一种采用设施农业后夯土墙为地基的光伏钢支架基础形式

荆雷

【摘 要】本研讨为利用已建成的温室大棚农业项目场地设计建设太阳能光伏板发电装置，既不能对温室大棚遮挡又不能破坏原有温室大棚结构，所以针对工程的实际情况，采用不同的支架和基础形式，满足农业生产和光伏发电相结合的要求。

【关键词】光伏；设施农业；基础结合

【中图分类号】DF413.1【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0271-02

一、太阳能光伏板钢支架设计方案概述

太阳能光伏板钢支架设计原则为安全适用、技术先进、经济合理。我们设计时坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件。尤其是和设施农业相结合的项目，更要考虑农业设施的正常生产，做到光伏发电与设施农业完美集合。

为了节省投资降低造价，本工程钢支架采用独立钢柱，柱顶设悬臂梁，纵向设通长的纵梁，纵梁上布置支撑檩条及光伏板。钢支架梁柱连接及梁梁连接均采用螺栓连接，钢支架在工厂加工成套产品到现场安装快速简便。

二、工程主要外部条件

2.1 设计原始数据

农业设施已经施工完毕，蔬菜大棚后墙为粉土和粉质粘土的夯土，夯土分层夯实，承载力大于130kPa，压缩模量中等，施工质量一般。

2.2 对于光伏发电建构筑物的相关要求：

（1）设计使用年限：50年。

（2）基本风压：0.55kN/m2 ，基本雪压： 0.40kN/m2。

（3）抗震设防烈度：8度，设计基本地震加速度值为 0.20g。

（4）不上人屋面活载： 0.50kN/m2，上人屋面活载：2.0kN/m。

（5）该建筑场地类别为II类。不考虑地震液化问题，属建设抗震有利地段。

（6） 勘测区地下水水位埋深大于10m，近年来呈下降趋势，对工程无不利影响。

（7）场地土壤最大冻结深度1.43m，标准冻深1.14m。

（8） 地基土对混凝土具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

2.3 地基基础资料

根据勘探揭露，勘测区地层为第四系上更新统-全新统洪积物。岩土类型主要为砾砂，上部覆盖厚度不大的粉土。描述如下：

粉土：黄褐色，等级中，稍湿、稍密，可塑。干强度低，无光泽感，混细砂。

砾砂：土黄色，杂色或灰白色，含碎石，充填物主要为中粗砂，级配较好，厚度稳定，厚度巨大，稍湿、中密～密实状态（表1）。

三、太阳能光伏板钢支架基础优化设计

本工程光伏支架每个单元长度为160.8米。

根据本工程现场具体情况，为保证太阳能光伏板钢支架安全可靠、便于检修安装，同时满足农业生产要求，建议采用下列两种结构布置方案：

方案一：将太阳能光伏板支架布置在两农业大棚中间的地面上，充分考虑蔬菜大棚阴影对前后排间距的影响。

光伏钢支架柱基础采用螺旋钢桩方案，布置详见（图1、2）：

方案二：光伏支架布置在蔬菜大棚后夯土墙顶，利用后夯土墙作为支架基础持力层。

在温室大棚经适当加固后的土墙顶面上布置基础

设置光伏钢支架，布置光伏板。光伏板支架支座采用钢筋混凝土条形现浇带，条形现浇带上设现浇混凝土杯口，混凝土强度等级为C30。将钢支架柱插入现浇混凝土杯口内用C35细石混凝土进行二次灌浆。为保证加固后的土墙安全，在土墙上方设置排水沟、排水管等，详见（图3、4）：

该方案详见（图3、4）：

该方案是利用温室大棚后墙做为光伏板钢支架支座，要求温室大棚后墙的安全性、稳定性满足光伏板钢支架支座承载力、变形及稳定性等设计要求。

我们将上述两个方案投资做比较，详见（表2）：

表2 各方案支架和基础工程概算投资比较表

上述二方案均为综合取费后的造价。

四、结论

方案一螺旋钢桩基础方案为常规设计，利用大棚间的空地，紧贴大棚后墙，不影响大棚的结构以及使用。施工技术上容易保证，还可利用大棚后墙顶面作为运行检修擦洗通道。

方案二利用温室大棚后墙方案，该方案施工简单，可充分利用原有大棚后墙，节省大棚前后排间距，投资低，但对温室大棚后墙的安全性、稳定性要求很高。

但该方案对温室大棚后墙的要求较高，关系到整个光伏电站的安全，温室大棚后墙应能够满足光伏板钢支架支座承载力、变形及稳定性等设计要求。

参考文献

[1] 《光伏发电站设计规范》（GB 20797-2012）

[2] 《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）