陆上风电场工程变形测量技术规程

1T/CSGPC×××-2024本文件规定了陆上风电场变形观测方法及设备要求、控制网布设与测量、变下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日GB50007建筑地基基础设计规范NB/T31004风力发电机组振动状态监测导则NB/T31122风力发电机组在线状态监测系NB/T31128风电场工程建筑CH/Z3017地面三维激光扫描作业技风电场变形测量deformationmeasurementofwi对风电场主要生产和辅助生产设施及周边环境受荷载作用而产生的形状或位置变化进2T/CSGPC×××-2023深埋钢管标deepburiedsteel以钢管制成，其底部埋在基岩中或稳定可靠的土层4.1.1风电场变形观测工作应主要包括风机基础、塔架、机组及主要建（构）筑物。4.1.2风电场变形观测应符合下列规定：c）建（构）筑物运行对周边环境产生影响时，应进行周边环境变形4.1.3风电场变形观测的空间基准可采用单个或多个独立的平面坐标系和高程基准。有特b）与勘测设计阶段的空间基准保持一致；T/CSGPC×××-20244.1.5风电场变形观测内容宜结合陆上风电场建（构）筑物地基基础级别进行选择，并应★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★物★★★★★☆★★☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆4）特殊情形应视变化速率及其他实际情况加密观测。b）周期内各变形观测点相对变形量不显著；c）多期观测成果中，各变形观测点无明显变形趋d）累计变形值未达到变形预警值。4.2精度等级4.2.1风电场变形观测应以中误差作为衡量精度4T/CSGPC×××-2023表2风电场变形观测的等级、精度指标及适用范围垂直位移mm适用范围m差2.0/4.2.3对于明确要求按风机基础变形允许值来确定精度等级或需要对变形过程进行研究分2）对位移观测，应取特定位移方向上变形允许值的1/3～1/4，作为变形观测点在b）估算出变形观测精度后，应按下列原则选择精度等级：1）当仅给定单一变形允许值时，应按所估算的精度选择满足要求的精度等级；当3）对需要研究分析变形过程的变形观测项目，宜在上述确定的精度等级基础上提4.3技术设计4.3.3在设计或制造商没有指定标准的情况下，常见风电机组基础及塔架变形允许值应按5T/CSGPC×××-2024轮毂高度H/mH≤100H＞1004.04.3.4变形观测作业前，应收集相关水文地质、岩土工程资料和设计图纸，并应根据风电场工程地质条件、工程类型、工程规模、基础埋深、建筑结构和施工方法等因素，进行变g）测量项目、观测频率和周期、预警值、预警方式；5观测方法及设备要求场作业条件以及观测对象的安全性等指标按本文件表4选用，也等6T/CSGPC×××-2023全站仪自动跟踪测量法、卫星定位实时动态测量法、地面三维激光扫描法等经纬仪投点法、差异沉降法、激光准直法.垂线法、倾斜仪、电垂等5.1.5风振观测应选在受强风作用的时间段进行。5.2水准测量//后-前-前-后后-后-前-前视线长度mm视线高度m数≤15≥4≤302.0≥3≤502.0≥2≤75≥2应停止使用，立即送检。当观测数据出现异常，经分析可能与仪器有关时，应及时对仪器5.2.5数字水准仪开箱架设完成后，应待仪器自身温度与外界温度趋于一致后，进行仪器7T/CSGPC×××-20245.3全站仪测量5.3.1使用全站仪进行观测，可采用三角形网法、交会法、极坐标法、自由设站法、视准5.3.3三角形网法测量可用于水平位移基准网的观测以及工作基点的联测。会角，宜在30°~150°之间。5.3.7视准线法可选用活动觇牌法或小角度法，基准点、校核基准点和变形观测点应采用5.4三维激光扫描测量5.4.2根据扫描目的及精度要求，扫描仪可选择自由设站或安置在具有强制对中装置的稳5.4.3扫描仪类型可选用符合要求的单一类型的普通扫描仪或全站式扫描仪（带有对5.4.4三维激光扫描作业按地面控制测量、扫描站布测、标靶布测、设站扫描、外业数据b）一般检查、通电检查、外置同轴相机参数检查；5.4.6作业开始前，应检查仪器、脚架紧固部件有没有松动，置平水准器、激光对中器完5.4.7扫描仪开箱架设完成后，应待其自身温5.4.8三维激光扫描用于塔架或建（构）筑物主体倾斜测量时，可不与基准点联测。5.4.9扫描作业结束后，应将数据导入电脑，检查点云数据覆盖范围完整性、标靶数据完8T/CSGPC×××-20235.4.12变形观测点的变形量宜采用同5.4.14当需要将点云数据整体转换到测量坐标系时，定位标靶点的数量不应少于3个。用于基准网或工作基点联测，应按相应等级采用静态测量方法。用于变形观测点测量可采5.5.3采用卫星导航定位实时动态测量方法进行变形观测时，主要技术要求应符合下列规d）观测点相对于工作基点的测量中误差应5.6水平尺法测量5.6.1水平尺法测量可用于风机塔架垂直5.6.3作业前应对水平尺零位进行检查，必要时要调整水平5.6.4测量时应避免外界热源不均匀作用于水平尺上，避免阳光直射、体温、哈气等温度9T/CSGPC×××-20246.1.2控制网优化设计应对控制网中6.1.5基准点可分为平面基准点和高程基准点，也可根据需要布设平面与高程相结合的三6.1.7变形观测点的布设应根据建筑及其结构类型、岩土工程条件、建筑规模、位置及工6.2.5分区块建立垂直位移观测基准网时，每个风电机组基础周边应根据地质情况至少布6.2.6水平位移观测基准网可采用三角形网、导线网、卫星定位测量控制网和视准轴线等形式进行一次布网。垂直位移观测基准网应采用水准测量方法观测，布6.2.7当基准点距离变形观测点较远致使作业不便时，宜设置工作基点，工作基点应布设在基准点和观测对象之间比较稳固的地方。每期作业开始前，应先将工作基点与基准点进m差≤300≤1/3000009—≤200≤1/20000069 ≤400≤1/200000699T/CSGPC×××-2023≤200≤1/100000469≤450≤1/100000466≤3502.5≤1/80000246≤6002.5≤1/80000246较差mm数往返441≤2×33342257448应等级所使用仪器标称的固定误差和比例误差系数，D为测量斜距，单位为k2.02.0视线长度m较差m4T/CSGPC×××-202432.0322.033826.3.1变形观测网应由部分基准点、工作基点和变形观测6.3.2变形观测网的复测应根据观测对象的变形特征、变形速率、观测精度和工程地质条6.3.4基准点、工作基点的选择应根据通视条件、场地通行情况、路线长度及观测方法确6.3.5变形观测基准网首期（即零期）应连续进行两次独立测量，之后各期的变形观测应6.3.6各期变形观测应进行数据整理和成6.4.1埋设混凝土基准点标石时，应用钢筋混凝土进行现场浇筑，埋设在基础变形影响范T/CSGPC×××-20236.4.2基准点与观测对象基础的距离应大于该观测对象最大基础深度2倍，并符合JGJ6.4.4水平位移观测基准点的标石应埋设在基岩层或原状土层中，可镶嵌在稳定的基岩壁6.4.5垂直位移观测基准点根据地质条件的不同，可选埋基岩水准基点标石、深埋双金属6.4.6垂直位移基准点土层较厚时，应建造深埋钢管标或深埋双金属标。深埋钢管水准标6.4.7在稳固的建筑上埋设的墙水准点，可作为三、四等沉降观测基准点。6.4.9深埋式钢管水准标石应通过钻孔埋设在基岩上，浅埋式钢管水准标石的基础与一般6.4.13工作基点的标石埋设要求与基准点6.5.1变形观测点的数量和位置，应能够全面反映观测对象变形的情况，并应顾及到观测6.5.2风电机组基础沉降变形观测点应按照设计图纸提供的位置和数量进行布设，并应符a）沉降变形观测点宜布设在基础承台的对称c）沉降变形观测点标志宜为半球状的不锈钢d）沉降变形观测点宜安装测点保护盒或保护盖，保护盒或保护盖可按本文件附录BT/CSGPC×××-2024b）高低层建筑、新旧建筑和纵横墙等交接处的两侧；6.5.5风电场基础设施沉降位移变形观测点的6.5.6水平位移变形观测点应选在建筑的墙角、柱基及一些重要位置，标志可采用墙上标6.5.7水平位移照准标志可根据具体情况选用旋入式杆标照准标志、重力平衡球式照准标志、直插式觇牌标志和埋入式照准标志。照准标志应符合图象反差大、图案对称、有明显6.6.1首期基准网测量后，当基准点两次独立测量数据较差大于极限误差时，应立即进行6.6.3每期复测后，应进行数据处理，获得各期基准点的平面坐标或高程。对两期及以上6.6.4基准网点位稳定性的检验，可采用Δ<2μ……………(1)Q——权系数。6.6.5当基于不同基准点测定的变形观测点数据存在明显系统性偏差时，应分析判断并排T/CSGPC×××-2023c）处理结果应及时与项目委托方进行沟通，并应在技术报7.1.1变形观测作业时，应对观测对象及周边环境进行人7.1.3对风电机组塔架垂直度测量应在7.1.4风振观测应选在受强风作用的时间7.1.5变形观测过程中，出现下列情况之一时，应立即上报业主单位并进行预警，同时应e）由于地震、台风、暴雨、泥石流、冻融、碰撞等破坏引起的变7.2.1风电机组基础变形观测内容包括基础沉降观测和基础倾斜观测，其中基础倾斜观测7.2.2岩石地基上的风电机组基础可不进行沉降观测，其他地基上的基础均应进行沉降观7.2.4预应力混凝土筒形基础，应进行水平7.2.7首期变形观测应将基准网点和变形观测点分别组成往返测闭合路线进行测量，水准7.2.8首期观测后各期观测时，基准网环线与变形观测点环线间应采用支线往返观测进行T/CSGPC×××-20247.2.9基础沉降的观测频率应视地基土类型、沉降速率大小等情况确定。除有设计要求及7.2.11可利用对称变形观测点间的差异沉降量与距离计算两点间相对倾斜率（图3如hA、hB——A、B变形观测点的沉降DAB——A、B变形观测点间的距离，单位m。7.3.1风电机组竣工后及运行期，应进行7.3.3垂直度观测应在风电机组停机状态下进7.3.5用于塔架垂直度观测的三维激光扫描仪宜选用固定式T/CSGPC×××-2023a）一、二等垂直度测量，扫描仪的扫描精e）应按照最小二乘原理分别拟合计算塔架顶部和底部点云截面几何中心坐标，计观测点与塔架底部中心的连接线，两标尺离开塔架的距7.3.12根据拟合计算得到的塔架底部几何中心的坐标O1(x1,y1,z1)和顶部几何中心坐标T/CSGPC×××-2024T12T——塔架倾斜方向，单位（°)。127.4.2采用三维激光扫描仪观测时，作业方法与塔架垂直度检测相似，利用所测不同高度7.4.4三维激光扫描法测量塔架挠度，是通过架设扫描仪对塔架表面进行三维激光扫描，根据所获取的塔架表面点云数据，拟合出塔架不同高度水平截面的几何中心，从而拟合得d）测站离开塔架的距离应大于塔架高度；e）塔架不同高度水平截面的拟合宜采用软件系统完成，截面高差不宜大于塔架的7.4.6全站仪（或经纬仪）水平角观测法测量塔架挠度，是通过观测相邻塔段拼接处两侧底拼接面的夹角变化，结合塔段的固有长度，计算每塔段顶面中心线的挠度值。从而拟合7.4.7全站仪水平角观测法进行塔架挠度观测时，应选择合适地方埋设基准方向和工作基T/CSGPC×××-2023b）与塔架倾斜方向垂直的方向线上，至少布设一个测站；7.4.9以塔段中心线为基准线，根据塔段顶、底面轴线间偏离垂βa）塔架中心与基准方向的夹角i(1-2)ββi(1-2)=βi(1)+(βi(2)-βi(1)）2.....................................（4）位(°)。Δβi(1-2)=βi(1-2)-β(i-1)(1-2） （fi=HixtanΔβi(1-2) （6）7.4.11各塔段挠度值宜拟合得到塔架T/CSGPC×××-20247.5.2风机振动状态观测流程包括振动预测试、振动观测技术选择、振动基准测试、振动7.5.3数据采集应同时记录转速、风速7.4.4风机振动状态观测可采用加速度传感器、速度传感器、位移传感器等三种类型的传7.5.6机舱和塔架的状态观测应选择加速度传感器或速频率范围Hz10.1～1003220.1～10020.1～1007.5.9传感器应建立统一的设备和测量点命名规则。便携式系统传感器安装时应清楚标识传感器位置，并利于传感器的重复安装。7.5.13传感器测量不确定度应在±1%以7.6.1风电场中的主要建筑物包括升压站、主控楼及辅房、开关站、配电室、电容柜、气7.6.2地基基础设计等级为甲级，或软弱地基上的地基基础设计等级为乙级，以及工程设T/CSGPC×××-2023计或施工要求观测的建筑，在施工期、竣工后应进行变b）当有建筑裂缝时，应布设在裂缝的两边；7.6.4水平位移观测应根据现场作业条件，采用全站仪测量、卫星导航定位系统测量、激7.6.5水平位移观测标志宜采用反射棱镜、反射片、照准觇牌或变径垂直照准杆，也可采7.6.6垂直位移观测应测定建筑物的沉降量、沉降差及沉降速率，并应计算基础倾斜、局7.6.7垂直位移变形观测点的标志可根据建筑结构类型和墙体材料等情况进行选择，应符7.6.9建筑施工期及竣工验收前，宜对建筑上部结构或墙面、柱等进行倾斜观测。建筑使7.6.10倾斜变形观测点的布设应沿同一竖直线分别布设观测范围的顶部和底部对应变形7.6.11倾斜变形观测点的标志设置应符a）可采用投点法、水平角观测法或前方交会T/CSGPC×××-20248.1.2每期观测结束后，应依据测量误差理论和统计检验原理，对观测数据及时进行平差8.1.3根据观测频率及变形发展情况，提交变形观测简报或月报等阶段性报告，项目完成8.1.4阶段性报告内容应包括：每期观测成果、与前一期观测间的变形量和变形速率、累b）作业过程及技术方法；d）变形观测图表及说明；h）其他需要说明的资料。8.2数据处理8.2.4