风电机组基础设计
风能发电系统 风力发电机组塔架和基础设计要求
风能发电系统风力发电机组塔架和基础设计要求1. 引言风能发电是一种可再生能源，具有广泛的应用前景。
在风能发电系统中，风力发电机组塔架和基础承担着支撑和稳定发电机组的重要作用。
本文将介绍风力发电机组塔架和基础的设计要求。
2. 风力发电机组塔架设计要求2.1 结构设计要求风力发电机组塔架的设计要求如下：•具有足够的刚度和强度，以抵御风力对塔架的作用力。
•考虑到风力发电机组的重量和动态载荷，进行合理的载荷分析和安全系数设计。
•采用可靠的连接设计，确保塔身的整体稳定。
•良好的耐腐蚀性能，以适应恶劣的天气条件。
2.2 材料选择要求风力发电机组塔架的材料选择要求如下：•选用高强度和耐腐蚀的材料，如碳钢或钢铁合金。
•材料的强度和韧性要满足设计要求。
•考虑材料的可持续性和环境友好性。
2.3 稳定性要求风力发电机组塔架的稳定性要求如下：•考虑到大风和地震等外力的作用，进行稳定性分析和设计。
•采用适当的支撑结构和抗倾覆设计，以保证塔架的稳定。
•考虑土质条件和地基承载力，进行合理的基础设计。
3. 风力发电机组基础设计要求3.1 地基选择要求风力发电机组基础的地基选择要求如下：•选用稳定的土壤或岩石地基。
•考虑地基承载力和沉降性能，进行地基勘探和地质调查。
•根据地基条件，选择适当的基础结构。
3.2 基础设计要求风力发电机组基础的设计要求如下：•确定合适的基础类型，如混凝土基础、钢筋混凝土基础等。
•考虑基础的稳定性、强度和刚度，以确保风力发电机组的安全运行。
•进行合理的地震和风载荷分析，确保基础的稳定性。
•考虑基础的耐久性和耐腐蚀性能，以延长基础的使用寿命。
4. 结论风力发电机组塔架和基础是风能发电系统中重要的组成部分。
塔架需要具备足够的刚度和强度，并考虑到动态载荷和耐腐蚀性能。
基础的选择和设计需要考虑地基承载力、地震和风载荷等因素。
在设计和施工过程中，应遵循相关的规范和标准，确保风力发电机组的安全运行和可靠性。
以上是风力发电机组塔架和基础设计的要求，希望能对相关领域的工程师和研究人员提供一定的参考和指导。
风力发电场基础设计
风力发电场基础设计风力发电作为一种清洁、可再生能源，正逐渐成为全球能源转型的热门选择。
而在建设风力发电场之前，基础设计是至关重要的一环。
本文将围绕风力发电场基础设计展开讨论，包括选址、地质勘察、基础类型选择等方面。
一、选址风力发电场选址是一个多因素综合考虑的过程。
首先，需要考虑的是风力资源情况。
优良的风资源具备较高的平均风速和较低的风速变化系数。
其次，还要考虑区域气候条件，例如夏季风能利用度、冰冻期风电功率衰减等。
此外，电网接入条件、土地利用状况、环境生态影响等也需要纳入考虑。
基于这些因素，选取风力发电场的最佳地点。
二、地质勘察地质勘察对于风力发电场基础设计至关重要。
地质勘察内容包括地质构造、地层性质、岩石和土壤的力学性质等。
通过地质勘察结果可以确定地质类别，如软土地区、淤泥地区和岩石地区等。
此外，还需要了解地下水位、水文地质条件等因素。
基于地质勘察结果，可以制定相应的基础设计方案。
三、基础类型选择根据地质勘察结果和风力发电机组的布局要求，选择合适的基础类型非常重要。
常见的基础类型包括混凝土浇筑基础、钢管挤注桩基础和灌注桩基础等。
在选择基础类型时，需要考虑地质条件、地震状况、风场尺寸和风机类型等因素。
例如，对于软土地区，可以采用钢管挤注桩基础以增加承载力。
四、基础设计参数确定基础设计参数的确定对于保障风力发电机组的安全稳定运行至关重要。
其中，风场的设计生活期是一个重要参考指标。
设计生活期一般为20年，根据设计寿命来确定各项设计参数，例如地震烈度、基础抗倾倒力矩等。
同时，还需要考虑各种荷载对基础的影响，例如风荷载、自重荷载、地震荷载等。
五、基础施工基础施工是将基础设计方案落地的过程。
在施工过程中，需要严格按照设计要求进行施工，包括地基处理、基础布置、混凝土浇筑等。
同时，还需要进行质量监控，确保施工质量符合设计标准。
六、基础验收和监测基础验收和监测是保证风力发电机组安全运行的重要环节。
在验收和监测过程中，需要对基础的质量、承载能力进行检验和测量。
风电机组地基基础设计规定FD003-2007
1 范围1.0.1 本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。
1.0.2 本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。
工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。
1.0.3 风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准的要求。
2 规范性引用文件下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。
凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。
GB 18306 中国地震动参数区划图GB 18451.1 风力发电机组安全要求GB 50007 建筑地基基础设计规范GB 50009 建筑结构荷载设计规范GB 50010 混凝土结构设计规范GB 50011 建筑抗震设计规范GB 50021 岩土工程勘察规范GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范GB 50153 工程结构可靠度设计统一标准GB 60223 建筑工程抗震设防分类标准GB 50287 水力发电工程地质勘察规范GBJ 146 粉煤灰混凝土应用技术规范FD 002—2007 风电场工程等级划分及设计安全标准DL/T 5082 水工建筑物抗冰冻设计规范JB/T10300 风力发电机组设计要求JGJ 24 民用建筑热工设计规程JGJ 94 建筑桩基技术规范JGJ 106 建筑基桩检测技术规范JTJ 275 海港工程混凝土防腐蚀技术规范3 总则3.0.1 为统一风电场风电机组塔架地基基础设计的内容和深度，特制定本标准。
3.0.2 风电机组地基基础设计应贯彻国家技术经济政策，坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，充分考虑结构的受力特点，做到安全适用、经济合理、技术先进。
海上风电机组基础结构设计标准
海上风电机组基础结构设计标准《海上风电机组基础结构设计标准》一、适用范围本标准适用于海上风电机组基础结构的设计，包括海上桩基式塔座和浮式塔座。
二、基础结构（一）基础结构组成部分：1. 基础结构的组成部分，包括基础结构的顶部平台、基础结构的腹部、基础结构的桩体或者浮体壳体。
2. 基础结构安装的安全装置。
（二）基础结构的设计要求：1. 基础结构的设计使用年限应满足设备设施安装的要求，保护安装的设备设施不受损坏。
2. 基础结构的设计应符合国家有关规定，并考虑海洋环境的特殊要求，且考虑海洋环境中的气候、海浪强度、土质结构和岩石属性等进行设计。
3. 基础结构的设计应考虑与海洋环境的配合，使其能够抵抗海洋环境的冲击，如海浪冲击、风荷载、悬浮物等，并具备相应的生态保护功能。
4. 基础结构的设计应确保其结构平衡，结构完整，不变形。
5. 基础结构的设计应考虑机组的振动，采用合理的减振措施，控制振动的扩散，保证机组的正常运行。
6. 基础结构的设计应考虑潮汐、海浪、风荷载等荷载和环境条件，以确保机组能够正常运行。
7. 基础结构的设计应考虑设备安装的方便性和机组维护的要求，使其能够满足机组的维护要求。
三、总体设计（一）总体设计的要求：1. 总体设计时应考虑到机组的布局，包括机组与港口的距离、机组之间的距离等，确保机组能够正常运行。
2. 总体设计时应考虑机组的布局与现有工程的叠放关系，使机组的安全运行不受影响。
3. 总体设计时应考虑到机组的安全性，能够满足机组的安全要求，并预留必要的维护空间和设备安装空间，以确保机组能够顺利运行。
4. 总体设计时应考虑海洋环境的影响，确保机组能够顺利运行，并考虑海岸线环境保护的要求，防止对海洋环境造成污染。
（二）总体设计的内容：1. 基础结构的设计，包括机组的布局，配套设施的设计，以及机组配置技术要求的考虑等。
2. 机组的抗海洋环境性能设计，包括抗海浪冲击性能、抗风荷载性能、抗潮汐性能等。
风电机组地基基础设计规定FD0032007.doc
1范围1.0.1 本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。
1.0.2本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。
工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。
1.0.3风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准的要求。
2规范性引用文件下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。
凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。
GB 18306中国地震动参数区划图GB 18451.1风力发电机组安全要求GB 50007建筑地基基础设计规范GB 50009建筑结构荷载设计规范GB 50010混凝土结构设计规范GB 50011建筑抗震设计规范GB 50021岩土工程勘察规范GB 50046工业建筑防腐蚀设计规范GB 50153工程结构可靠度设计统一标准GB 60223建筑工程抗震设防分类标准GB 50287水力发电工程地质勘察规范GBJ 146粉煤灰混凝土应用技术规范FD 002—2007风电场工程等级划分及设计安全标准DL/T 5082水工建筑物抗冰冻设计规范JB/T10300风力发电机组设计要求JGJ 24民用建筑热工设计规程JGJ 94建筑桩基技术规范JGJ 106建筑基桩检测技术规范JTJ 275海港工程混凝土防腐蚀技术规范3总则3.0.1为统一风电场风电机组塔架地基基础设计的内容和深度，特制定本标准。
3.0.2风电机组地基基础设计应贯彻国家技术经济政策，坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，充分考虑结构的受力特点，做到安全适用、经济合理、技术先进。
风电机组地基基础设计规定FD003-2007
在岩石地基上，靠岩石锚杆、混凝土承台和岩石地基共同作用的 基础。 4.0.23 土岩组合地基 soil-rock composite subgrade 在地基主要受力层范围内，存在石芽密布并有出露的地基、大孤 石或个别石芽出露的地基。 4.0.24 地基处理 ground treatment 为提高地基的强度、刚度和稳定性而采取的处理措施。 4.0.25 复合地基 composite subgrade，composite foundation 由地基土和部分土体被增强或被置换而形成的增强体共同承担荷 载的人工地基。
7
土层或高压缩性土层时，宜优先采用桩基础。 5.0.5 根据风电场工程的重要性和基础破坏后果（如危及人的生命安 全、造成经济损失和产生社会影响等）的严重性，风电机组基础结构 安全等级分为两个等级，见表 5.0.5。 表 5.0.5 风电机组基础结构安全等级
基础结构安全等级 1级 2级 基础的重要性 重要的基础 一般基础 基础破坏后果 很严重 严重
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续表
类型 岩 体 特 性 坚硬岩，弱风化一强风化，岩体较破碎，碎裂或块裂结构，互层或薄层状结构 Ⅳ 中便岩，弱风化，岩体完整性差，互层状或薄层状、碎裂或块裂结构 较软岩，微风化～弱风化，岩体较完整，中厚层状、互层状或薄层状结构 软岩，新鲜一微风化，岩体完整～较完整，厚层状或中厚层状结构 坚硬岩～中硬岩，强风化，岩体破碎，散体结构 V 较软岩～软岩，强风化，岩体较破碎，薄层状，块裂或碎裂结构、散体状结构 断层破碎带
5.0.2 风电机组地基基础设计应符合下列规定： 1 所有风电机组地基基础， 均应满足承载力、 变形和稳定性的要 求。 2 1 级、2 级风电机组地基基础，均应进行地基变形计算。 3 3 级风电机组地基基础，一般可不作变形验算，如有下列情况 之一时，仍应作变形验算： 1）地基承载力特征值小于 130kPa 或压缩模量小于 8MPa。 2）软土等特殊性的岩土。 5.0.3 风电机组地基基础设计前，应进行岩土工程勘察，勘察内容和 方法应符合 GB 50021 的规定。 5.0.4 风电机组基础型式主要有扩展基础、桩基础和岩石锚杆基础， 具体采用哪种基础应根据建设场地地基条件和风电机组上部结构对基 础的要求确定，必要时需进行试算或技术经济比较。当地基土为软弱
风电机组地基基础设计规定FD003-2007
1范围1.0.1本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。
1.0.2本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。
工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。
1.0.3风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准GB50287水力发电工程地质勘察规范GBJ146粉煤灰混凝土应用技术规范FD002—2007风电场工程等级划分及设计安全标准DL/T5082水工建筑物抗冰冻设计规范JB/T10300风力发电机组设计要求JGJ24民用建筑热工设计规程JGJ94建筑桩基技术规范JGJ106建筑基桩检测技术规范JTJ275海港工程混凝土防腐蚀技术规范3总则3.0.1为统一风电场风电机组塔架地基基础设计的内容和深度，特制定本标准。
3.0.2风电机组地基基础设计应贯彻国家技术经济政策，坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，充分考虑结构的受力特点，做到安全适用、经济合理、技术先进。
3.0.3本标准的地基基础设计采用极限状态设计方法，荷载和有关分项系数的取值应4.0.14.0.24.0.34.0.44.0.54.0.64.0.7正常使用极限状态计算时，采用标准值荷载的组合。
4.0.8参考风速referencewindspeed用于确定WTGS级别的基本极端风速参数。
与气候相关的其他设计参数均可由参考风速和其他基本等级参数计算得到。
4.0.9极端风速extremewindspeedT s内的平均最高风速，它可能是N年一遇（重现周期N年）。
GBl8451.1采用的重现周期N=50年和N=1年，采用的时限T=3s。
4.0.10设计载荷状态designloadcase（DLC）各种可能的设计状态与引起构件载荷的外部条件的组合。
风力发电机组基础设计
风力发电机组基础的设计与施工一、基础的结构与类型1.根据风力发电机组型号与容量自身特性，要求基础承载载荷也各不相同，表10-1列出几种大型风力发电机基础载荷。
2.风力发电机基础均为现浇钢筋混凝土独立基础。
根据风电场场址工程地质条件和地基承载力以及基础荷载、尺寸大小不同，从结构的形式看，常用的可分为块状基础和框架式基础两种。
块状基础，即实体重力式基础，应用广泛，对基础进行动力分析时，可以忽略基础的变形，并将基础作为刚性体来处理，而仅考虑地基的变形。
按其结构剖面又可分为“ 凹”形和“凸”形两种；前者如图10-5所示，基础整个为方形实体钢筋混凝土后者如图10-6型式；后者与前者相比，均属实体基础，区别在于扩展的底座盘上回填土也成了基础重力的一部分，这样可节省材料降低费用。
框架式基础实为桩基群与平面板梁的组合体，从单个桩基持力特性看，又分为摩擦桩基和端承桩基两种：桩上的荷载由桩侧摩擦力和桩端阻力共同承受的为摩擦桩基础；桩上荷载主要由桩端阻力承受的则为端承桩基础。
3. 根据基础与塔架〔机身〕连接方式又可分为地脚螺栓式和法兰式筒式两种类型基础。
前者塔架用螺母与尼龙弹垫平垫固定在地肢螺栓上，后者塔架法兰与基础段法兰用螺栓对接。
地脚螺栓式又分为单排螺栓、双排螺栓、单排螺栓带上下法兰圈等。
二、风力发电机组基础设计的前期准备工作及有关注意事项风力发电机组的基础用于安装、支承风力发电机组。
平衡风力发电机组在运行过程中所产生的各种载荷，以保证机组安全、稳定地运行。
因此，在设计风力发电机组基础之前，必须对机组的安装现场进行工程地质勘察。
充分了解、研究地基土层的成因及构造，它的物理力学性质等，从而对现场的工程地质条件作出正确的评价。
这是进行风力发电机基础设计的先决条件。
同时还必须注意到，由于风力发电机组的安装，将使地基中原有的应力状态发生变化，故还需应用力学的方法来研究载荷作用下地基土的变形和强度问题。
以使地基基础的设计满足以下两个基本条件：1〕要求作用于地基上的载荷不超过地基容许的承载能力，以保证地基在防止整体破坏方面有足够的安全储备。
风机基础设计总说明
六基础钢筋工程
1钢筋：I为HPB235一级钢筋，IT为HRB335二级钢筋，IIT为HRB400抗疲劳三级钢筋。钢筋直径<=16采用二级钢筋，直径>16采用抗疲劳三级钢筋。混凝土灌注桩中的主筋采用二级钢筋。
2钢筋搭接：直径>=22的钢筋采用钢筋连接（除11~14号钢筋）采用机械连接；直径<22mm的钢筋采用绑扎搭接，钢筋搭接长度不应小于1.2La（钢筋锚固长度）。钢筋的接头位置宜设置在构件受力较小处，且错开，爱街头左右35d且不小于500mm的区段内，街头的受拉钢筋截面面积额与受拉钢筋总截面面积的比值不宜超过1/2.钢筋应按100%的绑扎率进行绑扎。
4.2泥浆稠度应适当控制，过稠影响钻进速度，过稀不利于护壁排渣，施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上，在清孔过程中应不断置换泥浆直至浇筑水下混凝土，浇筑混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25；含砂率<=8%；粘度<=28s。
2基础环和地基的密封及施工要求应满足《国电联合动力UP-3000风机基础设计要求》（规范号：GB-70.3-GR.GR.OF.01-A-A）。
九沉降观测
基础沉降观测应满足《国电联合动力UP-3000风机基础设计要求》（规范号：GB-70.3-GR.GR.OF.01-A-A）中1.8条中的要求。
本工程采用国电联合动力技术有限公司生产的联合动力UP100型风力发电机组，功率3000W，轮毂高度90M，风轮直径100M。风电机组基础设计级别为I级，桩基安全等级为一级，设计使用年限为50年，抗震设防类别为丙类。
一、设计依据
风电场风机基础设计方案标准
附件3中国国电集团公司风电场风机基础设计标准1 目的为规范中国国电集团公司的风力发电工程中的风机基础设计工作，统一风机基础设计的内容、深度，本着因地制宜、保护环境和节约资源的原则，做到技术先进、安全适用、经济合理、便于施工，特制定本标准。
本标准主要规定了风力发电工程中风机基础设计基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、荷载、基础选型、设计流程、地基处理、基础构造等内容。
2 范围本标准适用于中国国电集团公司全资和控股建设的的陆上风力发电工程风机的地基基础设计。
3 引用标准和文件《风电场工程等级划分及设计安全标准》FD002-2007《风电机组地基基础设计<试行）》FD003-2007《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002《高耸结构设计规范》GBJ 50135-2006《混凝土结构设计规范》GB 50010-2018《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ 118-98《建筑抗震设计规范》GB 50011-2018《构筑物抗震设计规范》GB 50191-93《建筑桩基技术规范》JGJ 94- 2008《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046-2008《水工建筑物抗冰冻设计规范》DL/T 5082-1998《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025-2004《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ 112-1987《建筑变形测量规程》JGJ/T8-974 术语和定义本标准中的术语定义与下列标准中的规定相同：《风电机组地基基础设计设计规定<试行）》FD003-2007《混凝土结构设计规范》GB50010-20185 一般规定5.1基础设计应本着因地制宜、保护环境和节约资源的原则，做到安全适用、经济合理、技术先进、便于施工。
5.2风电机组地基基础主要按《风电机组地基基础设计规定<试行）》设计。
风电场基础设计
风电场基础设计一、引言随着可再生能源的发展和对清洁能源的需求日益增加，风电场作为一种重要的能源利用方式，正受到越来越多的关注。
风电场的基础设计是风电项目建设的关键环节之一，对风力发电设备的稳定性和安全性起到决定性作用。
本文将介绍风电场基础设计的一些基本原则和要点。
二、风电场基础设计的类型根据具体风电场的地质条件和风力机组的类型，风电场基础设计可以分为以下几种类型：1. 混凝土基础：混凝土基础是最常见的一种基础形式。
它通常采用混凝土浇筑而成，可以根据具体情况采用带钢筋的桩基或直接浇筑的基础形式。
2. 钢桩基础：钢桩基础适用于地质条件较差的地区，可以提高风力机组的稳定性和抗倾覆能力。
这种基础形式主要采用钢管桩或钢板桩。
3. 环形梁基础：环形梁基础通常用于大型风电场，它能够平稳地分散风力机组的重量，并减小地基的变形。
4. 悬浮基础：悬浮基础是一种较为新颖的基础形式，它能够减小地基的占用面积，提高土地的利用效率。
三、风电场基础设计的要点1. 地质勘察：在进行风电场基础设计前，必须进行详细的地质勘察，了解地质条件、土壤承载力等参数。
这将直接影响到基础设计的合理性和可靠性。
2. 抗倾覆设计：由于风力机组受到风力的作用，容易出现倾覆的情况。
因此，在基础设计中，需要考虑到风电场的地理位置、环境条件以及风力机组的高度和质量等因素，通过合理的抗倾覆设计，保证风力机组的稳定性和安全性。
3. 抗震设计：地震是影响风电场安全性的重要因素之一。
在进行基础设计时，需要参考当地地震烈度数据，合理考虑地震荷载对风电场的影响，并进行相应的抗震设计。
4. 排水设计：排水设计是风电场基础设计的必要内容之一。
根据具体地理环境和地下水位条件，合理设计基础的排水系统，以保证基础的稳定性和耐久性。
5. 考虑今后扩建的可能性：在进行风电场基础设计时，应该考虑到今后可能进行的扩建或升级工程。
因此，基础设计应该具备一定的灵活性和可升级性，以便适应未来风电场的扩大规模。
风电场基础设计
风电场基础设计风电场基础设计是指为风力发电机组提供可靠支撑和稳定运行的基础结构设计。
它的设计质量和施工质量直接关系到风电场的使用寿命和发电效率。
一、基础设计的重要性风电场基础设计在风力发电项目中占据重要的地位，它的稳定性和可靠性对风力发电机组的正常运行起着至关重要的作用。
一个好的基础设计除了能够确保风电机组的稳定运行外，还能够降低施工成本、延长使用寿命、提高发电效率。
二、基础设计的要求1. 地质勘察：在进行基础设计前，必须进行详细的地质勘察，了解场地的地质情况，包括地层的稳定性、地下水位、土壤承载力等参数。
只有充分了解了地质情况，才能进行合理的基础设计。
2. 基础类型：根据地质情况和设备要求，选择合适的基础类型。
常见的基础类型有浅基础、挖孔桩基础、沉井基础等。
3. 基础尺寸：基础设计中，根据风电机组的重量和风场的风速等因素，确定合适的基础尺寸。
基础的尺寸要足够大，以确保机组的稳定性。
4. 抗风能力：风电场基础设计必须考虑到强风的影响，确保基础结构能够承受风场中的风载荷。
通常会采用风荷载计算和结构分析，确保基础的抗风能力。
5. 降低振动：风力发电机组在运行时会产生振动，需要在基础设计中考虑到降低振动的要求，以减少对基础结构的影响。
通常采用防振措施，如增加防振材料、合理布置防振器等。
三、基础设计的步骤1. 场地勘察与分析：首先进行地质勘察，详细了解场地的地质情况和地下水位等参数。
然后根据勘察结果进行地质分析，确定场地的稳定性和适用的基础类型。
2. 参考标准与规范：根据国家相关标准和规范，确定基础设计的要求和指标。
比如《风电场基础设计规范》等。
3. 设计参数确定：根据风力发电机组的重量、风场的风速等参数，对基础尺寸和抗风能力等进行合理的设计和确定。
4. 结构设计与分析：进行结构设计和分析，计算基础的受力情况，验证设计方案的可行性，并进行优化。
5. 基础施工控制：在施工过程中，要对基础的施工进行控制，确保施工质量满足设计要求。
风电场基础设计与施工技术
风电场基础设计与施工技术风电场基础是风力发电系统中最为重要的组成部分之一。
它不仅需要具备承载风力机组重量、保证风机运行稳定性的功能，同时还要能够有效分散风机的振动，降低对环境的影响。
本文将针对风电场基础的设计和施工技术进行详细的论述。
一、基础设计1. 地质勘探与选择在选择风电场的建设地点之前，必须进行详细的地质勘探工作。
通过地质勘探，可以了解到地下构造、岩石层等情况，以便选定适合建设风电场的地点。
一般而言，地下岩石层应具备足够的强度和稳定性，以确保基础的安全。
2. 基础类型选择基础类型选择是风电场基础设计的重要环节。
常见的基础类型包括浅基础、深基础和特殊基础等。
具体选择哪种基础类型需要根据具体地质条件、土壤承载力和风电机组的重量等因素来决定。
3. 基础尺寸设计基础尺寸设计是根据风机机组的规格及其所需的强度来确定基础的尺寸。
基础尺寸应充分考虑风力机组的倾覆和抗倾覆稳定性，以确保风机在强风等恶劣天气条件下的安全运行。
二、基础施工技术1. 地面平整化在风电场基础施工之前，必须进行地面平整化工作，以保证基础的稳定性。
地面平整化工作主要包括清理杂物、填补坑洼和夯实土壤等。
2. 基础浇筑基础浇筑是基础施工的核心环节。
在浇筑基础之前，需要根据设计要求搭建好模板，并确保模板的平整度和牢固性。
浇筑混凝土时，应注意控制浇筑速度和浇注高度，以免产生气泡和缺陷。
3. 基础固化与养护基础浇筑完成后，需要进行固化和养护工作。
养护期间，应保持基础表面湿润以促进混凝土的强度发展。
在固化期满后，可以进行下一步的工程施工。
三、基础设计与施工中的常见问题及解决方法1. 基础设计中的承载力不足问题在进行基础设计的过程中，有时可能会出现承载力不足的情况。
解决该问题的方法主要包括增加基础的尺寸或采用更为坚固的基础类型。
同时，在选址时也应充分考虑土壤的承载能力。
2. 施工中的混凝土浇筑质量问题混凝土浇筑质量是保证基础稳定性的关键。
为了防止混凝土掺杂杂质，可以采取筛选和洁净化措施。
风电机组地基基础设计规定FD003之欧阳术创编
1 范围1.0.1本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。
1.0.2本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。
工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。
1.0.3风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准的要求。
2 规范性引用文件下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。
凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。
GB 18306 中国地震动参数区划图GB 18451.1 风力发电机组安全要求GB 50007 建筑地基基础设计规范GB 50009 建筑结构荷载设计规范GB 50010 混凝土结构设计规范GB 50011 建筑抗震设计规范GB 50021 岩土工程勘察规范GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范GB 50153 工程结构可靠度设计统一标准GB 60223 建筑工程抗震设防分类标准GB 50287 水力发电工程地质勘察规范GBJ 146 粉煤灰混凝土应用技术规范FD 002—2007 风电场工程等级划分及设计安全标准DL/T 5082 水工建筑物抗冰冻设计规范JB/T10300 风力发电机组设计要求JGJ 24 民用建筑热工设计规程JGJ 94 建筑桩基技术规范JGJ 106 建筑基桩检测技术规范JTJ 275 海港工程混凝土防腐蚀技术规范3 总则3.0.1为统一风电场风电机组塔架地基基础设计的内容和深度，特制定本标准。
3.0.2风电机组地基基础设计应贯彻国家技术经济政策，坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，充分考虑结构的受力特点，做到安全适用、经济合理、技术先进。
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海上风力发电机组的基础
导管架基础
从外形看象一个锥台形空间框架 适用的水深范围比较大 优点
建造和施工方便；受到波浪和水流的作用载荷比较小； 对地质条件要求不高
缺点
造价随着水深的增加增长很快
1 地基承载力计算 2 地基受力层范围内有软弱下卧层时应验算其承载力 3 基础的抗滑稳定、抗倾覆稳定等计算 4 基础沉降和倾斜变形计算 5 基础的裂缝宽度验算 6 基础（桩）内力、配筋和材料强度验算 7 有关基础安全的其它计算（如基础动态刚度和抗浮稳定等）
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测设计研究院、华东勘测设计研究院
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基础的设计
根据风电场机组的单机容量、轮毂高度和地基 复杂程度，地基基础分为三个设计级别
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基础的设计
机组地基基础设计应符合下列规定
所有机组地基基础，均应满足承载力、变形和稳定 性的要求
1 级、2 级机组地基基础，均应进行地基变形计算 3 级机组地基基础，一般可不作变形验算，如有下
列情况之一时，仍应作变形验算
地基承载力特征值小于130kPa 或压缩模量小于8MPa 软土等特殊性的岩土
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基础的设计
地基基础设计需进行下列计算和验算
第三章（5）风电机组基础 设计
主要内容
风力发电机组对基础的要求 基础的分类 基础的设计 海上风力发电机组的基础
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风力发电机组对基础的要求
风力发电机组基础的作用
是风力发电机组的主要承载部件 用于安装、支撑风力发电机组 平衡风力发电机组在运行过程中所产生的各种载荷 保证机组安全、稳定地运行
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基础的设计
风力发电机组基础的受 力状况
自重：机组和基础 倾覆力矩：机组自重的偏
心、风轮产生的正压力以 及风载荷 扭矩：机组调向 剪力：风轮产生的正压力 与风载荷
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基础的设计
风力发电机组基础的受力状况
风力发电机组基础的力学模型
中心柱提供风机塔架的基本支撑 增强了周围结构的刚度和强度
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海上风力发电机组的基础
三脚架基础
优点
制造简单 不需要做任何海床准备 可用于深海域 不需要冲刷防护
缺点
受地质条件约束较大 不适于浅海域 建造与安装成本较高
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基础的设计
风力发电机组基础的设计与计算
抗冲切强度校核
风力发电机组基础是钢筋混凝土刚性基础，其抗剪强度 一般均能满足要求，只需进行抗冲切强度校核
基础的抗冲切强度由基础的高度确定，如高度不够，在 受到机组传来的载荷时，会发生冲切破坏，即沿塔架四 周大致成45°方向的斜面拉裂，形成角锥体
单桩基础 重力基础 三脚架基础 导管架基础 漂浮式基础
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Hale Waihona Puke 35海上风力发电机组的基础
单桩基础
最简单，应用较广泛 由焊接钢管组成，桩的直径一般在3-5m左右，壁厚约为桩直径的
1% 打入海床10m-20m以下深度进行固定 适用于较浅且海床较为坚硬的水域，海床有岩石则不适用 优点
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基础的设计
风力发电机组基础的设计与计算
土壤压力的计算
基础底面土壤的最大压力不得超过土壤的容许承载力
Pmax = (G + Q) / B2 + M max /W ≤ [P]
W = B2 / 6 基础底面土壤的抗弯截面模量
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制造简单，不需要做任何海床准备
缺点
受海底地质条件和水深的约束较大；施工安装费用较高；需要做好防 冲刷防护
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2012年欧洲新增海上风电机组基础形式占比
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• 单桩式基础：占74% • 重力式基础：占16% • 塔架式基础：占5% • 三支撑基础：占3% • 三轴架基础：占2% • 漂浮式基础：占0% • N/A式基础：占0%
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基础的分类
桩基础
按桩身材料分类
混凝土桩：预制桩和灌注桩 钢桩：承载能力高、重量轻、施工方便，造价高、易腐蚀 木桩：承载力低且需打入水位以下 组合材料桩：如钢管内填充混凝土
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基础的分类
框架式桩基础
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海上风力发电机组的基础
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海上风力发电机组的基础
重力基础
利用基础的重力使整个系统固定，不适合流沙型的海底情况 基础的重力可以通过往基础内部填充钢筋、沙子、水泥和岩
石等来获得 一般为钢筋混凝土结构 优点
结构简单，造价低；稳定性和可靠性高
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基础的分类
桩基础
分为摩擦桩基础和端承桩基础（按承载性质分类）
摩擦桩基础：桩很长，桩端未达到坚硬土层或基层；桩顶载荷 由桩侧摩擦力和桩端阻力共同承受，但其中主要桩顶载荷由桩 侧摩擦阻力承担
端承桩基础：桩较短，桩穿过软弱土层，达到深层坚实土中； 桩顶载荷主要由桩端阻力承受
混凝土实心单桩基础
空心复合桩基础
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基础的分类
桁架式塔架基础
腿之间的跨距相对很 大
在现场使用螺旋钻孔 机钻孔后浇注混凝土 桩
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基础的分类
岩石锚杆基础（rock foundation with anchor bars）
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基础的设计
风力发电机组基础的设计与计算
设计配筋
弯曲应力 最危险的截面一般取塔架与基础交界处的截面
M f = 1/12L2 (2B + b)(Pmax + PΙ )
As
=
KM 0.9Rg h
K-构建强度设计安全系数（一般取1.4） M-计算配筋截面处的设计弯矩 Rg - 钢筋的抗拉强度设计值 h-基础冲切破坏锥体的有效高度
缺点
需要预先进行海床准备；体积和重量都比较大，安装不方便； 适用水深范围太小
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海上风力发电机组的基础
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海上风力发电机组的基础
三脚架基础（多桩基础）
采用标准的三腿支撑结构,由中心柱、三根插入海 床一定深度的圆柱钢管和斜撑结构构成 （抵抗波 浪、水流力）
满足塔架在安装时的连接尺寸和结构要求
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2006年，在桑美台风中，两台机组被连基础 拔出
2008年，某风电场一台风机在正常运行时突 然倒塌，基础被连根拔起
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主要内容
风力发电机组对基础的要求 基础的分类 基础的设计 海上风力发电机组的基础
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主要内容
风力发电机组对基础的要求 基础的分类 基础的设计 海上风力发电机组的基础
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海上风力发电机组的基础
根据地理位置及地质条件的不同，海上风力发 电机组基础设计模式主要有（与场址条件密切相 关，占投资的20%-30%左右）
偏心受压的基础，所有载荷对基础底部压力所产生的偏心距不 能过大
e = M /(G + Q) ≤ B / 6
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基础的设计
风力发电机组基础的设计与计算
土壤压力的计算
在按弹性地基计算基础对地基土壤的作用力时，一般应考虑基 础自重、机组自重以及倾覆力矩对地基的影响，分别求出它们 对地基所产生的压力，然后叠加，求得基础底面土壤的最大压 力
条形基础 具有抗弯、抗剪性能，俗称柔性基础 可用于荷载大、地基承载力不足的情形
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基础的分类
平板块状基础
实体重力式基础 应用广泛 对基础进行动力分析时，可忽略基础的变形，将基
础作为刚性体来处理，仅考虑地基的变形 根据其结构剖面，可分为单纯平板基础、阶形平板
由于风力发电机组的安装，将使地基中原有的应力状态 发生变化，故需用力学的方法研究载荷作用下地基土的 变形和强度问题
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基础的设计
FD003-2007风电机组地基基础设计规定 由中国水电工程顾问集团公司风电标准化技术
委员会提出、归口和负责解释 本标准编制单位：水电水利规划设计总院 本标准试设计单位：中国水电顾问集团西北勘