风电场风电机组塔架的地基特性

风电场风电机组塔架的地基特性1.1岩土的分类1.1.1风电场风电机组基础地基的岩土体可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。根据地质成因，土也可分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。1.1.2岩石地基除应确定岩石的地质名称和风化程度外，尚应进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分。1.1.3岩石的坚硬程度、岩体完整程度和岩体的基本质量等级的划分应符合表1.1.3-1～表1.1.3-3的规定。表1.1.3-1岩石坚硬程度分类坚硬程度坚硬岩中硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度Rb（MPa）Rb>6060≥Rb>3030≥Rb>1515≥Rb>5Rb≤5表1.1.3-2岩体完整程度分类岩体完整程度完整较完整完整性差较破碎破碎完整性指数>0.750.75～0.550.55～0.350.35～0.15<0.15注：完整性指数为岩体纵波速度与岩块纵波速度之比的平方，选定岩体和岩块测定波速时，应注意其代表性。表1.1.3-3岩体基本质量等级分类类型岩体特性I坚硬岩，新鲜一微风化，岩体完整，整体状或巨厚层状结构Ⅱ坚硬岩，微风化，岩体较完整，块状或次块状、厚层状结构中硬岩，新鲜，岩体完整，整体状或巨厚层状结构Ⅲ坚硬岩、弱风化，岩休完整性差，次块状、镶嵌状、中厚层状或互层状结构中硬岩，微风化，岩体较完整，块状或次块状、厚层、中厚层状或互层状结构较软岩，微风化一新鲜，岩体完整，整体状、块状、巨厚层状或厚层状结构续表类型岩体特性Ⅳ坚硬岩，弱风化一强风化，岩体较破碎，碎裂或块裂结构，互层或薄层状结构中便岩，弱风化，岩体完整性差，互层状或薄层状、碎裂或块裂结构较软岩，微风化～弱风化，岩体较完整，中厚层状、互层状或薄层状结构软岩，新鲜一微风化，岩体完整～较完整，厚层状或中厚层状结构V坚硬岩～中硬岩，强风化，岩体破碎，散体结构较软岩～软岩，强风化，岩体较破碎，薄层状，块裂或碎裂结构、散体状结构断层破碎带1.1.4当缺乏饱和单轴抗压强度试验资料时，可按附录A表A.0.1和表A.0，2划分岩石的坚硬程度和岩体的完整程度。岩石的风化程度和岩体的结构类型的划分可按附录B、附录C进行。1.1.5当软化系数不大于0.75时，应定为软化岩石；当岩石具有特殊成分、特殊结构或特殊性质时，应定为特殊性岩石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐溃化岩石等。1.1.6碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50%的土，并按表1.1.6可进一步划分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。表1.1.6碎石土分类土的名称颗粒形状颗粒级配漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒含量超过总质量的50％块石棱角形为主卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒含量超过总质量的50％碎石棱角形为主圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量的50％角砾棱角形为主注；定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。1.1.7碎石土的密实度宜根据修正后的圆锥动力触探锤击数按表1.1.7-1或表1.1.7-2确定，也可根据附录D的规定定性鉴别。表1.1.7-1碎石土密实度按N63.5分类重型动力触探锤击数N63.5密实度重型动力触探锤击数N63.5密实度N63.5≤5松散10<N63.5≤20中密5<N63.5≤10稍密N63.5>20密实注；本表适用于平均粒径不大于50mm，且最大粒径小于100mm的碎石土表1.1.7-2碎石土密实度按N120分类重型动力触探锤击数N120密实度重型动力触探锤击数N120密实度N120≤3松散11<N120≤14密实3<N120≤6稍密N120>14很密6<N120≤11中密注：本表适用于平均粒径大于50mm，或最大粒径大于100mm碎石土。1.1.8砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量50％，粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总质量50％的土，并按表1.1.8可进一步划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。表1.1.8砂土分类土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占总质量25％～50％粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过总质量的50％中砂粒径大于0.25mm的颗粒含址超过总质量的50％细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总质量的85％粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含景超过总质量的50％注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。1.1.9砂土的密实度根据标准贯人试验锤击数实测值N应按表1.1.9的规定划分为松散、稍密、中密和密实。表1.1.9砂土的密实度标准贯入试验锤击数N密实度标准贯入试验锤击数N密实度N≤10松散15<N≤30中密10<N≤15稍密N>30密实注：当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据当地经验确定。1.1.10粉土为粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量的50％，且塑性指数不大于10的土。黏性土为塑性指数大于10的土，根据塑性指数划分为粉质黏十和黏土。粉质黏土为塑性指数大于10，且不大于17的土；黏上为塑性指数大于17的土。注：塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉人土中深度为10mm时测定的液限计算而得。1.1.12黏性土的状态可按表1.1.12分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。表1.1.12黏性土的状态液性指数IL状态液性指数IL状态IL≤0坚硬0.75<IL≤1软塑0<IL≤0.25硬塑IL>l流塑0.25<IL≤0.75可塑注：当用静力触探探头阻力或标准贯人试验锤击数判定黏性上的状态时，可根据当地经验确定。1.1.13软土为天然孔隙比不小于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。红黏土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性黏土，其液限一般大于50。经搬运、沉积后，红黏土仍保留其基本特征，液限大于45的土为次生红黏土。人工填土根据其成因和组成，可分为素填土、压实填土、杂填土和冲填土。素填土为由碎石土、砂土、粉土、黏性土等组成的填土。经过压实或夯实的素填土为压实填土。杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。1.1.16膨胀土为土中黏粒成分主要由亲水矿物质组成，同时具有显着的吸水膨胀和失水收缩特性，是自由膨胀率不小于40％的黏性土。1.1.17湿陷性土为在浸水后产生附加沉降，是湿陷系数不小于0.015的土。1.1.18多年冻土为含有固态水，且冻结状态持续两年或两年以上的土。1.1.19盐渍岩土为易溶盐含量大于0.3％，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性的岩土。1.2岩土体工程特性指标1.2.1土的工程特性指标包括强度指标、压缩性指标、静力触探探头阻力、标准贯人试验锤击数、载荷试验承载力等。土的工程特性指标代表值有标准值、平均值及特征值。抗剪强度应取标准值，压缩性指标应取平均值，载荷试验承载力应取特征值。设计取值时，宜考虑基础受荷载重复作用对土的工程特性指标的不利影响。1.2.2用载荷试验确定地基土的承载力时，压板面积宜为0.25～0.50m2。试验要求应符合附录E的规定。1.2.3土的抗剪强度指标，可采用原状土室内剪切试验、无侧限抗压强度试验、现场剪切试验、十字板剪切试验等方法测定。当采用室内剪切试验确定时，应选择三轴压缩试验中的不固结不排水剪切试验。经过预压固结的地基可采用固结不排水试验。每层土的试验数量不得少于六组。室内试验抗剪强度标准值Ck、φk可按附录F确定。1.2.4土的压缩特性指标可采用原状土室内压缩试验、原位甲板载荷试验、旁压试验确定。地基土的压缩性可按几为100kPa、P2为200kPa时相对应的压缩系数值（α1-2）划分为低、中、高压缩性，并应按以下规定进行评价：1当α1-2<0.1MPa-1时为低压缩性土。2当0.1MPa-1≤α1-2<0.5MPa-1时为中压缩性土。3当αl-2>0.5MPa-1时为高压缩性土。1.2.5饱和无黏性土和少黏性土的振动液化破坏，应根据土层的天然结构、颗粒组成、松密程度、地震前和震时的受力状态、边界条件和排水条件以及地震历时等因素，结合现场勘察和室内试验综合分析判定，并应符合附录G的规定。1.2.6地基岩体承载力特征值可根据岩石饱和单轴抗压强度、岩体结构和裂隙发育程度，按表1.2.6做相应折减后确定；对极软岩可通过三轴压缩试验或现场载荷试验确定其承载力特征值。表1.2.6地基岩体承载力特征值fak单位：MPa岩石单轴饱和抗压强度Rb岩体承载力特征值fak岩体完整，节理间距大于1m岩体较完整，节理间距为1.0～0.3m岩体完整性较差，节理间距为0.3～0.1m岩体破碎，节理间距小于0.1m坚硬岩、中硬岩（Rb>30）（1/17～1/20）Rb（1/11～1/16）Rb（1/8～1/10）Rb（1/7）Rb较软岩、软岩（Rb<30）（1/11～1/16）Rb（1/8～1/10）Rb（1/6～1/7）Rb（1/5）Rb1.2.7当岩体、结构面物理力学试验资料不足时，可根据经验按表1.2.7-1、表1.2.7-2选取岩体和结构面力学参数。表1.2.7-1地基岩体力学参数岩体分级基础与岩体岩体变形模量（MPa）c（MPa）（MPa）fc（MPa）E0（MPa）I1.50≥>l.301.50≥>1.30o.90≥f>0.7501.60≥>1.402.50≥>2.00o.95≥f>0.800>20.0Ⅱ1.30≥>1.10l.30≥>1.100.75≥f>0.6501.40≥>1.202.00≥>1.50O.80≥f>0.70020.0≥Eo>10.0Ⅲ1.10≥>0.901.10≥>0.700.65≥f>0.5501.20≥>0.801.50≥>0.700.70≥f>0.60010.0≥Eo>5.0Ⅳ0.90≥>0.400.70≥>0.300.55≥f>0.4000.80≥>0.550.70≥>0.300.60≥f>0.4505.0≥Eo>2.0V0.70≥>0.400.30≥>0.050.40≥f>0.3000.55≥>0.400.30≥>0.050.45≥f>0.3502.0≥Eo>0.2注1：表中岩体即地基基岩。注2：、为抗剪断强度，f、c为抗剪弧度。注3：表中参数限于硬质岩，软质岩应根据软化系数进行折减。表1.2.7-2结构面、软弱层、断层的抗剪和抗剪强度类别抗剪断强度抗剪强度（MPa）fc（MPa）胶结的结构面0.80～0.600.250~0.1000.80～0.600无充填的结构面0.70～0