主要介绍冻胀的防御措施以及应用效果,对比光伏支架基础经济性和适用性等优劣势,从而总结地基土壤改良方式、桩基础埋深、柔性材料隔离及新型斜面基础防治措施,科学施策,获得抗冻胀效果显著的方法,例如保温法、涂敷法、套管法及钢管螺旋桩等,有利于减少季节性冻土对光伏支架设备的干扰,提供解决冻胀防治新技术和措施。
在季节性冻土区的光伏发电项目建设过程中,冻土的冻胀融陷作用常严重弱化光伏支架桩基础的承载力。依托某拟建于季节性冻土区的光伏电站,通过现场试桩试验,分析了单根钢桩竖向抗拔静载试验、水平静载的试验结果,系统分析了不同桩型、桩深的承载特性,并判断是否符合设计标准;提出“引孔+回填”施工工艺,研究其对钢桩基础抗拔承载力的提升效果。试验结果表明:引孔后回填砂和水泥至孔深90%的施工工艺对光伏支架桩基础的极限抗拔承载力提升效果最优。以期试验结果为类似光伏支架桩基础工程提供参考和借鉴。
在新疆极寒冻土区修建光伏电站,极易受到冻融和恶劣气候等不利因素的影响,在修建光伏支架微型钻孔灌注桩基时,不能简单复制其他地区的施工方式,而是要综合考虑当地水文地质、气候和环境等因素的影响。以浙能乌尔禾光伏电厂为实例,探索在极寒冻土区及戈壁滩上采用微型钻孔灌注桩的施工技术,形成一套简单、切实可行的方案,可为类似项目施工提供借鉴。
在季节性冻土地区建设光伏电站时,光伏支架基础易受冻胀影响不均匀抬升,造成上部支架及组件变形破坏。以辽宁省阜新市一光伏电站为例,对冻土地区光伏支架基础选型、设计及优化进行了探究,提出了减小桩身切向冻胀力的措施,明显减少了工程投资,保证了工程质量。
为了研究季节性冻土可能引起光伏支架基础因冻胀融沉产生较大位移,导致光伏板波浪式变形,影响光伏发电效率的问题,文中通过对季节性冻区光伏支架基础的冻胀危害和冻胀防治措施进行综述,基于有限元模型分析冻土力学和基础冻胀原理,探讨光伏基础经济性和适用性等因素。结果汇总了地基土的改良、桩基础的埋深、柔性材料隔离及新型斜面基础4类冻胀防治措施,经过分析与评价得出保温法、涂敷法、套管法及钢管螺旋桩抗冻胀融沉效果好,为季节性冻土区地面光伏系统支架基础工程施工及基础的冻胀防治提供新方法和参考。
以黑龙江省齐齐哈尔市泰来县某20 MWp光伏发电项目为依托,分析了严寒地区季节性冻土条件下光伏支架采用预应力高强混凝土(PHC)管桩作为支架基础(下文简称为“PHC桩基础”)时,该基础的抗冻拔稳定性,并根据分析结果给出了PHC桩基础相关的设计建议和可采取的防冻拔措施,以抵抗冻土层产生的切向冻胀力,从而有效降低了工程造价,并提高了光伏支架基础的安全性。
在海拔超过5000 m的超高海拔冻土区建设光伏电站时,电站易受冻融、缺氧、气候恶劣等不利因素的影响,因此在进行光伏支架微孔灌注桩基础施工时,不能完全照搬低海拔地区的施工方法,而应充分考虑项目所在地的水文地质条件、气候条件、环境因素等的影响。以西藏自治区双湖县的可再生能源局域网光伏电站为例,对超高海拔冻土区光伏支架微孔灌注桩基础的施工工艺和施工方法进行了探究,总结出了一套简便实用的施工方法,以期为同类工程施工提供参考。