滩涂地区的风电机组基础设计探讨

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1、文章编号：１６７１－８８４４（２０１０）Ｓ１－０２６６－０４滩涂地区的风电机组基础设计探讨邓德全，孟丽君（辽宁电力勘测设计院，辽宁沈阳１１０００５）摘要：风力发电是当前可再生能源中仅次于水力发电的技术最成熟、最具规模化开发的发电方式之一．结合工程实例，阐述了沿海滩涂地区风机基础的设计特点，探讨了ＰＨＣ预应力管桩的选择、布置、计算方法．针对风机基础采用预制桩时桩顶与承台连接存在的问题，给出了详细的处理方法，并通过桩基试验与检测验证了所提出的处理方法的合理性，以期为以后同类工程的设计施工提供有益的经验．关键词：风电机组基础；滩涂；预应力管桩中图分类号：ＴＵ４文献标志码：ＡＤｉｓｃ

2、ｕｓｓｉｏｎｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｉｎｂｅａｃｈａｒｅａｓＤＥＮＧＤｅｑｕａｎ，ＭＥＮＧＬｉｊｕｎ（ＬｉａｏｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｕｒｖｅｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｉｓｃｕｒｒｅｎｔｌｙｓｅｃｏｎｄｏｎｌｙｔｏｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｎｏｗ；ｉｔｉｓｏｎｅｋｉｎｄｏｆｍｏｓｔｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｂｅａｃｈａｒｅａｓａｒｅｒ

3、ｉｃｈｉｎｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅｓ，ｗｉｔｈｇｏｏｄｂｕｓｉｎｅｓｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｖａｌｕｅ．Ｔａｋｉｎｇａｐｒａｃｔｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｏｒｅｘａｍｐｌｅｉｎｔｈｅｃｏａｓｔａｌｒｅｇｉｏｎ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅＰＨＣｐｉｐｅｓｅｌｅｃｔｉｎｇ，ｌａｙｏｕｔ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｕｓｅｏｆｐｒｅｃａｓｔｐｉｌｅｓ，ｔｈｅｐｉｌｅｈｅａｄｃｏｎｎｅｃｔｅｄｈａｎｄｌｅｅｘｉ

4、ｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｓｏｍｅｄｅｔａｉｌｅｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｇｉｖｅｎ；ａｎｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｐｉｌｅｔｅｓｔ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ，ｓｏａｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｕｓｅｆｕｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｂｅａｃｈ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｐｉｐｅｐｉｌｅｓ，年均风功率密度３００Ｗ／ｍ２以上，具有很好的商业开发价值．沿海滩涂地区地层一般都为淤泥土或粉砂类软土地基，承载力较低，并且沿

5、海滩涂地区一般都是盐碱地，地表水和浅层地下水中含有大量的硫酸根离子和氯离子，对混凝土、钢筋和钢材都具有强腐蚀性．因此，沿海滩涂地区的风电机组基础不同于草原或山地类型的基础，不仅要解决软土地基的承载力问题，还要解决强腐蚀性问题．概述风力发电是当前可再生能源中仅次于水力发电的技术最成熟、最具规模化开发的发电方式之一．我国风能资源丰富，具有良好的开发前景．根据风能资源普查结果可知，我国陆上离地１０ｍ高度层上风能资源技术可开发量约为２．９７亿ｋＷ，近海可开发利用的风能储量约为７．５亿ｋＷ．随着我国风力发电项目的快速发展，山地可供开发利用的风电场越来越少，人们纷纷转向近海开发，我国海岸

6、线长约３２０００多ｋｍ，沿海滩涂就达２万多ｋｍ２，沿海滩涂风资源属于丰富区，海拔低空气密度接近标准空气密度，６５ｍ风速为６．５～６．９ｍ／１工程地质盘锦属于华北陆台，从“燕山运动”开始形成的新生代沉积盆地，经过漫长历史年代的河流冲积、洪２作者简介：邓德全（１９６６－），男，高级工程师，主要从事发电厂结构设计和研究．增刊邓德全，等：滩涂地区的风电机组基础设计探讨２６７积、海积和风积作用，覆盖着深厚的第四系松散沉积物．勘测场地自然地面以下４０．０ｍ深度范围内均为第四系全新统（Ｑ４）海陆交互沉积地层，从上至下各土层的埋藏条件及工程地质特性描述如下：①层素填土：灰黑色，湿，成份以粘土

7、为主．稻田内耕植土一般厚度为０．６ｍ左右，富含植物根系．②１层粉质粘土：褐黄～灰黄色，可～软塑，含氧化铁斑点和铁锰结核，中等压缩性，分布较稳定，层底标高１．９９～－１．２０ｍ，厚０．６０～３．１０ｍ．②２层粉质粘土：灰色，松散状，含有机质、云母等，土质不均匀，局部夹粘性土，中等压缩性，局部缺失，层底标高－１．５４～－５．６７ｍ，厚１．６０～６．００ｍ．③１层粉质粘土：灰色，局部为淤泥质土，软～流塑状，局部夹少量粉性土，层底标高－１．７６～－７．８７ｍ，厚１．８０～６．２０ｍ．③２层粉质粘土夹粘性土：灰色