《2021建筑结构规范大全》GB51101-2016 太阳能发电站支架基础技术规范.pdf
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1、UDC 中华人民共和国国家标准B p GB 51101 - 2016 太阳能发电站支架基础技术规范Technical code for supporting bracket foundation of solar power station 201604-15发布2016-12-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布中华人民共和国国家标准太阳能发电站支架基础技术规范Technical code for supporting bracket foundation of solar power station GB 51101 - 2016 主编部门:
2、中国电力企业联合会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:20 1 6 年1 2 月1 日中国计划出版社2016北京中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1102号住房城乡建设部关于发布国家标准太阳能发电站支架基础技术规范的公告现批准太阳能发电站支架基础技术规范为国家标准,编号为GB51101-2016,自2016年12月1日起实施。其中,第3.0. 3、5. 1. 1为强制性条文,必须严格执行。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部2016年4月15日目。昌本规范根据住房城乡建设部关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知(建标
3、2013 6号)的要求,由诺斯曼能源科技(北京)有限公司会同有关单位编制完成。本规范在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结实践经验,参考国外先进标准,与国内相关标准协调,在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见,对主要问题进行了反复讨论和研究,最后经审查定稿。本规范共分7章,主要技术内容包括:总则、术语和符号、基本规定、场地评价与岩土勘察、设计、施工、质量检验与验收等。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国电力企业联合会负责日常管理,由诺斯曼能源科技(北京)股份有限公司负责具体技术内容的解释,为提高规
4、范质量,请各单位在执行本规范的过程中,注意总结经验,积累资料,在使用过程如有意见或建议,请寄送诺斯曼能源科技(北京)股份有限公司(地址:北京市朝阳区红军营南路甲1号B座NET大厦六层,邮政编码:100012),以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:中国电力企业联合会诺斯曼能源科技(北京)股份有限公司参编单位:建研地基基础工程有限责任公司中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司国家建筑工程质量监督检验中心主要起草人:李杨吴春秋李飞舟阐原援肖大平 1 高文生白永宏穆德实高超杨靖宇冯春祥主要审查人:郭家宝许松林汪毅李泽文李玉军张文忠吴诗芹高平孙海燕尹显俊田景奎
5、谢艳丽侯建国秦初升于金辉张亚林杨铁荣董晓清商长征刘焕存宋金鹏张梅 2 目次1总则(1 ) 2 术语和符号( 2 ) 2. 1 术语(2 ) 2. 2 符号(3 ) 3 基本规定( 7 ) 4 场地评价与岩土勘察(9 ) 4. 1 场地评价( 9 ) 4.2 岩土勘察( 10 ) 5设计门U5. 1 一般规定( 14 ) 5. 2 基础分类与选型门们5. 3 基础设计门们5.4 构造规定U川6施工(33 ) 6. 1 一般规定U川6. 2桩基础门川6. 3 扩展式基础仆们6.4 锚杆基础U们7 质量检验与验收7. 1 质量检验 7.2 工程验收M幻附录A支架基础质量验收记录本规范用词说明(47)
6、 引用标准名录(48) 附:条文说明( 49) Contents 1 General provisions ( 1 ) Z Terms and symbols ( 2 ) 2. 1 Terms ( 2 ) 2. 2 Symbols ( 3 ) 3 Basic requirements . . . ( 7 ) 4 Site evaluation and geotechnical investigation ( 9 ) 4. 1 Site evaluation ( 9 ) 4. 2 Geotechmcal mvestigat10n( 10 ) 5 Design H. ( 14 ) 5. 1 Gen
7、eral requirements ( 14 ) 5. 2 Foundation types and selection(16) 5. 3 Design and calculation. . ( 18 ) 5. 4 Detailing requirements( 29 ) 6 Construction ( 33 ) 6. 1 General reqmrements( 33 ) 6. 2 Spread footing ( 34 ) 6. 3 Pile foundation. . ( 36 ) 6. 4 Anchor foundation( 38 ) 7 Quality inspection an
8、d acceptance( 40 ) 7. 1 Quality mspection( 40 ) 7. 2 Engmeenng acceptance( 42 ) Appendix A Acceptance table of supporting bracket foundation( 44) 立- M 的同OZo。旧。口03国口国GMm凶”口。王叮叮v)的H叫它同叫H的U川FOEHO制的叫UH)。um叫同节目目叫时)O怪F旧。口。二口国QM内凶(白甘)(hhd可)1总则1. 0.1 为了规范太阳能发电站支架基础设计、施工与验收行为,做到安全可靠、确保质量、保护环境、技术先进、经济合理,制定本规范
9、。1. 0. 2 本规范适用于地面光伏和光热发电站中支撑和固定光伏组件、聚光集热器、定日镜等的支架的基础设计、施工与验收。1. 0. 3 太阳能发电站支架基础设计与施工,应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部支架结构类型、使用功能、荷载特征、施工条件、工期要求及地方经验。1. 0. 4 太阳能发电站支架基础的设计、施工与验收除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 1 2 术语和符号2.1术语2.1.1 太阳能发电站solar power station 将太阳辐射能转化为电能的发电站,包括光伏发电站和光热发电站。2.1. 2 支架基础supporting bracket fo
10、undation 将支撑、固定太阳能发电站光伏组件、聚光集热器、定日镜等的支架结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。2.1. 3 岩土工程勘察geotechnical investigation 通过资料收集、现场踏勘、工程勘探、原位测试和室内试验等综合手段,查明、分析、评价建设场地的工程地质、水文地质条件,编制勘察文件的活动。2.1. 4 扩展式基础spread foundation 通过向侧边扩展一定底面积,扩散上部结构传来的荷载,使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求,并主要通过自重提供抗拔、抗倾覆、抗滑移承载力的基础。2.1. 5 桩基础pile foundation
11、设置于岩土中的与支架立桂直接连接以及成一体的桩基础或桩与连接于桩顶的承台共同组成的基础。2.1. 6 锚杆基础anchor foundation 由设置于岩土中的锚杆和与锚杆相连的混凝土承台或型钢承压板共同组成的基础。2.1. 7 微型短桩基础micro-short pile 桩径或边长小于或等于300mm,桩长小于或等于5m的桩基础。 2 2.1. 8 螺旋桩helical pile 桩杆上连接一个或多个螺旋状叶片,并通过在桩顶施加扭矩旋拧钻入士中形成的二种可承受竖向和水平向荷载作用的桩。2.1. 9 叶片间距比inter helix spacing ratio 螺旋桩螺旋叶片间距与叶片直径
12、的比值。2.2符号2. 2.1 作用和作用效应Ek一一相应于荷载标准组合时,上部支架结构传至基础顶面的水平推力;Fk 相应于荷载标准组合时,上部支架结构传至基础顶面的竖向力值;Gb一基础自重;Gk 承台自重和承台上的土重;Gp一一单桩自重;Mk 相应于荷载标准组合时,作用于基础底面的力矩值;Mk一相应于荷载标准组合时,上部支架结构传至基础顶面的弯矩;Mxk一一相应于荷载标准组合时,作用于桩(锚杆)顶平面,绕通过桩(锚杆)群形心的工轴的力矩;Myk 相应于荷载标准组合时,作用于桩(锚杆)顶平面,绕通过桩(锚杆)群形心的y轴的力矩;N一一相应于荷载基本组合时,单根锚杆承受的拉力设计值;N;k 相应
13、于荷载标准组合时,作用于第z根单桩或单根锚杆顶的竖向力;A一一相应于荷载标准组合时基础底面处的平均压力值;pk x一一一相应于荷载标准组合时基础底面边缘的最大压力值;sd一一一承载能力极限状态下,基本组合的效应设计值;SEhk 水平地震作用标准值的效应; 3 SGk一一永久荷载作用标准值的效应;SMk一一施工检修荷载作用标准值的效应;sk 正常使用极限状态下,标准组合的效应设计值;Ssk 雪荷载作用标准值的效应;Swk一一风荷载作用标准值的效应;Tk一一一相应于荷载标准组合时,上部支架结构传至基础顶面的竖向拔力。2. 2. 2 抗力和材料性能e 孔隙比;f 砂浆或细石混凝土与岩石间的秸结强度特
14、征值;f 修正后的地基承载力特征值;fE一一地基抗震承载力特征值;f.k一一由载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值;f y 锚杆筋体的抗拉强度设计值;Ip一一一塑性指数;h一一液性指数;qpk 桩端土的极限端阻力标准值;q,;k 桩侧第i层士的极限侧阻力标准值;Quk一一单桩坚向抗压极限承载力标准值;凡一一单桩或单根锚杆的坚向承载力特征值;Tuk 单桩或单根锚杆的竖向抗拔极限承载力标准值;w 含水比;一一基础底面以下土的重度;m一一基础底面以上土的加权平均重度;c 压实系数; 土对扩展式基础底面的摩擦系数。2.2.3 几何参数G一一合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离;
15、 4 A一一基础底面面积;Ad一一桩端截面面积;AD 螺旋叶片技影面积;A, 锚杆筋体的截面面积;b 基础底面宽度,或力矩作用方向基础底面边长;b1 基础自重重心至基础潜在倾覆转动点的水平距离;b2基础顶面的竖向力作用点至基础潜在倾覆转动点的水平距离;d一基础埋置深度,或桩身直径;D一螺旋桩叶片直径;h一基础高度;hp螺旋桩叶片间距;h, 岩石锚杆锚入稳定岩层中的长度;1一一垂直于力矩作用方向的基础底面边长;li桩周第i层土的厚度;n二一单个基础中的桩数或锚杆根数;lld一二桩身周长;ui一第1层土中桩周计算周长;u,岩石锚杆的周长;w 基础底面的抵抗矩;xi 一第z根桩或锚杆至y轴的距离;只
16、一一第i根桩或锚杆至2轴的距离。2.2.4 计算系数功Eh水平地震作用组合值系数;cf;M一施工检修荷载作用组合值系数;如一雪荷载作用组合值系数;如一风荷载作用组合值系数;/Eh二水平地震作用的分项系数;YG一一永久荷载作用的分项系数; 5 YM 施工检修荷载作用的分项系数;民雪荷载作用的分项系数;Yw一一风荷载作用的分项系数;弘一一一基础宽度的地基承载力修正系数;和一一一基础埋置深度的地基承载力修正系数;一一一地基抗震承载力调整系数;A; 抗拔系数。 6 3基本规定3.0.1 支架基础设计前应获得场地的岩土工程勘察文件、阵列总平面布置图、支架结构类型、使用条件及对基础承载力和变形的要求、施工
17、条件、施工周期等资料。3.0.2 支架基础应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。3.0.3 支架基础设计安全等级不应小于上部支架结构设计安全等级,结构重要性系数对于光伏发电站支架基础不应小于0.95, 对于光热发电站支架基础不应小于1.0。3.0.4 支架基础设计使用年限不应小于电站设计使用年限,且不应小于25年。3.0.5 支架基础设计和施工应考虑电站全寿命周期对环境的影响,符合当地环境保护和水土保持要求,应减少士石方挖填,减少对地表植被和表层土的破坏。3. 0. 6 支架基础的设计和施工在满足安全性和可靠性的同时,宜采用新技术、新工艺、新材料。当场地地形起伏大、不宜大规模挖填、对
18、生态恢复要求高或当冬季施工、施工工期紧时宜采用螺旋桩、型钢桩等基础。3. 0. 7 对于桩基础、锚杆基础宜选择有代表性的区域进行现场试验,确定施工工艺的可行性和设计参数的可靠性。3.0.8 支架基础结掏渴凝土强度等级不应低于C25;结构钢筋宜选用HRB400钢筋,也可选用HPB300钢筋;结构钢材宜选用Q235钢、Q345钢。3.0.9 支架基础结构所用的原材料及成品构件进场时应对品种、规格、外观和尺寸进行验收,应有产品合格证书及相关性能的检验报告,并应对必要的性能指标现场取样进行复验。原材料和成品构件进场后应分类保管,钢材、水泥等材料应储存在干燥场所,并应做好防护措施。 8 4 场地评价与岩
19、土勘察4.1场地评价4.1.1 根据支架布置场区场地的复杂程度,可按下列规定将场地划分为三类:1 符合下列条件之一者为复杂场地:1)地形地貌复杂;2)地基岩土成因复杂,土质较软弱且显著不均匀;3)分布有特殊性岩土;4)不良地质作用强烈发育;5)地下水位高,对地基基础有重大影响。2 符合下列条件之一者为中等复杂场地:1)地形地貌较复杂;2)地层层次较多,地基岩土比较软弱且不均匀;3)局部分布有特殊性岩士;4)不良地质作用一般发育;5)地下水位较高,对地基基础有一定影响。3 符合下列条件者为简单场地:1)地形地貌简单;2)地层结构简单,地基岩土均匀性较好;如元特殊性岩土层;4)不良地质作用不发育;
20、5)地下水位较低,对地基基础元不良影响。4.1. 2 支架基础设计前,应对场地的下列条件进行分析判断:1 在自然条件下,场地内有无滑坡现象,有无影响场地稳定性的断层、破碎带; 9 2 岩溶、士洞的发育程度,有元采空区;3 施工过程中是否会因挖方、填方、堆载和卸载形成不稳定边坡;4 出现危岩崩塌、泥石流等不良地质作用的可能性;5 地表水、地下水对支架基础的影响;6 是否存在人为、自然等因素引起水土流失的可能性;7 是否存在地基土发生液化、震陷的可能性;8 场地内是否存在眼陷性土、软土、填士、膨胀岩土、冻土、盐渍岩土、污染土等特殊性岩土。4.1. 3 存在对支架结构有潜在威胁或直接危害的滑坡、危岩
21、崩塌、泥石流的地段和发震断裂地带等地质灾害易发区,不应选作建设场地。4.1. 4 当支架布置场区位于岩溶发育地段或采空区及其影响范围内时,应进行地质灾害危险性评价,并根据建设场地适宜性的评价意见采取相应措施。4.1. 5 当支架布置场区内存在液化土、湿陷性士、软士、填士、膨胀岩土、冻土、盐渍岩土、污染土等特殊性岩土时,应根据分布范围、危害程度、处理成本和处理工期综合确定场地的地基处理方案,选择适应的支架基础型式。4.1. 6 对可能受地表水、地下水或风沙影响的场地,应采取相应的防范措施。4.2岩土勘票4. 2. 1 支架基础设计和施工前,应进行岩士工程勘察,查明工程、水文地质条件、不良地质作用
22、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
23、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 对场地地基作出岩士工程评价,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GB50007和岩土工程勘察规范GB50021的相关规定。4.2.5 勘探可采用钻探、探坑和探槽方式,滩涂等软十地层,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GB50021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
24、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150m200m;中等复杂场地勘探点间距应为lOOm150m,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士 11 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
25、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,对于软士应加深或穿透软士层;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 当存在特殊性士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毡GB50021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
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