农光互补光伏分布式发电项目工程地质设计方案.doc

农光互补光伏分布式发电项目工程地质设计方案1.1 场地岩土工程条件1.1.1气象及地形地貌条件勘察场区位于夏阁镇境内，属于北亚热带湿润季风气候，具有雨量适中、光照充足、四季分明的特点，常年平均气温16，年平均降雨量1100毫米左右，主要集中在5-8月，占年总降水量的55%。年平均日照时数为2210小时。各月日照数以5月份和6月份最多，月平均221.9小时234.2小时；11月12月最少，月平均165.1小时176.2小时。一日中，日照时数1月2月和11月12月每天平均5.5小时，3月和9月10月每天平均6.5小时，4月和7月8月每天平均7.6小时，5月6月每天平均8.5小时。年平均接受太阳辐射量为4865.1 (MJ/m2)，属我国第三类太阳能资源区域，较适合建设光伏电站项目。1.1.2地基土分层描述据场地勘察结果，最大10.0m深度范围内根据其岩性和物理力学性质的不同，将地基土划分为3个工程地质单元层，现由上而下分层描述如下：第层：砾岩全风化层：褐黄色，大部分已风化成砂状、土状，松散。含大量卵石，直径0.52cm，大者可达10cm以上。本层层底埋深0.905.20m。第层：砾岩强风化层：灰褐色，较破碎，砂质胶结。岩芯长度525cm，含大量卵石，直径28cm，大者可达15cm以上。本层层底埋深4.909.50m。第层：砾岩中风化层：青灰、灰白色，砂质胶结，胶结程度较好，硬度较高。含大量卵石，卵石主要成分为石英、长石，直径28cm，大者可达15cm以上。在勘察深度范围内未揭穿此层，最大揭露厚度5.10m。场地各勘探点地层厚度，层底标高详见钻孔柱状图。1.1.3岩石单轴饱和抗压强度统计本次勘察共在钻孔中取中等风化新鲜岩样20件，并送实验室做了单轴饱和抗压强度试验，统计结果见表1.1-1。 表1.1-1 单轴饱和抗压强度frk(Mpa)统计表 层号统计个数最大值最小值平均值标准差变异系数标准值2041.431.538.720.70.18936.11.1.4 重型动力触探试验统计为利用重型动力触探试验成果确定地基土的承载力等力学参数，对各孔实际重型动力触探试验击数进行杆长修正后，分层进行统计计算，统计结果见表1.1-2。 1.1-2 重型动力触探试验统计表 层号统计个数最大值最小值平均值标准差变异系数标准值46未修正值4.02.01.100.620.1512.90修正值1.82.02.900.590.1212.7050未修正值14.09.012.400.820.18911.80修正值7.9011.5010.200.790.1469.201.1.5 场地水文地质条件钻孔揭穿深度范围内未见地下水，可不考虑其对基础的影响。1.1.6地震根据建筑抗震设计规范（GB50012010）附录A.0.14，场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第二组。1.1.7不良地质现象、不利埋藏物本次勘察，场地未发现古河道、暗滨、暗坑（塘）、古井、古墓等不利于工程建设的地下埋藏物和不良地质作用。1.2 场地岩土工程分析与评价1.2.1工程环境分析及场地适宜性评价拟建工程场地为空地，地形开阔，场地距周围建筑较远，施工相互影响较小，建筑施工环境较好，适宜拟建建筑物的兴建。1.2.2各层土承载力特征值及压缩性评价根据室内试验、原位测试的结果，并结合地区建筑经验，经综合分析提出各地基土层的承载力特征值见表1.2-1。 表1.2-1 各地基土层承载力特征值fak（kPa） 层 号岩 性砾岩全风化砾岩强风化砾岩中等风化建议值fak(kPa)11031101000压缩模量Es1-2(Mpa)6.40压缩性评价中低低1.2.3场地稳定性评价进入新生界以来，构造活动稳定，山体仍以上升剥蚀为主，从有地震史记录以来，未发生有地震记录。因此，宏观上判定区域稳定性较好，建筑场地属稳定场地。1.2.4场地土类别及建筑场地类别根据场地岩土层覆盖厚度和夏阁镇地区经验,场地岩土属中硬土，场地类别为类，特征周期值为0.40s。属抗震有利地段。根据建筑工程抗震设防分类标准（GB502232008）的规定，本工程属标准设防类工程丙类。1.2.5场地和地基土液化评价本场地不存在可液化土层，所以本场地可不考虑液化问题。1.2.6地基土冻胀性评价根据建筑地基基础设计规范附录F：“中国季节性冻土标准冻深线图”，勘察场地冻土深度小于0.6m，一般为3050cm,在基础设计时可不考虑地基土冻胀和融陷的影响。1.3 地基基础方案分析与论证1.1.1地基均匀性评价场地地层岩性在水平方向变化不大，垂直方向上成层稳定，判定场地土属均匀性地基土，该场地为适宜工程建设的一般场地。1.1.2天然地基方案分析与论证1.1.2.1 开关站 根据拟建开关站工程特征，基础埋深约为整平地面以下2.01.0m；设备基础埋深约为整平地面以下2.02.50m。第层砾岩全风化层层底埋深在1.201.80m，开关站拟建工程持力层为第层砾岩强风化层。 第层砾岩强风化层承载力特征值为3110kPa，承载力较高，可采用天然地基方案。1.1.2.2光伏场 根据拟建工程特征，光伏场分布区域大，光伏支架基础埋深1.502.0m。光伏场第层砾岩全风化层层底埋深0.905.20m，光伏支架基础持力层为第层砾岩全风化层（承载力特征值为110kPa）或第层砾岩强风化层（承载力特征值为3110kPa）。由于第层砾岩全风化层承载力较低，不能满足光伏支架荷载要求，可考虑地基土换填方案（砂石或三七灰土换填）或采用灌注桩方案。第层砾岩强风化层承载力特征值为3110kPa，承载力较高，光伏支架可采用天然地基方案。1.1.1.3灌注桩方案根据场地地层条件和地区施工经验，光伏支架可采用灌注桩方案。由于场地地层无地下水，若桩端持力层选择第层砾岩强风化层可采用人工挖孔桩方案；若桩端持力层选择第层砾岩中风化层可采用机械钻孔灌注桩（嵌岩桩）方案。根据建筑桩基技术规范（JGJ942008）第5.1.55.1.6，按机械钻孔灌注桩或人工挖孔灌注桩综合分析，提供各岩土层桩的极限侧摩阻力标准值（qsik）和极限端阻力标准值（qpk），见表4.1.1。表1.3-1 极限侧摩阻力标准值（qsik）和极限端阻力标准值（qpk）表 桩型层号人工挖孔桩qsik（kpa ）60180qpk（kpa ）2000机械钻孔桩qsik（kpa ）60180110qpk（kpa ）1800根据试验结果，第层中风化砾岩单轴饱和抗压强度标准值frk=36.1MPa。若选择第层中风化砾岩作为桩端持力层,则：1、机械钻孔桩身嵌岩段中侧阻、端阻综合系数r应根据嵌岩深径比hr/d按建筑桩基技术规范（JGJ942008）第5.1.9条取值，嵌岩段侧阻和端阻综合系数r取值见表4.1.2。 表1.3-2 嵌岩段侧阻和端阻综合系数r表 hr/d00.51.02.01.04.05.06.07.08.0砾岩0.450.650.810.901.001.042、人工挖孔桩的桩侧阻、端阻尺寸地基土及强风化岩层地段效应系数si、p取值应按建筑桩基技术规范（JGJ942008）表5.1.6-2采用；嵌岩段侧阻和端阻综合系数r取值依据表5.1.9取值。1.4 结论及建议1.4.1结论1、本次勘察，场区地段未发现古河道、暗滨、暗坑（塘）、古井、古墓等不利于工程建设的地下埋藏物和不良地质作用。2、场地地层稳定，地基均匀，适宜拟建建工程的兴建。3、拟建建筑属标准设防丙类工程，场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第二组。场地土类型为中硬土，建筑场地类别为类，特征周期值为0.40s。建筑场地属可进行建筑的抗震有利场地，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。4、钻孔揭穿深度范围内未见地下水，可不考虑其对基础的影响。场地环境类别为类环境。场地土对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。5、根据场地地层情况，结合地区经验，各地基土层电阻率建议取值如下：第层砾岩全风化层电阻率0.057.m ；第层砾岩强风化层电阻率0.125.cm；第层砾岩中等风化层电阻率0.242.cm。6、拟建开关站可采用天然地基方案。7、拟建光伏场地的光伏支架持力层为第层砾岩强风化层时可采用天然地基方案；持力层为第层砾岩全风化层时承载力较低，不能满足光伏支架荷载要求，可考虑地基土换填方案（砂石或三七灰土换填）或采用灌注桩方案。按机械钻孔灌注桩或人工挖孔灌注桩综合分析。1.4.2建议1、人工挖孔桩的桩侧阻、端阻尺寸地基土及强风化岩层地段效应系数si、p取值应按建筑桩基技术规范（JGJ942008）表5.1.6-2采用；机械钻孔灌注桩嵌岩段侧阻和端阻综合系数r取值依据表5.1.9取值。采用灌注桩方案，应做好孔底沉渣厚度控制。2、若采用地基土换填方案（砂石或三七灰土换填）基础施工前应按规范要求进行地基土重夯或压实处理，以避免引起建（构）筑物的不均匀沉降。3、基坑开挖为保证安全，应采用放坡开挖，放坡比例为1：1，基坑上缘周边35m范围内不得过量堆载。4、基坑开挖前应建立变形观测系统，施工过程中对基坑开挖及各加荷阶段应进行严格监测，发现问题及时处理。5、做好验槽工作，发现异常地质情况，及时采取处理措施。