风力发电机组风机基础沉降观测报告.docx

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风力发电机组风机基础沉降观测报告

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风力发电机组风机基础沉降观测报告

XXX12MW风电工程

风机基础观测分析报告

批准

审核

编写

XXX工程项目部

2012年5月28日

前言2

前言

近年来,随着能源需求持续增长、全球气候变暖和环境污染不断加重,人们把目光逐渐聚集到可替代的可再生能源-风能上。

风电场的建设逐渐遍布全国地区,从草原风力发展到海上风能的利用，可见风电已逐渐走上成熟之路。

风机基础的施工是风机的关键之处，对整个风机的是否屹立不倒起决定作用，因而风机基础混凝土浇筑施工完成后的沉降观测便显得尤为重要。

风机属于高耸建筑物（风机轮毂高度在60m以上）,轻微的地基不均匀沉降,将使风机产生较大的水平偏差,在机舱、叶片风力等荷载作用下,产生较大偏心弯矩,从而使原先在水平方向未能保持平整度的风机更加倾斜,给风电机组吊装及运行带来了较大的安全隐患。

由于风机具有对基础不均匀沉降的较强敏感性,对基础是否产生不均匀沉降，是否符合设计要求观测分析，便是评定定工程质量是否合格不可缺少的一部分。

本文将根据本工程各个风机基础现有的观测数据、基础所在的地形地质、施工工艺对其进行进行初步分析。

一、工程概况

XXX工程位于浙江XX岛，XX岛形状略似长方形，四面环海，岛中间一带为山岭，将整个岛分成南北两块，岛上以山丘为主，山脊陡峻，山坡坡度一般在20～30°左右，海拔高度多在100～250m之间，最高山峰太平岗，高程。

安装有8台单机容量为1500kW的风力机组，总装机容量12MW。

风电机组采用华仪风能生产的HW77/1500机组，轮毂高度，转轮直径77m，属于IECⅡA+类，切入风速为3m/s，切出风速为25m/s，额定风速为11m/s，轮毂高度为。

风电机组基础为筏板式基础，基础平面型式为八边形，外接圆直径，基础埋深，覆土厚度。

基础底板厚；主梁宽，高～；次梁宽，高；基础中墩外接圆直径，高。

单个基础混凝土总量约300m3，钢筋约。

根据现场地质测绘并结合区域地质资料，区内出露的地层主要为侏罗系上统西山头组（J3x）熔结凝灰岩以及上覆的第四系残坡积层（Q4dl+el）。

现分述如下：

①层含碎石粘性土（Qel+dl）：

灰黄色，可塑～硬塑，局部含少量碎（砾）石，含量一般10～20%，碎石块径一般2～10cm，次棱角状，母岩成分为熔结凝灰岩，厚度一般～左右。

②-2层强风化熔结凝灰岩（J3x）：

灰、灰白色，节理裂隙发育,岩体呈块状，岩质较硬。

厚度约左右。

②-3层弱风化熔结凝灰岩（J3x）：

灰紫色为主，节理裂隙一般发育,岩体较完整，岩质坚硬。

二、观测规范及要求

1.观测依据：

《工程测量规范》GB50026-1993

《国家一二等水准测量规范》GB/T12897-2006

《建筑变形测量规程》JGJ/T8-1997

《工程测量成果检查验收和质量评定标准》YB9008-1998

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

2.观测要求：

每台风机进行单独的的观测，观测记录每台机4个观测点的进行观测记录。

观测时间和密度:

a.浇筑完成当天观测记录一次b.基础回填当天观测记录一次.c.机组安装完成当天观测记录一次d机组安装后15天观测记录一次e后机组安装后3个月观测一次f.机组安装后完成一年

观测基准点应尽量靠近观测点位置，但应在沉降观测点之外，一般距基础80m之外。

另外根据各方单位现场勘察，由于现场条件限制，且基础处于相对稳定的山顶基岩之上，部分基位可设立于便于观测的裸露的岩石之上。

当沉降稳定时,可终止观测,沉降是否稳定应根据沉降量与时间关系曲线断定,当某一台机沉降速率小于d时（指某台机4个测点的平均值）,可认为该风机基础沉降已稳定,可终止观测,但总观测时间尚应满足不小于12个月的要求.

三、观测仪器设备及测量精度

（1）沉降测量仪器：

精读符合要求的莱拉设备。

（2）沉降观测数值精确至。

（3）根据《建筑变形测量规范》JGJ8-2007的要求，沉降观测环线闭合限差ω≤±

（n为测站数）。

四、确保精度和提高效率的几点方法

风电场自然条件较为恶劣，大风日数多，且四周环水，山顶水雾较大，风机基础间距较远，为提高测量精度，确保测量成果准确性，结合实际情况总结一下几点方法：

（1）基准点的布设和埋置。

本工程风机基础都位于山顶，地质相对较稳定，且空间较小，为方便观测及后续使用，在每个风机附近稳定的裸露岩石上做两个控制点，8台风机共做16个控制点，编号F01、F02……F16。

点位均采用混凝土浇铸，不锈钢标志，现场用红油漆标记点号，并绘制平面位置图。

（2）水准仪的架设。

风电场大部分时间风速较大，降低水准仪架设高度可保证观测精度；夏季阳光辐射强度大、地表温度高，尽量架高水准仪高度。

（3）扶尺。

风机基础位置风速较大，测点表面易出现细粒土黏附，肉眼不易察觉，会带来左右的误差。

因此，放尺前需用手搓揉测点及尺底，保证测点与尺底的干净接触。

为保证扶尺更加稳定、测量速度，降低风的影响，使用两条竹竿从90°角的的两面形成三点固定于地面，保证尺不会摇摆。

（4）视距控制。

前后视距差越大，误差也越大，尽可能降低前后视距差。

视距大，会增大误差，视距小，会增加测站数，降低测量效率，也会增加误差，一般控制在20m左右为宜。

五、观测成果分析

对本风电场8个风机基础按相关工序节点进行观测，其中2#、3#、4#、5#风机基础已经观测六次，1#、6#、7#、8#风机基础已观测5次。

基于现有数据进行统计分析，可以得以下数值，基础浇筑后回填当天最大平均沉降量为，最小平均沉降为；基础塔筒吊装完成后当天平均沉降量为，最小平均沉降为；累计最大平均沉降量，累计最小平均沉降量，累计最大不平均沉降量为。

各机组其他风机基础沉降量观测结果见下图（数值均为4个观测点的平均值）：

倾斜值计算。

根据《建筑地基基础设计规范》GB5007规定计算公式：

Tanθ=（S1-S2）/d

S1、S2----基础倾斜方向最终沉降量mm

d---------圆形基础的外径mm

最大倾斜值为Tanθ=（）/6000=,

符合《建筑地基基础设计规范》GB5007第条规定，≤100m建筑倾斜值允许值为。

六、观测结论

（1）本工程整体地区地质地貌完整，岩土地址坚硬，对风机基础沉降影响较小，适于风机基础建设。

（2）基于风机整体结构均匀的受力特点，风机基础下如有部分回填形成高压缩性的土层，可能会导致风机基础较大沉降量及不均匀沉降。

（3）从整体数值观测，各个风机沉降量及不均匀沉降较小，符合规范要求。

（4）基础浇筑完成回填后的沉降量明显高大于其他时期的沉降量。

（5）1#基础不均匀沉降较大，可能与其一半基础为基岩，一般基础为回填土料，土壤压缩率较大有关。

7#、8#基础为整体岩石，其产生的不均匀沉降可能与其地质坚硬，整体基础使用机械破碎开挖有关。

机械破碎容易对对岩层造成侵扰破坏，降低甚至可能破坏其整体。

七、附表

附1--点位布置坐标一览表

附2--点位布置图片

附表：

控制点坐标表

工程名称：

长白岛风电场控制点测设及风机沉降测量

点号

纵坐标X

横坐标Y

备考

F01

拟合高程

F02

四等水准

F03

四等水准

F04

四等水准

F05

四等水准

F06

四等水准

F07

四等水准

F08

四等水准

F09

四等水准

F10

四等水准

F11

四等水准

F12

四等水准

F13

四等水准

F14

四等水准

F15

四等水准

F16

四等水准

1#、2#基准点布置

3#基准点布置

7#、8#基准点布置

4#基准点布置

6#基准点布置

5#基准点布置