)構(gòu)傳來的正常運行荷載效應(yīng)疊加基礎(chǔ)所承受的其他有關(guān)荷載;多遇地震工況為上部結(jié)構(gòu)傳來的正常運行荷載效應(yīng)疊加多遇地震作用和基礎(chǔ)所承受的其他有關(guān)荷載;罕遇地震工況為上部結(jié)構(gòu)傳來的正常運行荷載效應(yīng)疊加罕遇地震作用和基礎(chǔ)所承受的其他有關(guān)荷載;疲勞強度驗算工況為上部結(jié)構(gòu)傳來的疲勞荷載效應(yīng)疊加基礎(chǔ)所承受的其他有關(guān)荷載。7.2.2按地基承載力確定擴展基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁基礎(chǔ)樁數(shù)時,荷載效應(yīng)應(yīng)采用標準組合,且上部結(jié)構(gòu)傳至塔筒底部與基礎(chǔ)環(huán)交界面的荷載標準值應(yīng)按第8章和第9章的相關(guān)要求修正為荷載修正標準值。擴展基礎(chǔ)的地基承載力采用特征值,且可按基礎(chǔ)有效埋深和基礎(chǔ)實際受壓區(qū)域?qū)挾冗M行修正

31、。樁基礎(chǔ)單樁承載力采用特征值,并按JGJ 94確定。7.2.3計算基礎(chǔ)(樁)內(nèi)力、確定配筋和驗算材料強度時,荷載效應(yīng)應(yīng)采用基本組合,上部結(jié)構(gòu)傳至塔筒底部與基礎(chǔ)環(huán)交界面的荷載設(shè)計值由荷載標準值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)。7.2.4基礎(chǔ)抗傾覆和抗滑穩(wěn)定的荷載效應(yīng)應(yīng)采用基本組合,但其分項系數(shù)均為1.0,且上部結(jié)構(gòu)傳至塔筒底部與基礎(chǔ)環(huán)交界面的荷載標準值應(yīng)按第8章和第9章的相關(guān)要求修正為荷載修正標準值。驗算地基變形、基礎(chǔ)裂縫寬度和基礎(chǔ)疲勞強度時,荷載效應(yīng)應(yīng)采用標準組合,上部結(jié)構(gòu)傳至塔筒底部與基礎(chǔ)環(huán)交界面的荷載直接采用荷載標準值。7.2.6多遇地震工況地基承載力驗算時,荷載效應(yīng)應(yīng)采用標準組合;截面抗震驗算時,

32、荷載效應(yīng)應(yīng)采用基本組合。表 地基基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容、荷載效應(yīng)組合、荷載工況和主要荷載設(shè)計內(nèi)容荷載效應(yīng)組合荷載工況主要荷救正常運行荷載工況極端荷載工況疲勞強度驗算工況多遇地震工況罕遇地震工況FrkMrkFzkMzkG1G2Fe1Fe2(1)擴展基礎(chǔ)地基承載力復核標準組合*(2)樁基礎(chǔ)基樁承載力復核標準組合*(3)截面抗彎驗算基本組合*(4)截面抗剪驗算基本組合*(5)截面抗沖切驗算基本組合*(6)抗滑穩(wěn)定分析基本組合*(7)抗傾覆穩(wěn)定分析基本組合*(8)裂縫寬度驗算標準組合*(9)變形驗算標準組合*(10)疲勞強度驗算標準組合(11)抗滑穩(wěn)定驗算(罕遇地震)偶然組合(12)抗傾覆穩(wěn)定驗算(罕遇地震)偶

33、然組合注:*多遇地震工況需考慮多遇地震作用;*僅當多遇地震工況為基礎(chǔ)設(shè)計的控制荷載工況時才進行該項驗算。7. 罕遇地震工況下,抗滑穩(wěn)定和抗傾覆穩(wěn)定驗算的荷載效應(yīng)應(yīng)采用偶然組合。7.2.8 地震作用計算和地基基礎(chǔ)抗震驗算等應(yīng)符合GB 50011的規(guī)定,地基基礎(chǔ)的有關(guān)抗震設(shè)計還應(yīng)符合GB 50007、JGJ 94等的有關(guān)規(guī)定。7.2.9 地基基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容、荷載效應(yīng)組合、荷載工況和主要荷載的選取應(yīng)按表7.2.9采用。 7.3 分項系數(shù)7.0。7. 對于基本組合,荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時,永久荷載分項系數(shù)為1.2,可變荷載分項系數(shù)不小于1.5;荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時,永久荷載分項系數(shù)為1.0,可變作用分項系

34、數(shù)為0。疲勞荷載和偶然荷載分項系數(shù)為1.0。地震作用分項系數(shù)按GB50011規(guī)定選取。 對于標準組合和偶然組合,荷載分項系數(shù)均為1.0。7.3.3 各設(shè)計內(nèi)容的主要荷載的分項系數(shù)按表7.3.3采用。7.3.4 混凝土和鋼筋的材料性能分項系數(shù)分別采用1.4和1.1。承載力抗震調(diào)整系數(shù)等未規(guī)定的其他材料性能分項系數(shù),按所引用的規(guī)范采用。7.3.5 驗算裂縫寬度時,混凝土抗拉強度和鋼筋彈性模量等材料特性指標應(yīng)采用標準值。表7.3.3 主要荷載的分項系數(shù)設(shè)計內(nèi)容主要荷載FrkMrkFzkMzkG1G2Fe1Fe2(1)天然地基承載力復核1.01.01.01.0(2)基樁承載力復核1.01.01.0(3

35、)截面抗彎驗算1.51.2/1.01.2/1.01.2/1.0V:0.5續(xù)表設(shè)計內(nèi)容主要荷載FrkMrkFzkMzkG1G2Fe1Fe2(4)截面抗剪驗算1.51.51.2H:1. 3V:0.5(5)截面抗沖切驗算1.51.51.2H:1.3V:0.5(6)抗滑穩(wěn)定分析1.01.01.01.01.0(7)抗傾覆穩(wěn)定分析1.01.01.0(8)裂縫寬度驗算1.01.01.01.0(9)變形驗算1.01.01.01.0(10)疲勞強度驗1.01.01.01.0(11)抗滑穩(wěn)定驗算(罕遇地震)1.01.01.01.01.0(12)抗傾覆穩(wěn)定驗算(罕遇地震)1.01.01.0注:“/”“荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)

36、不利/荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利”。H水平方向慣性力。V豎向慣性力.8 地基計算8.1 一般規(guī)定8. 風電機組具有承受360方向重復荷載和大偏心受力的特殊性,對地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性要求高,基礎(chǔ)應(yīng)按大塊體結(jié)構(gòu)設(shè)計。8.1.2 基礎(chǔ)埋置深度的選擇應(yīng)考慮下列因素: 1 基礎(chǔ)的形式。 2 作用在基礎(chǔ)上的荷載大小和性質(zhì)。 3 地層結(jié)構(gòu)和地下水埋深。 4 地墓土凍脹和融陷的影響。8.1.3 基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求。.4 擴展基礎(chǔ)除應(yīng)滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求外,基底允許脫開面積還應(yīng)滿足表8.1.4的要求。如不滿足要求應(yīng)采取加大基礎(chǔ)底面積或埋深等措施。表.4 各計算工況基底允許脫開面積指

37、標計算工況基底脫開面積AT/基底面積A(100%)正常運行荷載工況多遇地震工況不允許脫開極端荷載工況25%8.1.5 對季節(jié)性凍土地區(qū),當?shù)鼗辆哂袃雒浶詴r,擴展基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于土體的標準凍深(見附錄H);對多年凍土地區(qū),可遵照有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。8. 對地震基本烈度為7度及以上且場地為飽和砂土、粉土的地區(qū),應(yīng)根據(jù)地基土振動液化的判別成果,通過技術(shù)經(jīng)濟比較采取穩(wěn)定基礎(chǔ)的對策和處理措施。8.2 地基承載力計算8.2.1 地基承載力特征值可由載荷試驗或其他原位測試、公式計算及結(jié)合實踐經(jīng)驗等方法綜合確定。8. 當擴展基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時,由載荷試驗或其他原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基承

38、載力特征值,可按式(8.2.2)修正: ()式中 fa修正后土體的地基承載力特征值;fak地基承載力特征值,按8.2.1條的原則確定;b、d擴展基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù),按表8.2.2確定;擴展基礎(chǔ)底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度; 表8.2.2 承載力修正系數(shù)表土 的 類 型bd淤泥和淤泥質(zhì)土01.0人工填土、e或IL不小于0.85的黏性上0紅黏土含水比0.801.2含水比0.8大面積壓實填土、黏粒含量c10的粉土0最大干密度大于21kN/m3的級配砂石0粉土黏粒含量cl0的粉土1.5黏粒含量cb/6)以外承受偏心荷載,且基底脫開基土面積不大于全部面積的1/4,矩(方)形擴展

39、基礎(chǔ)單獨承受偏心荷載(圖8.3.3)時,擴展基礎(chǔ)底面壓力可按下列公式計算: (-1)3ab (-2)式中 a合力作用點至擴展基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離,按(b/2)-e或(l/2)-e計算。圖 基底面部分脫開地基的基底壓力示意圖 當?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時,擴展基礎(chǔ)宜按式(8.3.4-1)和式(8.3.4-2)驗算軟弱下臥層的承載力: (-1) (-2)式中 pz荷載效應(yīng)標準組合下,軟弱下臥層頂面處附加壓力;pcz軟弱下臥層頂面處土自重壓力;faz軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度等修正后的地基承載力特征值;pc擴展基礎(chǔ)底面處土的自重壓力;z擴展基礎(chǔ)底面至軟弱下臥層頂面的距離;地基壓力擴散線與垂直線

40、的夾角,按表采用。表 地基壓力擴散角Es1/Es2z/b362351025102030注1:Es1為上層土壓縮模量;Es2為下層土壓縮模量;注2:z/b0,必要時宜由試驗確定;z/b值不變。8.4 變形計算 基礎(chǔ)變形應(yīng)驗算沉降值和傾斜率,其計算值不應(yīng)大于地基變形允許值。 地基變形允許值可按表8.4.2的規(guī)定采用。表 地基變形允許值輪轂高度H沉降允許值(mm)傾斜率允許值tan高壓縮性黏性土低、中壓縮性黏性土,砂土H6030010060H8020080100100注:傾斜率系指基礎(chǔ)傾斜方向?qū)嶋H受壓區(qū)域兩邊緣的沉降差與其距離的比值,按下式計算: 式中 S1、S2基礎(chǔ)傾斜方向?qū)嶋H受壓區(qū)域兩邊緣的最終

41、沉降值;bs基礎(chǔ)傾斜方向?qū)嶋H受壓區(qū)域的寬度。 計算地基沉降時,地基內(nèi)的應(yīng)力分布,可采用各向同性均質(zhì)線性變形體理論假定。其最終沉降值可按式(8.4.3-1)計算: (-1) (-2)式中 s地基最終沉降值;s按分層總和法計算出的地基沉降值;s沉降計算經(jīng)驗系數(shù),根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定,無地區(qū)經(jīng)驗時可采用表的數(shù)值;n地基沉降計算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)(圖);表 沉降計算經(jīng)驗系數(shù)s基底附加壓力(MPa)P0kfak(kPa)P0kfak(kpa)注:為沉降計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值,應(yīng)按下式計算: 式中 Ai第i層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值。圖 擴展基礎(chǔ)沉降計算的分層示意圖p0k荷

42、載效應(yīng)標準組合下,擴展基礎(chǔ)底面處的附加壓力,根據(jù)基底實際受壓面積(A s=bsl)計算;Esi擴展基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量,應(yīng)取土自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計算;zi、zi-1擴展基礎(chǔ)底面至第i、i-1層土底面的距離;擴展基礎(chǔ)底面計算點至第i、i-1層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù),可按附錄J采用。 地基沉降計算深度Zn(見圖8.4.3)應(yīng)符合式(8.4.4)要求: ()式中 計算深度范圍內(nèi),第i層土的計算沉降值;由計算深度向上取厚度為的土層計算沉降值,見圖并按表8.4.4確定。表值bb22b4488.5 穩(wěn)定性計算 擴展基礎(chǔ)和巖石錨桿基礎(chǔ)的穩(wěn)定性應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條

43、件進行抗滑、抗傾覆或抗浮穩(wěn)定計算。抗滑穩(wěn)定計算應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件分別進行沿基深層結(jié)構(gòu)面的穩(wěn)定計算。 除罕遇工況外的其他荷載工況下,抗滑和抗傾覆穩(wěn)定按下列公式驗算。1抗滑穩(wěn)定最危險滑動面上的抗滑動面上的抗滑力與滑動力應(yīng)滿足式(-1)要求:1.3(-1)式中FR荷載效應(yīng)基本組合下,抗滑力;FS荷載效應(yīng)基本組合下,滑動力修正值。2沿基礎(chǔ)底面的抗傾覆穩(wěn)定計算,其最危險計算工況應(yīng)滿足式(-2)要求:1.6(-2)式中MR荷載效應(yīng)基本組合下,抗傾力矩;MS荷載效應(yīng)基本組合下,傾覆力矩修正值。 根據(jù)GB500011的抗震設(shè)防目標,罕遇地震工況下抗滑和抗傾覆穩(wěn)定應(yīng)按下列公式驗算。1 抗滑穩(wěn)定最危險滑動面上的抗滑力

44、與滑動力應(yīng)滿足式(-1)要求:1.0(-1)式中FR荷載效應(yīng)偶然組合下,抗滑力;FS荷載效應(yīng)偶然組合下,滑動力修正值。 2 沿基礎(chǔ)底面的抗傾覆穩(wěn)定計算,其最危險計算工況應(yīng)滿足式(-2)要求:1.0(-2)式中MR荷載效應(yīng)偶然組合下,抗傾力矩;MS荷載效應(yīng)偶然組合下,傾覆力矩修正值。9 基礎(chǔ)設(shè)計9.1 一般規(guī)定 基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)表9.1.1的環(huán)境類別和設(shè)計使用年限進行設(shè)計。表 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別環(huán)境類別條 件二a 非嚴寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境,與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境b 嚴寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境,與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境三使用除冰鹽的環(huán)境;嚴寒和寒冷地區(qū)冬季水位

45、變動的環(huán)境;濱海室外環(huán)境四 海水環(huán)境五 受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境注:嚴寒和寒冷地區(qū)的劃分應(yīng)符合JGJ24的規(guī)定。 基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)考慮地下水、環(huán)境水、基礎(chǔ)周圍土壤對其的腐蝕,必要時應(yīng)遵照GB50046和JTJ275等有關(guān)規(guī)定采取有效的防腐措施。 二類和三類環(huán)境中,基礎(chǔ)混凝土裂縫寬度應(yīng)滿足下列規(guī)定: 1 正常運行荷載工況:最大裂縫寬度不得超過。 2 極端荷載工況:最大裂縫寬度不得超過。 四類和五類環(huán)境中的基礎(chǔ)混凝土,其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標準的有關(guān)規(guī)定。 樁的抗裂和限裂設(shè)計應(yīng)符合JGJ94的規(guī)定。 混凝土強度等級應(yīng)由按照標準方法制作養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件,在28d齡期用標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度標準值。混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強度標準值fck、ftk和設(shè)計值fc、ft及彈性模量Ec按表9.1.5確定。表9.1.5混凝土強度標準值、設(shè)計值及彈性模量單位:Nmm2種類符混凝土強度等級號C15C20C25C30C35C40C4

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論