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
20xx年5月28日
目 录
目录 .............................................. 2
前言 ............................................... 2
1.工程概况 ........................................... 3
2.观测规范及要求 ..................................... 4
3.观测仪器设备及测量精度 ............................. 5
4.确保精度和提高效率的几点方法 ....................... 5
5.观测成果及分析 ..................................... 6
6.观测结论 ........................................... 9
7.附件 ............................................... 9
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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( 1.5MW风机轮毂高度在60 m 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。
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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249.1m。
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61.4m,转轮直径77m,属于IEC ⅡA+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61.4m。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19.5m,基础埋深3.2m,覆土厚度0.2m。基础底板厚0.35m;主梁宽1.0m,高1.8~3.2m;次梁宽0.6m,高1.2m;基础中墩外接圆直径6.6m,高3.2m。单个基础混凝土总量约300m?,钢筋约38.5t。
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0.5~1.5m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1.50m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
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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:
2.1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。
2.2 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
2.3 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。
2.4 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0.02mm/d时(指某台机4个
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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0.1mm。
(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≤±5.0nmm (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0.1mm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
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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1.4mm,最小平均沉降为1.1mm;基础塔筒吊装完成后当天平均沉降量为1.1mm,最小平均沉降为0.6mm;累计最大平均沉降量2.9mm,累计最小平均沉降量2.0mm,累计最大不平均沉降量为0.27mm。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):
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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=(3.5-2.4)/6000=0.00018,
符合《建筑地基基础设计规范》GB5007第7.2.5条规定,≤100m建筑倾斜值允许值为0.005。
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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
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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
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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
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第二篇:风机基础沉降观测要求
风机基础沉降观测要求
1. 对每台风机进行单独的观测,每台风机已设置4个沉降观测点,对这4个观测点均需观测和记录.
2. 观测要求
(1) 基准点应尽量靠近观测点位置,但应在基础沉降影响范围之外。即距风机基础
边线至少应大于80m.基准点一般不少于2个
(2) 观测时间和密度
a.基础浇筑完成当天开始第一次观测.
b.基础浇筑完成后一周每天观测一次.
c.基础浇筑完成一周后每1~3月观测一次
d.机组安装当天开始新一轮观测
e.机组安装后一周每天观测一次
f.机组安装后第一年每1~3月观测一次
g.机组安装后第二年观测2~3次
h.机组安装第二年以后每年观测1次
i.当发现观测结果异常时或监理有要求时,应加密观测
(3) 应记录每台机4个观测点的沉降量,每台风机沉降差控制倾斜率为0.3%.
(4) 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0.02mm/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.
3. 观测资料
? 沉降观测成果表;
? 沉降观测点位公布图及各周期沉降展示图;
? 沉降观测分析报告。