專利名稱：風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種陸上沿海灘涂流沙軟土風機基礎護筒工藝，特別是灘涂流沙軟弱地基風機基礎護筒型混凝土灌注樁水平承載力試樁的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法。
背景技術：
海南東方感城風電場地處南海，屬熱帶濕潤季風性海洋氣候，以高溫多雨及臺風為主要特征，極大風速59. Om/s，屬II類風場，風場地質(zhì)條件屬沿海灘涂流沙區(qū)域，場地土為軟土，地質(zhì)條件復雜。由于沿海受臺風影響，其風機、塔架、風機基礎等均需特殊加強設計，以使風機基礎安全可靠。在沿海灘涂流沙軟土區(qū)域及在II類風場和臺風區(qū)域建設風電場，國內(nèi)外均未有技術借鑒，特別是對裝機容量大的風機，地質(zhì)條件復雜、場地土為流沙軟土地基，對基礎地基處理方案是否能滿足承載力和傾斜要求，對樁基施工工藝和水平承載力試樁都提出了很高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水平承載力試樁施工工藝性好，軟基基礎安全性高，成本合理，適應于沿海灘涂流沙區(qū)域的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是設第一半徑的內(nèi)圓圓心內(nèi)布置I根護筒型混凝土灌注樁作為該基礎的水平承載力試樁；設第一半徑處布置I根混凝土灌注樁作為水平承載力錨樁；在錨樁和試樁設置水平鋼部件底座，千斤頂水平連接在錨樁和試樁的水平鋼部件底座之間，由電動高壓油泵向千斤頂供給動力，由千斤頂將 荷載加載到錨樁和試樁上進行水平承載力靜載試驗，通過壓力傳感器和位移傳感器獲取荷載值和試樁位移值，由計算機記錄和顯示試樁荷載、試樁位移值確定風電場風機基礎結(jié)構(gòu)；在錨樁和試樁之間的千斤頂水平放置，千斤頂連接件上有水平度檢測傳感器，通過水平度檢測傳感器檢測試樁或錨樁位移量，當錨樁位移量大時，水平度檢測傳感器檢測的水平角向錨樁傾斜，當試樁位移量大時，水平度檢測傳感器檢測的水平角向試樁傾斜，通過三角形公式得到試樁的水平位移。所述的單樁水平承載力靜載試驗包括破壞性試驗和非破壞性試驗。所述的破壞性試驗在基礎中心點布置一根試樁，在試樁縱橫向軸布置I根錨樁，I根錨樁樁徑φ 1000mm，樁長L=25 30m，試樁單樁承載力約為250kN，破壞性試驗試樁最大加載極限值為750kN。所述的非破壞性試驗在基礎中心點布置一根試樁，在試樁縱橫向軸布置四根錨樁，樁徑Φ 1000mm，樁長L=25 30m，非破壞性試驗試樁單樁承載力約為250kN，試樁最大加載極限值為500kN。所述的水平承載力試樁上部螺旋筋間距200mm，水平承載力試樁長度方向箍筋間距2000mm，水平承載力試樁長度方向螺旋筋直徑d=10mm，水平承載力試樁長度方向主筋直徑d=22mm，水平承載力試樁長度計算為所需要承受上部荷載結(jié)合側(cè)摩阻力及端阻力的方向主筋，水平承載力試樁的采用護筒型結(jié)合護壁的施工工藝。所述的設水平承載力錨樁上部螺旋筋間距150mm，所述的設水平承載力錨樁長方向箍筋間距1500mm，所述的設水平承載力錨樁長度方向螺旋筋直徑d=12mm，所述的設水平承載力錨樁長度方向主筋直徑d=25mm，所述的水平承載力錨樁的采用護筒型結(jié)合護壁的施
工工藝。所述的水平承載力錨樁與試樁間距3100_。所述的水平承載力錨樁間距0mm
本發(fā)明的優(yōu)點是設第一半徑的內(nèi)圓圓心內(nèi)布置I根護筒型混凝土灌注樁作為該基礎的水平承載力試樁；設第一半徑處布置I根混凝土灌注樁作為水平承載力錨樁；通過I根錨樁提供反力梁，由電動高壓油泵向千斤頂供給動力，由千斤頂將荷載加載到中心點布置的試樁上進行單樁水平承載力靜載試驗，通過壓力傳感器和位移傳感器獲取荷載值和試樁位移值，由計算機記錄和顯示試樁荷載、補壓位移值確定風電場風機基礎結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)合實際機位優(yōu)化布置的單樁水平承載力靜載試驗試樁方案，加快了工程進度，在實際機位的地基基礎上做試樁，更加真實地反映了機為基礎的地基承載力狀況，根據(jù)這樣布置的試樁方法，得出的試樁實驗結(jié)論，真實的反應了樁基礎設計的安全、經(jīng)濟和結(jié)構(gòu)的合理性。
以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述


圖1是本發(fā)明實施例基礎水平承載力試樁、錨樁平面圖2是本發(fā)明實施例基礎水平承載力試樁、錨樁剖面圖3是圖1的試樁結(jié)構(gòu)圖4是圖1錨樁樁身剖面；
圖中1、風電場風機基礎；2、試粧；3、鋪粧；4、工程粧。
具體實施例方式如圖1所示，風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法設第一半徑的內(nèi)圓圓心內(nèi)布置I根護筒型混凝土灌注樁作為該基礎的水平承載力試樁2 ;優(yōu)設第一半徑處布置I根混凝土灌注樁做為水平承載力錨樁3 ;在錨樁3和試樁2設置水平鋼部件底座，千斤頂水平連接在錨樁3和試樁2的水平鋼部件底座之間，由電動高壓油泵向千斤頂供給動力，千斤頂將荷載加載到錨樁3和試樁2上進行水平承載力靜載試驗，通過壓力傳感器和位移傳感器獲取荷載值和試樁位移值，由計算機記錄和顯示試樁2荷載、試樁位移值確定風電場風機基礎結(jié)構(gòu)。在錨樁3和試樁2之間的千斤頂水平放置，千斤頂連接件上有水平度檢測傳感器，通過水平度檢測傳感器檢測試樁2或錨樁3位移量，當錨樁3位移量大時，水平度檢測傳感器檢測的水平角向錨樁3傾斜，當試樁2位移量大時，水平度檢測傳感器檢測的水平角向試樁2傾斜，通過三角形公式得到試樁2的水平位移。如圖2所示，包括試樁2、錨樁3和工程樁4，四根錨樁3按90度分布在第一半徑的圓周上，工程樁4分布在第二半徑的圓周上，第二半徑大于第一半徑，第一半徑的圓周和第二半徑的圓周中心與試樁2同心。工程樁4高度低于試樁2和錨樁3，試樁2和錨樁3高度面齊平。工程樁4由風電場風機基礎I覆蓋，試樁2、錨樁3高出風電場風機基礎I。單樁水平承載力靜載試驗包括破壞性試驗和非破壞性試驗。破壞性試驗在基礎中心點布置一根試樁，在試樁縱橫向軸布置I根錨樁，I根錨樁樁徑Φ 1000mm，樁長L=25 30m，試樁單樁承載力約為250kN，破壞性試驗試樁最大加載極限值為750kN。非破壞性試驗在基礎中心點布置一根試樁，在試樁縱橫向軸布置I根錨樁，樁徑Φ 1000mm,樁長L=25 30m,非破壞性試驗試樁單樁承載力約為250kN,試樁最大加載極限值為500kN。如圖3所示，所述的水平承載力試樁上部螺旋筋間距200mm，水平承載力試樁長度方向箍筋間距2000mm，水平承載力試樁長度方向螺旋筋直徑d=10mm，水平承載力試樁長度方向主筋直徑d=22mm，水平承載力試樁長度計算為所需要承受上部荷載結(jié)合側(cè)摩阻力及端阻力的方向主筋，水平承載力試樁的采用護筒型結(jié)合護壁的施工工藝。如圖4所示，所述的設水平承載力錨樁上部螺旋筋間距150mm，所述的設水平承載力錨樁長方向箍筋間距1500m m，所述的設水平承載力錨樁長度方向螺旋筋直徑d=12mm，所述的設水平承載力錨樁長度方向主筋直徑d=25mm，所述的水平承載力錨樁的采用護筒型結(jié)合護壁的施工工藝。水平承載力錨樁間距0mm。水平承載力錨樁與試樁間距3100mm。結(jié)合實際機位優(yōu)化布置的單樁水平承載力靜載試驗試樁方案，加快了工程進度，在實際機位的地基基礎上做試樁，更加真實地反映了機為基礎的地基承載力狀況，根據(jù)這樣布置的試樁方法，得出的試樁實驗結(jié)論，真實的反應了樁基礎設計的安全、經(jīng)濟和結(jié)構(gòu)的合理性。實際機位的試驗成果
203#樁當試驗荷載加至675kN時，樁頂水平位移為19. 81 mm, H-YO曲線呈緩變型，ΥΟ—logt曲線呈平行或亞平行排列；當試驗荷載加至750kN時，樁頂水平位移為35. 63mm,地基土強度破壞，故終止試驗。綜合判定該樁水平極限承載力為675kN ；
208#樁當試驗荷載加至500kN時，樁頂水平位移為17. 45 mm, H-YO曲線呈緩變型，YO-1ogt曲線呈平行或亞平行排列；已達到設計最大加荷值，故終止試驗。綜合判定該樁水平極限承載力> 500kN ；
由此可見，203#風機單樁水平靜載試驗發(fā)生破壞，破壞方式為地基土強度破壞，單樁水平承載力受樁上部土層強度控制。單樁水平承載力靜載試驗數(shù)據(jù)見附表I。表I單樁水平靜載試驗結(jié)果匯總表
樁號粧型K................................ 丨it徑丨⑷植長 <.1ll:)樁 Wl * 'ΛΛα*Ti 十 Λ w ffi ^ Γ <WI> 節(jié), (πιπι )單樁水平稷陳承S力 (MI >2()；31 208S鉆孔灌注植I1. O i1. O-J f~, γ 50 3E, β3 500 17. 45> 500本實施例沒 有詳細敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不--敘述。
權(quán)利要求
1.風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是設第一半徑的內(nèi)圓圓心內(nèi)布置I根護筒型混凝土灌注樁作為該基礎的水平承載力試樁；設第一半徑處布置I根混凝土灌注樁作為水平承載力錨樁；在錨樁和試樁設置水平鋼部件底座，千斤頂水平連接在錨樁和試樁的水平鋼部件底座之間，由電動高壓油泵向千斤頂供給動力，由千斤頂將荷載加載到錨樁和試樁上進行水平承載力靜載試驗，通過壓力傳感器和位移傳感器獲取荷載值和試樁位移值，由計算機記錄和顯示試樁荷載、試樁位移值確定風電場風機基礎結(jié)構(gòu)；在錨樁和試樁之間的千斤頂水平放置，千斤頂連接件上有水平度檢測傳感器，通過水平度檢測傳感器檢測試樁或錨樁位移量，當錨樁位移量大時，水平度檢測傳感器檢測的水平角向錨樁傾斜，當試樁位移量大時，水平度檢測傳感器檢測的水平角向試樁傾斜，通過三角形公式得到試樁的水平位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是所述的單樁水平承載力靜載試驗包括破壞性試驗和非破壞性試驗。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是所述的破壞性試驗在基礎中心點布置一根試樁，在試樁縱橫向軸布置I根錨樁，I根錨樁樁徑Φ 1000mm，樁長L=25 30m，試樁單樁承載力約為250kN，破壞性試驗試樁最大加載極限值為750kN。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是所述的非破壞性試驗在基礎中心點布置一根試樁，在試樁縱橫向軸布置四根錨樁，樁徑Φ 1000mm,樁長L=25 30m,非破壞性試驗試樁單樁承載力約為250kN,試樁最大加載極限值為500kN。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是所述的水平承載力試樁上部螺旋筋間距200mm，水平承載力試樁長度方向箍筋間距 2000mm,水平承載力試樁長度方向螺旋筋直徑d=10mm，水平承載力試樁長度方向主筋直徑 d=22mm，水平承載力試樁長度計算為所需要承受上部荷載結(jié)合側(cè)摩阻力及端阻力的方向主筋，水平承載力試樁的采用護筒型結(jié)合護壁的施工工藝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是所述的設水平承載力錨樁上部螺旋筋間距150mm，所述的設水平承載力錨樁長方向箍筋間距1500mm，所述的設水平承載力錨樁長度方向螺旋筋直徑d=12mm，所述的設水平承載力錨樁長度方向主筋直徑d=25mm，所述的水平承載力錨樁的采用護筒型結(jié)合護壁的施工工藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是所述的水平承載力錨樁與試樁間距3100mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，其特征是所述的水平承載力錨樁間距0mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及風電場風機基礎單樁水平力承載力靜載試驗方法，是設第一半徑的內(nèi)圓圓心內(nèi)布置1根護筒型混凝土灌注樁作為該基礎的水平承載力試樁；設第一半徑處布置1根混凝土灌注樁作為水平承載力錨樁；在錨樁和試樁設置水平鋼部件底座，千斤頂水平連接在錨樁和試樁的水平鋼部件底座之間，由電動高壓油泵向千斤頂供給動力，由千斤頂將荷載加載到錨樁和試樁上進行水平承載力靜載試驗，通過壓力傳感器和位移傳感器獲取荷載值和試樁位移值，由計算機記錄和顯示試樁荷載、試樁位移值確定風電場風機基礎結(jié)構(gòu)；在錨樁和試樁之間的千斤頂水平放置，千斤頂連接件上有水平度檢測傳感器，通過水平度檢測傳感器檢測試樁或錨樁位移。本發(fā)明安全性高，成本合理。
文檔編號E02D33/00GK103046585SQ20131003034
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者劉蔚 申請人:中國水電顧問集團西北勘測設計研究院