9.3 地基与基础
9.3.1 风力发电机组地基基础设计应考虑风力发电机组基础荷载及振动的特殊性，以及湿陷性黄土、永久冻土、膨胀土等特殊地质条件。风力发电机组地基基础设计应符合下列规定：
1 应采用极限状态设计方法，荷载和有关分项系数的取值应符合有关规定。应收集风力发电机组基础荷载(包括正常运行荷载、极端工况荷载、地震作用、疲劳荷载等)、基础环、基础环支架、基础埋管、上部结构(包括叶轮、机舱、塔筒等)质量、上部结构高度、结构自振频率、结构阻尼比、水平度要求等资料。
2 应根据建设场地地基条件和上部结构对基础的要求确定风力发电机组基础型式。当地基土为软弱土层或高压缩性土层时，宜采用桩基础，或对软弱地基进行人工加固处理。在山区，基岩顶面埋深较浅且岩体性质优良时，宜采用岩石锚杆基础，并应加强岩土工程勘测和施工后检测。除常规重力大板式基础外，其他基础型式均应按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106的有关规定进行现场检验。
3 对地震基本烈度为6度及以上且场地为饱和砂土、粉土的地区，应根据地基土振动液化的判别成果，进行技术经济比较后选取合理的稳定风力发电机组基础的措施。
4 风力发电机组基础底板宜设计成轴对称形状，基础底板宜采用圆形或正多边形。经过强度、变形、耐久性验算及试验验证后，可采用岩石锚杆基础、梁板式基础与墩式基础等。
5 环境温度达不到冰冻条件的混凝土构件可不考虑抗冻要求。
6 冰冻前不饱和混凝土且在反复冻融过程中不接触外界水分的混凝土构件，可不考虑抗冻要求。
7 冰冻地区与外界水分(如雨、水等)接触的露天混凝土构件应按冻融环境进行耐久性设计。
8 风力发电机组基础确保抗冻性的主要措施应包括防止混凝土受湿、采用高强度的混凝土和引气混凝土。
9 风力发电机组基础回填土应给出明确的密度、压实系数及检测要求。
9.3.2 风力发电机组基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。天然地基建(构)筑物基础应设置在原状土层上，基底宜设置在标准冻深线以下。
9.3.3 基础环上开孔尺寸不宜小于70mm×140mm。钢筋与基础环之间宜设置橡胶垫。
9.3.4 风力发电机组基础经过强度、变形、耐久性试验验证后，可采用反向平衡法兰及预应力锚栓结构。
9.3.5 风力发电机组基础不宜建于山坡上。当风力发电机组基础需要建于山坡上时，应首先进行边坡稳定性评估。
9.3.6 风力发电机组不宜建于土岩组合地基上。当出现土岩组合地基时，应优先考虑移动风机机位，将风机机位移向全为土体(或者全为岩体)的一侧。当无法移动风机机位时，应采取地基处理措施。
9.3.7 应对风机厂家提出的基础环与基础的连接设计进行复核。
9.3.8 风力发电机组基础设计宜考虑基础与上部结构共同作用。
9.3.9 风力发电机组基础设计宜采用动力分析法。
9.3.1 风力发电机组基础湿陷性黄土、永久冻土、膨胀土地基应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025、《膨胀土地区建筑技术规范》GB 50112和现行行业标准《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ 118的有关规定。
风力发电机组基础设计应考虑风力发电机组气动荷载的随机性以及振动的特殊性，并考虑荷载长期往复作用对结构耐久性的影响。
1 对于有设防要求的地区，上部结构传至塔筒底部与基础环交接面的荷载还应包括风力发电机组正常运行时的多遇地震作用与罕遇地震作用。地震作用包括竖向地震作用、水平地震作用及其引起的弯矩，可根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011，由设计方提出多遇地震作用和罕遇地震作用的地震动基本参数，由风机厂家据此计算并提供风力发电机组地震作用。据调研，场地基本烈度是6度时，地震作用不起控制作用；场地基本烈度是6度以上时，地震作用可能起控制作用。
2 在山区，基岩顶面埋深较浅且岩体性质优良时，采用岩石锚杆基础可有效减少工程量(包括钢筋量、混凝土量以及土石方开挖量)，降低造价。但是，从已建成的岩石锚杆基础来看，效果并不理想，其设计与施工技术还很不完善。经验表明，岩石锚杆基础应加强岩土工程勘测和施工后检测。
3 由于风力发电机组基础承受大偏心、动荷载作用的特点，应根据地基土振动液化的判别成果及其对基础的影响，对地基液化土进行处理，并对各方案进行技术经济比较后选取合理的稳定基础的措施。
4 由于风荷载方向具有较大的随机性，风力发电机组基础底板宜设计成轴对称形状。风力发电机组基础底板早期曾采用四边形，现在多采用圆形或者八边形。除传统的重力式基础(大板式基础)以外，所有的新型基础在应用前均应经过试验验证。
7 通过对国家现行标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476、《水工建筑物抗冰冻设计规范》NB/T 35024、《水工混凝土结构设计规范》DL/T 5057、《水运工程混凝土结构设计规范》JTS 151等规范的对比研究，并对该领域最新的研究成果进行调研，考虑到风力发电机组基础的特殊性，得出以下结论：
(1) 对于海上风机基础，严寒地区混凝土抗冻等级不宜小于F300，寒冷地区混凝土抗冻等级不宜小于F250，温和地区混凝土抗冻等级不宜小于F200；
(2) 对于陆上风机基础且土层渗水性能较差的情况，严寒地区混凝土抗冻等级不宜小于F150，寒冷地区混凝土抗冻等级不宜小于F100，温和地区混凝土抗冻等级不宜小于F50；
(3) 对于陆上风机基础且土层渗水性能较好的情况，严寒地区、寒冷地区、温和地区混凝土抗冻等级均不宜小于F50。
9 据调研，在风力发电场工程实践中，风力发电机组基础回填工作很不理想，回填土压实系数、重度不满足设计要求，存在一定的安全隐患。
9.3.3 为保证基础环与风力发电机组基础的有效连接，以及基础环内、外混凝土工作的整体性，基础环部分开孔应在纵向、横向和径向穿越3层钢筋。考虑到施工可行性，建议基础环开孔尺寸不小于70mm×140mm。
9.3.5 由于建在山坡上的风力发电机组基础容易出现边坡失稳问题，且建设成本较高，故风力发电机组基础不宜建于山坡上。为避免边坡失稳，首先应由岩土工程专业进行边坡稳定性判断，并在必要的情况下采取适宜的边坡处理措施。
9.3.6 风力发电机组对不均匀沉降(或倾斜)比较敏感，风力发电机组基础直接建于土岩组合地基上将难以满足风力发电机组的正常使用要求。
9.3.7 基础环与基础的连接设计对风力发电机组整体结构安全至关重要。迄今，基础环与基础的连接由风机厂家进行设计，仅有少部分设计单位进行了复核验算。为保证结构安全，应由风机厂家进行基础环与基础的连接设计，并提供施工图和技术要求，由基础设计单位进行复核验算。
实践表明，在极端荷载工况下，基础环与基础连接处混凝土容易破坏。为此，可采取必要的保证措施，其中包括基础环应埋入基础一定深度，与基础形成可靠连接。应对基础环与基础连接进行专门设计，并做局部冲切、承压以及拉拔验算。基础环周边应设必要的连接或构造钢筋。
9.3.8 风机基础设计时，设计方与风机厂家的密切配合包括以下方面：
(1) 风机厂家向设计方提供风力发电机组基础设计资料；
(2) 设计方依据风机厂家提资进行设计，在完成基础设计之后，应就提资内容请风机厂家进行会签；
(3) 风机厂家在完成会签工作之后，应向设计方出具会签确认函；
(4) 基础环、调平螺栓支架、基础电缆埋管需风机厂家与设计方共同确认之后方可排产。
9.3.9 风机基础设计采用动力分析法才能真实、全面地揭示结构失效模式(包括共振、疲劳等)。
