適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)。
[0002]本發(fā)明涉及一種適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著陸上風(fēng)電資源日益有限，陸上風(fēng)電逐步向山區(qū)、戈壁等區(qū)域推進(jìn)，此區(qū)域巖石地基普遍分布。當(dāng)巖石的完整性和飽和單軸抗壓強(qiáng)度均較好的區(qū)域，可考慮采用預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。
[0004]由于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的承臺(tái)的直徑約為傳統(tǒng)重力式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的承臺(tái)的直徑的一半，預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的承臺(tái)混凝土方量也為傳統(tǒng)重力式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的一半。由于作用在風(fēng)機(jī)上部的水平彎矩、水平力和豎向力較大(荷載偏心較大)，加之單個(gè)混凝土承臺(tái)須布置巖石錨桿約20根，巖石錨桿的后張拉力(在混凝土承臺(tái)頂部設(shè)置擋板)施加后，相當(dāng)于又給風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的承臺(tái)施加約20個(gè)豎向力(一般情況下，單個(gè)豎向力大小約為800KN)。綜上，預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)對(duì)淺層地基承載力要求較高，一般需要達(dá)到550?600Kpa 左右。
[0005]如場(chǎng)地覆蓋層較薄，且下部巖石的完整性和飽和單軸抗壓強(qiáng)度均較好(此時(shí)淺層地基承載力可達(dá)到550?600Kpa左右)的區(qū)域，可直接采用預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。
[0006]如場(chǎng)地覆蓋層較厚或淺部地基為全風(fēng)化(較破碎)巖層，但下部巖石的完整性和飽和單軸抗壓強(qiáng)度仍然較好的區(qū)域，此時(shí)需對(duì)較厚覆蓋層或淺層全風(fēng)化(較破碎)巖層進(jìn)行地基處理，處理完的復(fù)合地基承載力達(dá)到550?600Kpa左右，此時(shí)仍可以繼續(xù)采用預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)及施工方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中較厚覆蓋層或淺層全風(fēng)化(較破碎)巖層，不能采用預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)，它包括位于地面以下的復(fù)合地基，復(fù)合地基的上表面鋪設(shè)有素混凝土墊層，素混凝土墊層的上方設(shè)有鋼筋混凝土承臺(tái)，鋼筋混凝土承臺(tái)設(shè)有突出至地面以上的凸臺(tái)，凸臺(tái)的上表面嵌有用于連接上部塔筒的連接部件;地基結(jié)構(gòu)還包括多根錨桿，錨桿依次穿過(guò)鋼筋混凝土承臺(tái)、素混凝土墊層、復(fù)合地基至復(fù)合地基的下方巖層。
[0009]優(yōu)選的，連接部件為基礎(chǔ)環(huán)，基礎(chǔ)環(huán)的下部位于鋼筋混凝土承臺(tái)內(nèi)，基礎(chǔ)環(huán)的上部與上部塔筒相連接。進(jìn)一步的優(yōu)選，基礎(chǔ)環(huán)的下端與連接法蘭連接。
[0010]優(yōu)選的，復(fù)合地基內(nèi)設(shè)有多根素混凝土粧。
[0011]優(yōu)選的，錨桿位于鋼筋混凝土承臺(tái)、素混凝土墊層、復(fù)合地基中的部分為自由段，自由段的外部套有套管，錨桿位于復(fù)合地基下方的部分為錨固段，錨固段與周邊的巖石通過(guò)灌漿料相固定。
[0012]優(yōu)選的，錨桿突出至鋼筋混凝土承臺(tái)外的上端設(shè)置有橫向擋板，橫向擋板的下表面與鋼筋混凝土承臺(tái)的上表面相接觸。
[0013]優(yōu)選的，素混凝土墊層的厚度為15?20cm。
[0014]優(yōu)選的，復(fù)合地基的厚度為3?6m。
[0015]優(yōu)選的，素混凝土墊層的上表面與地面之間的距離為1.5?1.Sm。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟:
[0017]I)采用混凝土干作業(yè)的方法澆筑形成多根素混凝土粧，素混凝土粧與周圍巖土層形成復(fù)合地基；
[0018]2)在復(fù)合地基上方挖出基坑，對(duì)復(fù)合地基的地基承載力進(jìn)行檢測(cè)；
[0019]3)復(fù)合地基的地基承載力檢測(cè)合格后，將多根錨桿插入復(fù)合地基中直至復(fù)合地基的下方巖層；
[0020]4)錨桿施工完畢后，選取其中若干根錨桿進(jìn)行抗拔承載力檢測(cè)；
[0021]5)錨桿的抗拔承載力檢測(cè)合格后，在復(fù)合地基的上表面澆筑素混凝土墊層；
[0022]6)在素混凝土墊層的上表面綁扎承臺(tái)鋼筋并安裝用于連接上部塔筒的連接部件，然后澆筑混凝土形成鋼筋混凝土承臺(tái)，連接部件的下部嵌入鋼筋混凝土承臺(tái)中；
[0023]7)在錨桿突出至鋼筋混凝土承臺(tái)上方的一端安裝橫向擋板，橫向擋板的下表面與鋼筋混凝土承臺(tái)的上表面相接觸，使錨桿產(chǎn)生后張拉力。
[0024]優(yōu)選的，步驟3)中錨桿的施工具體包括以下步驟:
[0025]①在復(fù)合地基中插入多根套管，套管的下端面與復(fù)合地基的下表面相平齊，套管的長(zhǎng)度等于復(fù)合地基、素混凝土墊層、鋼筋混凝土承臺(tái)的整體高度；
[0026]②在套管內(nèi)插入錨桿，錨桿插入至復(fù)合地基的下方巖層；
[0027]③從套管與復(fù)合地基之間的間隙灌注灌漿料，灌漿料將錨桿位于復(fù)合地基的下方的部分與周圍的巖石相固定。
[0028]優(yōu)選的，步驟2)中，若檢測(cè)出的復(fù)合地基的地基承載力為550?600Kpa時(shí)，則認(rèn)為復(fù)合地基的地基承載力合格。
[0029]優(yōu)選的，步驟4)中，若檢測(cè)出的錨桿的抗拔承載力大于600?800Kpa時(shí)，則認(rèn)為錨桿的抗拔承載力合格。
[0030]優(yōu)選的，步驟7)中，錨桿的后張拉力設(shè)置為600?800Kpa。
[0031]如上所述，本發(fā)明適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)及施工方法，具有以下有益效果:
[0032]該適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)及施工方法，使較厚覆蓋層或淺層全風(fēng)化(較破碎)巖層進(jìn)行地基處理后，仍可以繼續(xù)采用預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，提高了預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)對(duì)于地基條件的適應(yīng)能力，而預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)相比傳統(tǒng)重力式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)較為明顯，從而可以更好地為整個(gè)工程節(jié)省造價(jià)。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1顯示為本發(fā)明適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0035]I復(fù)合地基
[0036]2素混凝土墊層
[0037]3鋼筋混凝土承臺(tái)
[0038]31凸臺(tái)
[0039]4錨桿
[0040]41自由段[0041 ]42錨固段
[0042]5基礎(chǔ)環(huán)
[0043]6連接法蘭
[0044]7素混凝土粧
[0045]8橫向擋板
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0047]請(qǐng)參閱圖1。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0048]如圖1所示，本發(fā)明提供一種適用于預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的地基結(jié)構(gòu)，它包括位于地面以下的復(fù)合地基I，復(fù)合地基I的上表面鋪設(shè)有素混凝土墊層2，素混凝土墊層2的上方設(shè)有鋼筋混凝土承臺(tái)3，鋼筋混凝土承臺(tái)3設(shè)有突出至地面以上的凸臺(tái)31，凸臺(tái)31的上表面嵌有用于連接上部塔筒的連接部件;地基結(jié)構(gòu)還包括多根錨桿4，錨桿4依次穿過(guò)鋼筋混凝土承臺(tái)3、素混凝土墊層2、復(fù)合地基I至復(fù)合地基I的下方巖層。
[0049]連接部件為基礎(chǔ)環(huán)5，基礎(chǔ)環(huán)5的下部位于鋼筋混凝土承臺(tái)3內(nèi)，基礎(chǔ)環(huán)5的上部與上部塔筒相連接，基礎(chǔ)環(huán)5的下端與連接法蘭6連接。若上部塔筒底法蘭為T型法蘭，也可采用錨入鋼筋混凝土承臺(tái)3內(nèi)的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨栓群代替基礎(chǔ)環(huán)5作為連接部件。
[0050]復(fù)合地基I內(nèi)設(shè)有多根素混凝土粧7。施工時(shí)，采用CFG(C20)混凝土干作業(yè)成孔粧的工藝澆筑形成多根素混凝土粧7，素混凝土粧7與周圍巖土層形成復(fù)合地基I，復(fù)合地基I的處理厚度為3?6m;素混凝土墊層2可為厚15?20cm的C20素混凝土墊層。
[0051]錨桿4位于鋼筋混凝土承臺(tái)3、素混凝土墊層2、復(fù)合地基I中的部分為自由段41，自由段41的外部套有套管;錨桿4位于復(fù)合地基I下方的部分為錨固段42，錨固段42與周邊的巖石通過(guò)灌漿料相固定。錨桿4的自由段41可在套管里自由活動(dòng)，保證了錨桿4的自由段41可以發(fā)生自由拉伸變形，而錨固段42與周邊的巖石通過(guò)C60高強(qiáng)灌漿料相固定，復(fù)合地基I下方的巖石的完整性和飽和單軸抗壓強(qiáng)度均較好，錨固段42和巖石之間提供了足夠的抗拔力，以保證鋼筋混凝土承臺(tái)3的安全穩(wěn)定。
[0052]錨桿4突出至鋼筋混凝土承臺(tái)3外的上端設(shè)置有橫向擋板8，橫向擋板8的下表面與鋼筋混凝土承臺(tái)3的上表面相接觸。橫向擋板8的設(shè)置，對(duì)錨桿4施加后張拉力，可始終保證鋼筋混凝土承臺(tái)3處于受壓狀態(tài)，從而保證整個(gè)鋼筋混凝土承臺(tái)3的安全穩(wěn)定。錨桿4的后張拉力可取計(jì)算所得單個(gè)錨桿4需提供拉力極限值的1.1?1.2倍，錨桿4的后張拉力應(yīng)設(shè)置為600?SOOKpa，后張拉力的設(shè)計(jì)值因上部風(fēng)機(jī)載荷不同而異。
[0053]上述預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)埋深為1.5?1.Sm，即素混凝土墊層2的上表面與地面之間的距離為1.5?1.8m。
[0054]上述地基結(jié)構(gòu)的復(fù)合地基承載力能達(dá)到550?600Kpa，使較厚覆蓋層或淺層全風(fēng)化(較破碎)巖層進(jìn)行地基處理后，仍可以繼續(xù)采用預(yù)應(yīng)力巖石錨桿風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。<