光伏支架的基礎(chǔ),是將上部所有荷載安全、穩(wěn)定傳遞至地基的“立足之本”。在大型地面電站中,基礎(chǔ)工程不僅關(guān)乎安全,更直接影響項(xiàng)目進(jìn)度、成本及對(duì)環(huán)境的影響。其選型是一門綜合地質(zhì)、氣候、成本與施工條件的 “工程藝術(shù)” 。
地質(zhì)勘察:一切決策的前提。詳細(xì)的地質(zhì)勘察報(bào)告是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的圣經(jīng)。它必須明確地層結(jié)構(gòu)、土壤承載力、地下水位、凍土深度、腐蝕性以及是否存在溶洞、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象。忽視勘察或數(shù)據(jù)不準(zhǔn),將導(dǎo)致災(zāi)難性的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。
主流基礎(chǔ)形式與技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較:
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螺旋樁:適用于大多數(shù)土層,施工速度快(機(jī)械化旋入)、無(wú)開(kāi)挖、無(wú)養(yǎng)護(hù)期、對(duì)土壤擾動(dòng)小。其抗拔性能優(yōu)異,特別適用于有凍脹風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)。但對(duì)含大量礫石或巖石的地層不適用。
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預(yù)應(yīng)力混凝土樁(PHC樁):工廠預(yù)制,質(zhì)量穩(wěn)定,承載力高,耐久性好。適用于軟土、淤泥等承載力較差的地區(qū)。但需要打樁設(shè)備,運(yùn)輸成本高,且施工有噪音和振動(dòng)。
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現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)(擴(kuò)展基礎(chǔ)/微型樁):對(duì)地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng),可根據(jù)荷載靈活設(shè)計(jì)。微型樁(直徑小、深度大)特別適用于巖石地層或需要穿越軟土到達(dá)持力層的情況。但現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè),養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng),受氣候影響大,環(huán)境影響也相對(duì)較大。
設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵考量:
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水平力與抗傾覆:尤其在采用跟蹤支架或高風(fēng)壓地區(qū),基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須能夠抵抗巨大的水平推力和傾覆力矩,往往需要增加樁長(zhǎng)、擴(kuò)大底盤或設(shè)置斜樁。
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群樁效應(yīng):在緊密布置的陣列中,相鄰基礎(chǔ)之間的應(yīng)力場(chǎng)會(huì)相互影響(群樁效應(yīng)),設(shè)計(jì)時(shí)需考慮其導(dǎo)致的承載力折減。
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防腐與耐久性:金屬樁(螺旋樁)需有足夠厚的鍍層;混凝土樁需控制裂縫寬度并確保保護(hù)層厚度,以抵抗氯離子等腐蝕介質(zhì)侵入。
季節(jié)性施工與環(huán)境適應(yīng)性。在北方凍土區(qū),基礎(chǔ)必須埋置于凍土線以下,防止因凍融循環(huán)導(dǎo)致基礎(chǔ)上拔或沉降。在南方軟土區(qū),則需考慮長(zhǎng)期沉降對(duì)陣列平整度的影響,必要時(shí)采用復(fù)合地基處理。
結(jié)論:沒(méi)有“好”的基礎(chǔ),只有“”的基礎(chǔ)。大型地面電站的基礎(chǔ)選型,是安全性、經(jīng)濟(jì)性、施工效率與環(huán)境保護(hù)之間的多維平衡。它要求設(shè)計(jì)者深入理解地質(zhì)條件,計(jì)算荷載,并充分評(píng)估當(dāng)?shù)厥┕べY源與氣候窗口,從而為宏偉的光伏矩陣打下堅(jiān)實(shí)、持久且經(jīng)濟(jì)的根基。
