一、光伏电站基础及支架设计要点

       基础设计

       光伏组件支架基础上作用的荷载主要有：支架及光伏组件自重、风荷载、雪荷载、温度荷载及地震荷载。其中起控制作用的主要为风荷载，因此基础设计时应保证风荷载作用下基础的稳定，在风荷载作用下，基础有可能出现拔起、断裂等破坏现象，基础设计应能保证在此作用力下不出现破坏。

       连接设计  

       支架杆件间的连接可采用焊接或螺栓连接。

       螺栓连接对结构变形有较强的适应能力， 用钢量小且制作较为方便， 施工安装速度快、便捷；焊接连接施工安装速度较慢，需要在基础中预埋钢板，用钢量较大；焊机进场需要较长距离施工供电，而且现场施焊受天气影响较大。

       二、独立基础

       独立基础的特点：

       形式简单，开挖量及回填量较大。

       对地质条件要求较小，施工方法简单。

       开挖后基础槽壁无塌陷现象，基槽成型率高。

       施工时模板一次加工成型，可多次循环利用，使用方法简单，可以有效提高每天基础的浇筑量。由于在施工过程中土方开挖量、混凝土浇筑量、钢筋用量及机械人工费用小，经济效益明显。

       适用范围：

       适用于地质条件差，无法满足灌注桩施工的光伏电站工程。

       施工土层中普遍含有粒径大于10mm的块石，且块石含量高。

      二、条形基础

       条形基础的特点 ：

       基础埋置深度可相对较浅，但开挖量、回填量较大，混凝土量相对较大。

       适用范围：

       此类基础型式多应用于地基承载力较差，对不均匀沉降要求较高的平单轴光伏支架中。

       通过在光伏支架前后立柱之间设置基础梁，从而将基础重心转移至前后立柱之间，增加了基础抗倾覆力臂，可以仅通过自重抵抗风荷载造成的光伏支架倾覆力矩；条形基础与地基土的接触面积大，适用于场地平坦，地下水位较低的地区。因为基础表面积相对较大，所以一般埋深在200-300mm之间。

       三、预制桩基础

       预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。中国建筑施工领域采用较多的预制桩主要是混凝土预制桩和钢桩两大类。

     预制桩特点：

       可批量制作，施工速度快，施工不存在填挖方，仅需简单场平。但采用静压或锤击设备将桩体挤压入土内时，桩体易发生断裂，需对桩顶采用钢筋网加固，增加造价，且垂直度不易保证。

       优点：预制桩生产成本低，配筋率很小，节约钢材，空心桩很环保，直径小比表面积大，单方混凝土的承载力很大，施工简单，技术难度低。

       缺点：预制桩的挤土效应在饱和粘性土中是负面的，会引发灌注桩断桩、缩颈等质量事故，对于挤土预制混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮降低承载力，增大沉降；在松散土和非饱和填土中则是正面的，会起到加密、提高承载力的作用。

       预制桩适用范围：

       多用于淤泥质土、粘性土、填土、湿陷性黄土等

       四、钻孔灌注桩基础

       钻孔灌注桩基础特点：

       成孔较为方便，可以根据地形调整基础顶面标高，顶标高易控制，混凝土钢筋用量小，开挖量小，施工快，对原有植被破坏小造价较低。但存在混凝土现场成孔、浇筑，对土层要求较高

       钻孔灌注桩适用范围：

       适用于有一定密实度的粉土或可塑、硬塑的粉质粘土中适用于一般填土、粘性土、粉土、砂土等。不适用于松散的沙性土层中，土质较硬的鹅卵石或碎石则可能存在不易成孔的问题。

       五、钢螺旋桩基础

       19世纪80年代后，作为一种具有独特优势的替代桩型螺旋桩在美国、澳洲和欧洲等国被广泛应用，可满足抗压、抗拔和抗水平力等各种工程要求。
螺旋桩施工特点

       一种带螺旋叶片的金属或非金属材料的管桩或柱桩，利用专用设备旋拧入地下，桩顶连接负载，其优点为施工快捷方便、大幅缩短施工周期、对环境友好、环保、不破坏植被、可在包括北方冬季的各种气候条件下实施，能方便迁移及回收。

       螺旋桩适用范围：戈壁、岩石山地、草原、滩涂、沙漠

       螺旋桩单桩承载力

       根据《建筑结构荷载规范》（G B50009-2001）、《钢结构设计规范》（G B50017-2003）、《建筑桩基技术规范》（JG J94-2008）的规定，以及根据诺斯曼能源在河北、山东、广东、福建、安徽、黑龙江、辽宁、内蒙、西藏、甘肃、宁夏、新疆等多地的地质实地勘察与气候调研，计算出螺旋桩单桩承载力的抗压设计值均≤10KN ，抗拉设计值均≤20即满足设计要求，而依据国家规范《建筑基桩检测技术规范》JG J 106-2003的规定，须满足桩基础承载力特征值的安全系数为2，即单桩极限承载力的设计标准值大于传递到桩顶的荷载效应标准组合值的2倍。经过多地实测，采用能获得最大综合效益的1. 5m ~2. 5m 范围内的设计桩长，根据不同的地质条件下而有针对性设计的桩型在上述各地进行现场静载荷试验，获取螺旋桩单桩承载力均超过标准，确保了桩基承载力的安全储备满足现行设计规范要求。

       螺旋桩的防腐（耐久性）措施

       1，表面涂镀防腐层。目前国内光伏电站中所使用的螺旋桩，采用得最多的防腐措施是在钢桩内外面涂镀高标准的热浸锌合金镀层。经过采用切割锤击法检测其附着力，被证明可靠有效。现场实践也证明，承受施工旋拧与土体摩擦后，合金镀层基本能保持完好。

       2，增加腐蚀余量，即增加钢材壁厚； 目前光伏项目中广泛使用的螺旋桩中轴钢管的规格为外径76mm ，壁厚为4mm ，即使按照JG J94的规定，对于埋置于土中的钢桩在设计寿命25年中单侧最大的腐蚀量为1.25mm ，考虑腐蚀量后，桩身仍可承受的抗拉抗压荷载约为130kN，远大于光伏支架立柱所承受的抗拉或抗压荷载（约20kN 左右）