風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組塔架的地基計(jì)算1.1一般規(guī)定1.1.1風(fēng)電機(jī)組具有承受360°方向重復(fù)荷載和大偏心受力的特殊性，對(duì)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(jì)。1.1.2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。1.1.3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。1.1.4擴(kuò)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1.1.4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1.1.4各計(jì)算工況基底允許脫開面積指標(biāo)計(jì)算工況基底脫開面積AT/基底面積A（100%）正常運(yùn)行荷載工況多遇地震工況不允許脫開極端荷載工況25%1.1.5對(duì)季節(jié)性凍土地區(qū)，當(dāng)?shù)鼗辆哂袃雒浶詴r(shí)，擴(kuò)展基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于土體的標(biāo)準(zhǔn)凍深（見(jiàn)附錄H）；對(duì)多年凍土地區(qū)，可遵照有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。1.1.6對(duì)地震基本烈度為7度及以上且場(chǎng)地為飽和砂土、粉土的地區(qū)，應(yīng)根據(jù)地基土振動(dòng)液化的判別成果，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較采取穩(wěn)定基礎(chǔ)的對(duì)策和處理措施。1.2地基承載力計(jì)算1.2.1地基承載力特征值可由載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試、公式計(jì)算及結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等方法綜合確定。1.2.2當(dāng)擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)，由載荷試驗(yàn)或其他原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，可按式（1.2.2）修正：（1.2.2）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1.2.1條的原則確定；ηb、ηd——擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按表1.2.2確定；γ——擴(kuò)展基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；表1.2.2承載力修正系數(shù)表土的類型ηbηd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01.0紅黏土含水比αω>0.801.2含水比αω≤0.80.151.4大面積壓實(shí)填土壓實(shí)系數(shù)大于0.95、黏粒含量ρc≥10％的粉土01.5最大干密度大于21kN/m3的級(jí)配砂石02.0粉土黏粒含量ρc≥l0％的粉土0.31.5黏粒含量ρc<10％的粉土0.52.0e或IL均小于0.85的黏性土0.31.6粉砂、細(xì)砂（不包括很濕與飽和時(shí)的稍密狀態(tài)）2.03.0中砂、粗砂、礫砂和碎石土3.04.4注1：全風(fēng)化巖石可參照所風(fēng)化成的相應(yīng)土類取值，其他狀態(tài)下的巖石不修正。注2：地基承載力特征值按深層平板載荷試驗(yàn)確定時(shí)ηd取0，深層平板載荷試驗(yàn)按GB50007執(zhí)行。bs——擴(kuò)展基礎(chǔ)底面力矩作用方向受壓寬度，當(dāng)擴(kuò)展基礎(chǔ)底面受壓寬度大于6m時(shí)按6m取值，γm——擴(kuò)展基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；hm——擴(kuò)展基礎(chǔ)埋置深度。1.2.3巖石地基承載力特征值可按第6.2.6條的規(guī)定確定。巖石地基承載力不進(jìn)行深寬修正。1.3地基抗壓計(jì)算1.3.1地基抗壓計(jì)算應(yīng)符合下列要求：1當(dāng)承受軸心荷載時(shí)，應(yīng)滿足式（1.3.1-1）的要求：pk≤fa（1.3.l-1）式中pk——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，擴(kuò)展基礎(chǔ)底面處平均壓力；fa——修正后地基承載力特征值。2當(dāng)承受偏心荷載時(shí)，除應(yīng)滿足式（1.3.1-1）的要求外，尚應(yīng)滿足式（1.3.1-2）的要求：pkmax≤1.2fa（1.3.1-2）式中pkmax——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，擴(kuò)展基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力值。1.3.2當(dāng)擴(kuò)展基礎(chǔ)承受軸心荷載和在核心區(qū)內(nèi)（e≤b/6）承受偏心荷載，基底面未脫開地基時(shí)（圖1.3.2），擴(kuò)展基礎(chǔ)底面的壓力可按式（1.3.2-1）～式（1.3.2-4）計(jì)算：1矩（方）形擴(kuò)展基礎(chǔ)承受軸心荷載時(shí)：（1.3.2-1）式中Nk——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，上部結(jié)構(gòu)傳至擴(kuò)展基礎(chǔ)頂面豎向力修正標(biāo)準(zhǔn)值，Nk＝k0Fzk；k0——考慮風(fēng)電機(jī)組荷載不確定性和荷載模型偏差等因素的荷載修正安全系數(shù)，取1.35；Gk——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，擴(kuò)展基礎(chǔ)自重和擴(kuò)展基礎(chǔ)上覆土重標(biāo)準(zhǔn)值；A——擴(kuò)展基礎(chǔ)底面積，A=bl；b、l——基底面寬度、長(zhǎng)度。圖1.3.2基底面未脫開地基的基底壓力示意圖2矩（方）形擴(kuò)展基礎(chǔ)在核心區(qū)（e≤b/6）內(nèi)，承受偏心荷載作用時(shí)：?（1.3.2-2）（1.3.2-3）（1.3.2-4）式中Mk——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，上部結(jié)構(gòu)傳至擴(kuò)展基礎(chǔ)頂面力矩合力修正標(biāo)準(zhǔn)值，Mk=k0Mrk；Hk——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，上部結(jié)構(gòu)傳至擴(kuò)展基礎(chǔ)頂面水平合力修正標(biāo)準(zhǔn)值，Hk=k0Frk；pkmin——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，擴(kuò)展基礎(chǔ)底面邊緣最小壓力值；e——合力作用點(diǎn)的偏心距；hd——基礎(chǔ)環(huán)頂標(biāo)高至基礎(chǔ)底面的高度。1.3.3當(dāng)擴(kuò)展基礎(chǔ)在核心區(qū)（e>b（1.3.3-1）3a≥0.75b（1.3.3-2）式中a——合力作用點(diǎn)至擴(kuò)展基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離，按（b/2）-e或（l/2）-e計(jì)算。圖1.3.3基底面部分脫開地基的基底壓力示意圖1.3.4（1.3.4-1）（1.3.4-2）式中pz——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)展基礎(chǔ)底面處土的自重壓力；z——擴(kuò)展基礎(chǔ)底面至軟弱下臥層頂面的距離；θ——地基壓力擴(kuò)散線與垂直線的夾角，按表1.3.4采用。表1.3.4地基壓力擴(kuò)散角θEs1/Es2z/b0.250.536°23°510°25°1020°30°注1：Es1為上層土壓縮模量；Es2為下層土壓縮模量；注2：z/b<0.25時(shí)取θ＝0°，必要時(shí)宜由試驗(yàn)確定；z/b>0.50時(shí)θ值不變。1.4變形計(jì)算1.4.1基礎(chǔ)變形應(yīng)驗(yàn)算沉降值和傾斜率，其計(jì)算值不應(yīng)大于地基變形允許值。1.4.2表1.4.2地基變形允許值輪轂高度H沉降允許值（mm）傾斜率允許值tanθ高壓縮性黏性土低、中壓縮性黏性土，砂土H<603001000.00660<H≤802000.00580<H≤1001500.004H>1001000.003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(jì)算：式中S1、S2——基礎(chǔ)傾斜方向?qū)嶋H受壓區(qū)域兩邊緣的最終沉降值；bs——基礎(chǔ)傾斜方向?qū)嶋H受壓區(qū)域的寬度。1.4.3（1.4.3-1）（1.4.3-2）式中s——地基最終沉降值；s′——按分層總和法計(jì)算出的地基沉降值；φs——沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測(cè)資料及經(jīng)驗(yàn)確定，無(wú)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可采用表1.4.3的數(shù)值；n——地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)（圖1.4.3）；表1.4.3沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)φs基底附加壓力(MPa)2.54.07.015.020.0P0k≤fak(kPa)1.41.31.00.40.2P0k≤0.75fak(kpa)1.11.00.70.40.2注：為沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值，應(yīng)按下式計(jì)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1.4.3擴(kuò)展基礎(chǔ)沉降計(jì)算的分層示意圖p0k——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下，擴(kuò)展基礎(chǔ)底面處的附加壓力，根據(jù)基底實(shí)際受壓面積（As=bsl）計(jì)算；Esi——擴(kuò)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(jì)算；zi、zi-1——擴(kuò)展基礎(chǔ)底面至第i、i-1層土底面的距離；——擴(kuò)展基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)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。1.4.4地基沉降計(jì)算深度Zn（1.4.4）式中——計(jì)算深度范圍內(nèi)，第i層土的計(jì)算沉降值；——由計(jì)算深度向上取厚度為的土層計(jì)算沉降值，見(jiàn)圖1.4.3表1.4.4值bb≤22<b≤44<b≤8b>80.30.60.81.01.5穩(wěn)定性計(jì)算1.5.1擴(kuò)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)條件進(jìn)行抗滑、抗傾覆或抗浮穩(wěn)定計(jì)算?？够€(wěn)定計(jì)算應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件分別進(jìn)行沿基深層結(jié)構(gòu)面的穩(wěn)定計(jì)算。1.5.2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(yàn)算。1抗滑穩(wěn)定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上的抗滑動(dòng)面上的抗滑力與滑動(dòng)力應(yīng)滿足式（1.5.2-1）要求：≥1.3（1.5.2-1）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(dòng)力修正值。2沿基礎(chǔ)底面的抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算，其最危險(xiǎn)計(jì)算工況應(yīng)滿足式（1.5.2-2）要求：≥1.6（1.5.2-2）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。1.5.3根據(jù)GB500011的抗震設(shè)防目標(biāo)，罕遇地震工況下抗滑和抗傾覆穩(wěn)定應(yīng)按下列公式驗(yàn)算。1抗滑穩(wěn)定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面上的抗滑