风机基础分类及对比

1.基础分类：风机基础扩大板基础梁板式基础PH基础岩石锚杆基础基础环式锚栓式第一种分法第二种分法2.1基础分类（第一种分法）2.1.1基础环式基础技术特点：风机塔架与基础之间通过基础环进行连接的基础。基础环缺点：基础环与混凝土基础连接部位存在刚度突变，因此基础环附近混凝土容易疲劳破坏。设计时需要特别注意。优点：基础环的防腐与塔架的防腐方案一致，因此不存在后期使用过程中基础环的腐蚀问题。适用条件：适用于所有陆上场地。底法兰处混凝土损坏2.1基础分类（第一种分法）2.1.2锚栓式基础技术特点：风机塔架与基础之间通过锚栓连接；通过对锚栓施加预应力，从而实现塔架在基础上的固结；由于锚栓的下端固结于基础的底部，因此整个基础刚度一致，不存在突变，受力合理。锚栓组合件锚栓锈蚀锚栓断裂缺点：1.国内目前的锚栓防腐均存在问题，锚栓腐蚀后，承载力降低，从而存在安全隐患；2.锚栓如果在施工中，被张拉断，断后更换成本巨大。优点：锚栓的下端固结于基础底部，因此整个基础中不存在刚度突变，受力合理，不存在混凝土疲劳等问题。适用条件：适用于陆上所有场地。2.2基础分类（第二种分法）2.2.1扩大版式基础技术特点：传统扩大板式基础分为承台和底板两部分，实体结构。基础高度和底部直径比例1：3，随着基础顶部荷载变大，底部直径增大，该比例逐渐变小。基础环扩大板式基础锚栓扩大板式基础缺点：于大由功率风机基础需承受较大的弯矩，基础底面积往往较大，致使底面尺寸较大，混凝土用量大，开挖回填量增大。优点：支模容易，施工速度比梁板式快。适用条件：适用于所有陆上所有场地2.2基础分类（第二种分法）2.2.2梁板式基础技术特点：梁板式独立基础，为在扩大板式基础方案下的改进，形状参数基本相同，其改进点有：用地基梁代替变截面圆台，梁板式基础中间圆台与塔筒下法兰对接。基础环梁板式基础锚栓梁板式基础缺点：基础土方工程量大，并且现场施工不方便，模板安装困难，钢筋间距太小，混凝土不易振捣密实。优点：与扩大板式基础相比，能够节省混凝土用量。适用条件：适用于所有陆上所有场地2.2基础分类（第二种分法）2.2.3PH基础技术特点：深基础，埋深一般在地下10米左右。主要由被动土压力承受风机载荷。PH基础锚栓锈蚀缺点：1.此基础的关键材料：预应力材料与波纹筒不易采购；需要一台小型吊车在现场配合施工；2.设计时没有考虑土的塑性特性和时间效应，因此安全性存在问题；3.锚栓腐蚀问题没有解决，存在安全隐患；4.锚栓张拉断裂，更换成本巨大。优点：造价低；没有繁琐的钢筋绑扎工程，施工速度快。适用条件：非湿陷性黄土地质。锚栓断裂2.2基础分类（第二种分法）2.2.4岩石锚杆基础技术特点：直接通过岩石锚杆，将塔架固定在岩石地基上的基础型式。岩石锚杆基础岩石锚杆基础缺点：岩石锚杆防腐能力不足，基础存在安全隐患；由于直接将锚杆固定在基岩上，因此对地勘的要求较高。优点：充分运用基岩的承载力，可以明显减少基础的混凝土和钢筋的工程量，有效节省成本。适用条件：岩石地基3地基土的处理3.1处理方法的分类地基土的处理方法换填垫层法预压法强夯法和强夯置换法振冲法砂石桩法水泥粉煤灰碎石桩法夯实水泥土桩法水泥土搅拌法高压喷射注浆法石灰桩法灰土挤密桩法和土挤密桩法柱锤冲扩桩法单液硅化法和咸液法各种方法的选取与地质条件关系非常密切，不同的方法有不同的适应对象。3地基土的处理3.2常见地质的地基处理方法1、湿陷性黄土可采用强夯法和灰土挤密桩法等2、浅层软弱地基和不均匀地基可采用换填垫层法3、淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘土地基可采用预压法4、碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土等地基可采用强夯法。5、高饱和度的粉土与软塑-流塑的粘性土等地基上对变形要求不严的工程可采用强夯置换法。3地基土的处理3.2.1强夯法：碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土等地基可采用强夯法。为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。称动力固结法，利用起吊设备，将10～25吨的重锤提升至10～25米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明：在100～200吨米夯实能量下，一般可获得3～6米的有效夯实深度。适用范围：强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。3地基土的处理3.2.2换填法：所谓换土法是指将路基范围内的软土清除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实。在公路施工中，一般采用的是开挖换填天然砂砾,即在一定范围内,把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除,用天然砂砾进行换置,开挖换填深度在2m以内,采用分层填筑、分层压实、分层检测压实度的方法施工。从而改变地基的承载力特性，提高抗变形和稳定能力。在换填过程中，对于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配也应充分考虑，最好做试验检测，避免无法压实而引起沉降。3地基土的处理3.2.3预压法：为提高软弱地基的承载力和减少构造物建成后的沉降量，预先在拟建构造物的地基上施加一定静荷载，使地基土压密后再将荷载卸除的压实方法。对软土地基预先加压，使大部分沉降在预压过程中完成，相应地提高了地基强度。预压法适用于淤泥质粘土、淤泥与人工冲填土等软弱地基。预压的方法有堆载预压和真空预压两种。3地基土的处理3.2.4振动充法：振冲法又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时起动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐段填入碎石，使其在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器，如此反复直至地面，在地基中形成一个大直径的密实桩体与原地基构成复合地基，提高地基承载力，减少沉降，是一种快速、经济有效的加固方法。3地基土的处理3.2.5水泥粉煤灰碎石桩法：由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，用各种成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在C15-C25之间变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。CFG桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。3地基土的处理3.2.6夯实水泥土桩法：夯实水泥土桩是用人工或机械成孔，选用相对单一的土质材料，与水泥按一定配比，在孔外充分拌和均匀制成水泥土，分层向孔内回填并强力夯实，制成均匀的水泥土桩。桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。夯实水泥土桩作为中等粘结强度桩，不仅适用于地下水位以上淤泥质土、素填土、粉土、粉质粘土等地基加固，对地下水位以下情况，在进行降水处理后，采取夯实水泥土桩进行地基加固，也是行之有效的一种方法。夯实水泥土桩通过两方面作用使地基强度提高，一是成桩夯实过程中挤密桩间土，使桩周土强度有一定程度提高，二是水泥土本身夯实成桩，且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应，使桩体本身有较高强度，具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。3地基土的处理3.2.7高压喷射注浆法：高压旋喷注浆法始创于日本，它是在化学注浆法的基础上，采用高压水射流切割技术而发展起来的。高压喷射注浆就是利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。3地基土的处理3.2.8石灰桩法：挤密法加固软土地基的方法，就是首先把桩管打入土中，再拔出桩管，形成桩孔，相撞孔内夯填生石灰，使地基得到加固。其主要机理是通过生石灰的吸膨胀挤密桩周土。4基础成本分析4.1：成本分析说明：由于针对具体项目和不同厂家的风机载荷，各设计院设计的基础安全系数不同，此处成本（包含利润）对比仅供参考。毛利润大于10%103/2500-80m基础成本分析(单台价格）基础类型混凝土（立方米）钢筋（吨）波纹筒（万元）锚栓组件（万元）基础环（万元）灌浆料（万元）其他（万元）总价（万元）施工速度排序安全排序适应性C15C40基础环式梁板式25370530027020.593.2554通用扩大板式2548248002702095.8533通用锚栓式梁板式34321.144.903300.320.585.32562通用扩大板式31.1481.739.502000.32590.06841通用PH基础292.3103231.24200.32187.91925不宜用于湿陷性黄土；岩石地基中经济性不好。岩石锚杆20.5243.628023.700.32070.79516岩石地基注：C15混凝土按300元/立方米；C40混凝土按500元每/立方；钢筋价格按5000元/吨；基础环价格按1万元/吨；“其它”费用包括挖方、填方、吊车租赁、税费、管理费等。