太阳能发电站支架基础技术规范 GB51101-2016
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4.2 岩土勘察

4.2.1  支架基础设计和施工前,应进行岩土工程勘察,查明工程、水文地质条件、不良地质作用和地质灾害。

4.2.2  岩土工程勘察前应获得下列资料:

    1  支架阵列布置场区的场平方案和阵列平面布置图,支架结构形式、可能采用的基础类型以及对地基基础设计、施工的要求;

    2  拟建场地的现状地形图,比例尺对于地形地貌复杂的不应小于1:500,较复杂的不应小于1:1000,简单的不应小于1:2000;

    3  拟建场地的工程地质、水文地质和地震背景资料。

4.2.3  岩土工程勘察应采用勘探、原位测试和室内试验为主要手段,主要应进行下列工作:

    1  查明不良地质作用及其分布范围、发展趋势和危害程度;

    2  查明场区地质构造、地层结构、成因年代和土层的物理力学性质;

    3  查明地下水的埋藏条件、类型和水位变化幅度及规律;

    4  查明地下水、土对建筑材料的腐蚀性;

    5  查明场地土类型和场地类别;

    6  对场地地基作出岩土工程评价,对存在的不良地质作用提出治理建议方案,提出支架基础建议方案和满足支架基础设计、施工的岩土工程参数。

4.2.4  地基岩土的分类及工程特性指标的表示和确定,应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《岩土工程勘察规范》GB 50021的相关规定。

4.2.5  勘探可采用钻探、探坑和探槽方式,滩涂等软土地层,宜采取钻探和静力触探相结合方式。

4.2.6  勘探、原位测试、室内试验的技术要求应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的相关要求。

4.2.7  勘探点的间距和数量应根据支架阵列平面布置特点和场地岩土工程条件综合确定,并应符合下列规定:

    1  勘探点间距宜按场区场地的复杂程度确定。简单场地勘探点间距应为150m~200m;中等复杂场地勘探点间距应为100m~150m,复杂场地勘探点间距应不大于50m。

    2  勘探点应在场区内按支架阵列排布均匀布置,并应涵盖场区内的各类地貌、地质单元,局部岩土层变化较大区域,应加密勘探点。

    3  采取土试样和进行原位测试勘探点的数量应按地基岩土的复杂程度确定,不应少于勘探点总数的1/2,取土试样勘探点数量不应少于勘探点总数的1/3,且应均匀布置,有代表性,每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6件(组)。

4.2.8  勘探孔深度应根据支架基础类型和地基岩土性质确定,并应符合下列要求:

    1  勘探孔的深度应能控制地基主要受力层,不应小于扩展式基础基底下基础底面宽度的3倍或桩式基础预计桩端平面以下3m,且不应小于5m,对于软土应加深或穿透软土层;

    2  需验算基础的沉降变形时,应布置不小于1/3总勘探孔数的控制性勘探孔,勘探孔的深度应超过基础底面以下的地基压缩层计算深度;

    3  当存在特殊性土或为查明不良地质作用时,勘探孔的深度尚应满足现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的相关规定;

    4  对需要进行场地平整的场地,应按最终场平标高确定勘探孔深度;

    5  在预定深度内遇到基岩或厚层碎石土等稳定地层时,宜减少勘探孔深度,但不应小于3m。

4.2.9  勘察报告除应满足现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021和《光伏发电站设计规范》GB 50797中对勘察报告的要求外,尚应满足下列要求:

    1  对表层填土应描述其物质成分、堆积年代、密实度和均匀性,对厚度超过1m的填土应根据其物质成分采用适宜的手段进行原位测试,报告中应给出相应的物理力学参数;

    2  对各土层应提供地基承载力特征值、桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值等支架基础设计用参数的建议值;

    3  应评价场地土和水对混凝土、混凝土中的钢筋、钢结构等建筑材料的腐蚀性;

    4  考虑季节性冻土冻胀性对基础的影响时,应评价其冻胀等级。

4.2.10  水、土对建筑材料的腐蚀性评价应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的规定。当土的pH值大于9.5时或对钢结构的腐蚀性评价等级低于对混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价等级时,土对钢结构的腐蚀性评价应进行专项论证。

条文说明

4.2.1  先勘察、后设计、再施工,是工程建设必须遵守的程序,是国家一再强调的十分重要的基本政策。本规范主要根据太阳能发电站支架结构和建设场地的特点规定了岩土工程勘察的主要内容、勘探点的间距和深度、勘察报告应提供的资料等内容。本规范未作规定的,应按相关的其他技术标准执行。

4.2.2、4.2.3  这两条对支架基础布置场区的岩土工程勘察,在原则上规定了应做的工作和应有的深度。岩土工程勘察应有明确的针对性,因此应收集电站设计的相关资料,了解相关要求。根据项目实施进度的不同,岩土工程勘察的工作内容和深度可以不同,但应满足相应设计阶段的需要,条文中的要求是电站建设全过程的内容。

4.2.5  支架场区的勘探深度一般不深,可采用钻探和开挖探坑、探槽相结合的方式进行勘探,以节省工程造价。静力触探是软土地区常用的勘探手段,但单纯的触探由于其多解性容易造成误判,如以触探作为主要勘探手段,除非有经验的地区,一般均应有一定数量的钻孔配合。

4.2.7  勘探点在整个支架布置场区内均匀布置,对于戈壁、滩涂等相对平整的场地往往容易满足工程需要,但对于山地项目,由于山顶、山坡、坡前地的表层岩土分布不均,勘探点的布置应根据实际情况进行调整、加密,涵盖各类地貌、地质单元。

4.2.8  本条中的勘探孔深度要求不适合特殊性土和不良地质作用的勘探,此时应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的要求执行。对存在场地平整的情况,勘探点的深度应满足开挖施工的需要。在执行本条第5款规定时,为防止误将孤石判为基岩或是防止基岩浅层内存在孔洞,规定最小勘探深度不应小于3m。

4.2.9  调研发现,有较多以往项目的勘察报告针对性不强,缺乏必要的数据,主要问题有:由于支架基础一般承受的荷载较小,浅层土是主要的受影响土层,而往往勘察报告对浅层土给出的数据匮乏;仅给出了扩展式基础的设计参数,影响基础选型设计;水、土的腐蚀性评价缺少对钢结构的评价,不满足设计需要;对于季节性冻土,未对土的冻胀性做出评价并给出相关计算参数等。本条对支架布置场区的岩土工程勘察报告所应提供的资料作出规定,除应满足现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021和《光伏发电站设计规范》GB 50797的要求外,还针对太阳能发电站支架基础的特点强调了对浅层土的勘察、桩基设计参数的提供、土对钢结构的腐蚀性评价和季节性冻土区域地基土冻胀性的评价。

4.2.10  在我国太阳能资源丰富的西部地区,盐渍土分布广泛,典型的有新疆库尔勒和青海格尔木,土壤属于强碱性环境。根据现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的规定,当pH值大于5.5时,土对钢结构的腐蚀性评价等级为微,而实际情况是,这些地区的土壤对钢结构的腐蚀性较强。国外有很多的研究资料也指出,在强碱性环境中土壤对钢结构是有腐蚀性的。例如美国的Chance公司指出pH值小于4.5或是大于9.1的土壤对钢结构的腐蚀性较强;美国联邦高速公路管理局的研究报告(FHWA-RD-89-198)也指出当pH值超过10或是小于5时,土壤具有较强的腐蚀性。因此当土壤环境为碱性环境,尤其是当pH大于9.5的强碱性环境时,应注意土对钢结构的腐蚀性评价,应综合考虑土的含盐量、导电性、含氧量、湿度、土中细菌、杂散电流等因素,采用多指标进行判断。现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021中评价土对钢筋混凝土中的钢筋的腐蚀性和钢结构的腐蚀性所用的指标不一致,如出现对钢结构的腐蚀性评价等级低于对混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价等级的情况,应根据工程需要,对土对钢结构的腐蚀性评价进行专项论证。

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