风机基础形式
陆上风机基础设计中应注意的几个问题
陆上风机基础设计中应注意的几个问题近些年，我国风电事业发展迅猛。
随着风电建设的快速发展，风机基础设计分析水平也显著提高。
风机基础形式由最初的传统重力式扩展基础发展到梁板式基础、高台柱基础等多种基础形式。
标签：风机基础;基础设计1 风机基础形式分析1.1 重力式扩展基础钢筋混凝土重力式扩展基础是目前国内陆上风电场最常采用的一种基础形式。
一般通过基础环或预应力锚栓将上部荷载传给基础。
基础底面形状一般有正方形、六边形、八边形以及圆形，目前最常用的是正方形和圆形。
通过计算认为，尽管方形基础混凝土用量比圆形基础略大，但在相同工况下，方形基础的基底压力分布较为合理，基底脱开面积较小，并且钢筋使用量较小，对于盛行风较为固定的地区，适合选用方形或多边形基础。
重力式扩展基础采用极限状态设计方法。
首先根据轮毂高度、单机容量、风速、荷载水平及地质条件等确定基础底板的尺寸和高度。
然后分别计算基底反力、沉降、倾斜、基底脱开面积等。
分别校核地基承载力、基础变形及稳定性是否同时满足规范以及风机厂家的要求。
重力式扩展基础施工较为简便、工程经验丰富、适用范围广，但是这种基础形式抗压能力有余，抗弯效率不高。
由于整体刚度较大，基础边缘与地基脱开面积起到控制作用，尤其是对于大容量的风力发电机组，基础的悬挑板长度过大，需要大量的混凝土，经济性较差。
1.2 梁板式基础梁板式风机基础是由基础台柱、基础底板、从台柱悬挑出的放射状的主梁、封边次梁组成。
主梁格间由素土夯实，底面通常为八边形或圆形。
上部荷载通过基础环传递给主梁，再由主梁传递给次梁及地基。
这种风机基础形式主要通过主梁的刚度抵抗基础变形，通过基础及梁格间的填土自重共同抵抗倾覆力矩。
相对于重力扩展基础，梁板式基础偏“柔”，能够充分发挥主梁的抗弯特性，使基地压力分布更为合理，从而减小基地脱开面积。
目前，梁板式风机基础仍参考《风电机组地基基础设计规定》中重力式扩展基础的设计方法，对梁板式风机基础的力学特性以及计算方法的深入分析未见报道。
浅析不同风机基础形式
5
钢筋制作与安装
32万
无张力灌注桩基础
单台基础总价
65万
1
土建等其它相关费用
32万
2
材料费（高强预应力锚栓、波纹筒及高强螺母等）
31万
3
设计及监造费
2万
说明：①以上数据的前提均基于同一风电场；②各方案设计深度相同；③相关设备材料价格取自市场均价或参考同类经验数据。
综上可知，传统圆形扩展基础应用广泛，设计经验与施工工艺成熟，但因其模型受力分析不明晰，荷载安全系数偏大，设计偏保守，工程量稍大。
无张力灌注桩基础
适用于近海位及边坡稳定性有严格要求。
目前尚处于研究阶段，并未大面积推广。
与传统工艺不同。主要分为：基坑开挖、安置波纹钢筒、超挖部分砼浇筑、放置高强预应力锚栓、放置内筒、回填土、混凝土浇筑。对材料质量及施工人员要求高。
表2：不同基础形式经济性比较
圆形扩展基础
单台基础总价
72.2万元
1
土石方开挖
2.5万元
2
回填
1.2万元
3
基础混凝土（C35）
32万
4
基础垫层混凝土（C15）
1.5万
5
钢筋制作与安装
35万
梁板式基础
单台基础总价
65.1万元
1
土石方开挖
2.5万元
2
回填
1.1万元
3
基础混凝土（C35）
28万
4
基础垫层混凝土（C15）
梁板式基础受力原理明晰，工程量较传统基础略小，对施工要求较高，尤其是模板支护及混凝土浇筑，施工工期较长。
无张力灌注桩基础的技术由美国引入我国，在国外应用较广泛，但由于该基础对所用材料有着较高的要求，且材料的质量几乎决定了该结构形式的安全性，所以，现国内该基础形式的材料还是以进口为主。另外，根据该基础形式的特性，基础所在地的地下水位必须要低于基坑深度，且基础开挖后基坑边坡必须具有良好的稳定性。总造价与梁板式基本持平，比常规基础低约10%左右。
风机基础选型与桩基础设计优化
风机基础选型与桩基础设计优化一、风机基础选型1. 针对不同地质条件进行选择风机基础可分为浅基础和深基础两大类。
在选择风机基础时，首先要考虑的是风电场所在地的地质条件。
对于土质较为坚硬的地方，可以选择浅基础，比如钢筋混凝土筒基。
而对于土质较为松软的地方，就需要考虑使用深基础了，如桩基础或复合基础。
对于不同地质条件，需要根据实际情况做出不同的选择。
2. 考虑风机尺寸和高度风机的尺寸和高度也是选型的重要因素。
在选择基础类型时，要考虑风机叶片的长度、塔筒的高度和重量，以及所需的基础尺寸和深度等因素。
因为不同的风机尺寸和高度会对基础的选择产生影响，所以在选型时需要充分考虑这些因素。
3. 考虑经济性和可行性除了考虑地质条件和风机尺寸之外，还需要考虑基础的经济性和可行性。
在选型时，需要综合考虑建设成本、维护成本、使用寿命等因素，选择最经济、最可行的基础类型。
二、桩基础设计优化1. 确定桩基础类型在风机基础选型中，如果选择了桩基础，则需要对桩基础进行设计优化。
桩基础可以分为钻孔灌注桩、摩擦桩、承台桩等不同类型。
在设计优化时，要充分考虑风机基础的受力情况、桩的材料和长度、桩头的设计等因素，以确保桩基础的安全性和稳定性。
2. 选择合适的桩材料桩的材料选择对桩基础的设计非常重要。
一般来说，常见的桩材料有钢筋混凝土、钢桩等。
在选择桩材料时，要考虑地质条件、荷载要求、使用寿命等因素，选择合适的桩材料，以保证桩基础的承载能力和稳定性。
3. 合理设计桩的长度和直径在进行桩基础设计时，需要合理确定桩的长度和直径。
桩的长度和直径直接影响着桩的承载能力和稳定性。
在设计优化中，需要综合考虑风机基础的荷载要求、地质情况、桩材料等因素，合理确定桩的长度和直径，以满足项目的需求。
4. 考虑建设工艺和施工工艺在桩基础设计优化中，还需要考虑建设工艺和施工工艺。
桩基础的施工过程对于桩的质量和工程的安全性是非常重要的。
在设计优化中，需要充分考虑建设工艺和施工工艺，确保桩基础的质量和安全。
风电机组基础形式
风电机组基础形式风电机组是利用风能转化为电能的装置，是风能利用的核心设备之一。
其基础形式主要包括风轮、轴、变速器、发电机、控制系统等组成。
风轮是风电机组的核心部件，也是能量转换的关键。
风轮通常由多个叶片组成，叶片的形状和数量根据风能利用的要求进行设计。
当风经过叶片时，叶片会受到风的作用力，产生转动运动。
风轮的转动速度与风速成正比，转动的动能将被传递到轴上。
轴是连接风轮和发电机的部件，它起到传递动能的作用。
轴通常由高强度的金属材料制成，以承受风轮转动时的巨大力量。
轴的设计要考虑到力学强度和刚度，以确保能够稳定地传递动能。
变速器是风电机组中一个重要的组成部分，其作用是将风轮转动的速度转换为适合发电机工作的转速。
由于风轮的转速会受到风速的影响，因此通过变速器可以调整风电机组的输出功率。
变速器通常采用齿轮传动的方式，通过不同大小的齿轮组合来实现转速的调节。
发电机是将风能转化为电能的装置，是风电机组中最关键的部件之一。
发电机通常采用电磁感应原理，通过转子和定子之间的相对运动产生电流。
转子由风轮带动，定子则固定在发电机内部。
发电机的设计需要考虑到输出功率、转速和效率等方面的要求。
控制系统是风电机组的智能化管理系统，用于监测和控制整个风电机组的运行。
控制系统可以实时监测风速、转速、温度等参数，并根据设定的策略调整发电机的输出功率。
此外，控制系统还可以对风电机组进行故障诊断和维护管理，提高风电机组的运行效率和可靠性。
风电机组基础形式包括风轮、轴、变速器、发电机和控制系统等组成。
这些组件相互协作，实现将风能转化为电能的过程。
风电机组的设计和制造需要考虑到机械强度、转速、功率输出和可靠性等方面的要求，以提高风电机组的性能和经济效益。
随着科技的不断进步，风电机组的形式也在不断创新和发展，为清洁能源的利用提供了重要支持。
风机基础分类及对比
底法兰处混凝土损坏
2.1基础分类（第一种分法）
2.1.2 锚栓式基础
技术特点：风机塔架与基础之间通过锚栓连接；通过对锚栓施加预应力， 从而实现 塔架在基础上的固结；由于锚栓的下端固结于基础的底部，因 此整个基础刚度一致， 不存在突变，受力合理。
3地基土的处理
3.2.4振动充法： 振冲法又称振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使
2.2基础分类（第二种分法）
2.2.4岩石锚杆基础
技术特点：直接通过岩石锚杆，将塔架固定在岩石地基上的基础型式。
岩石锚杆基础
岩石锚杆基础
缺点： 岩石锚杆防腐能力不足，基础存在安全隐患；由于直接将锚杆固定在基岩上， 因此对地勘的要求较高。 优点： 充分运用基岩的承载力，可以明显减少基础的混凝土和钢筋的工程量，有效节省成本。 适用条件： 岩石地基
3地基土的处理
3.1处理方法的分类
柱锤冲扩桩法
灰土挤密桩法和土挤密桩法
换填垫层法
预压法
强夯法和强夯置换法
地基土的 处理方法
振冲法 砂石桩法 水泥粉煤灰碎石桩法
夯实水泥土桩法
水泥土搅拌法
高压喷射注浆法
石灰桩法
单液硅化法和咸液法
法各 有种 不方 同法 的的 适选 应取 对与 象地 。质
条 件 关 系 非 常 密 切 ， 不 同 的 方
1.基础分类：
风机基础
基础环式 锚栓式
第一种分法
扩大板基 础
梁板式基 础
PH基础
岩石锚杆 基础
第二种分法
2.1基础分类（第一种分法）
风电场风机基础方案
风电场风机基础方案一、选址在选址方面，需要考虑以下几个因素：1.风能资源：首先需要进行充分的风能资源评估，选取具有较高风能稳定性和平均风速较高的地区，以提高发电效率。
2.地质条件：选择地质较好的地方，避免软弱地基、地震活动频繁的区域，确保风机基础的稳定性和安全性。
3.周边环境：要考虑周边环境、人口分布、交通便利等因素，避免对当地居民生活和环境造成过大影响。
二、基础类型风机基础一般分为两种类型：混凝土基础和钢结构基础。
1.混凝土基础：混凝土基础通常分为浅基础和深基础。
对于一般的地质条件和风机规模较小的风电场，可以采用浅基础，如钢筋混凝土台座，具有成本低、施工方便、稳定性好等优点。
对于复杂地质条件和大型风机，可以采用深基础，如钻孔桩和打桩基础，具有承载力大、抗侧移能力好的特点。
2.钢结构基础：钢结构基础多用于复杂地质条件和风机规模较大的风电场，可以通过钢管桩和钢筋混凝土柱组成。
钢结构基础具有施工周期短、可拆卸和重复利用等特点。
三、施工工艺风机基础的施工工艺主要包括以下几个步骤：1.地质勘察：根据选址确定的地点进行地质勘察，获取地质数据和地层情况，为基础设计提供科学依据。
2.基础设计：根据地质勘察结果和风机参数进行基础设计，包括基础类型选择、尺寸确定、承载计算等。
3.基础施工：根据基础设计进行现场基础施工，包括场地平整、地基处理、基坑开挖、桩基施工等。
4.基础验收：在基础施工完成后，进行基础验收，确保基础的质量和安全性。
四、材料选择风机基础的材料选择主要包括以下几个方面：1.混凝土：选择强度高、耐久性好的混凝土材料，保证基础的承载能力和抗风荷载能力。
2.钢筋：选择强度高、耐腐蚀性好的钢材，用于混凝土基础的加固和增强。
3.桩基材料：选择耐腐蚀性好的钢材或增强玻璃钢材料，确保桩基的稳定性和耐久性。
综上所述，风机基础方案涉及选址、基础类型、施工工艺和材料选择等多个方面。
通过科学的规划和设计，可以确保风机基础的稳定性和安全性，提高风电场的发电效率。
海上风机基础形式
海上风机基础形式介绍如下：
一、单桩式基础
单桩式基础是最早也是最简单的一种海上风机基础形式。
它的原理是在海底钻孔后，将一根或多根桩驳入海底，形成一个单桩或者多桩的基础支撑系统。
该基础形式适用于比较浅的海域，桩身一般要求较粗，以满足在海洋环境下的稳固支撑。
优点是安装简单、成本较低，缺点是承载力较小、易受海底地质条件和海浪影响，而且不适合深水区的风电场。
二、桶式基础
桶式基础是一种较新的海上风机基础形式，它是将一种可以漂浮的桶状物质放置在海底或者浮标上，并以桶自身的重量或向下排水来产生足够的稳定力支撑风机。
该基础形式适用于水深较深，基础不易沉入海底的场合，可以大大减少安装的难度和成本。
然而，由于该基础的尺寸较大，在运输和装配方面会存在一定困难。
三、吊装式基础
吊装式基础是一种相对比较常见的海上风机基础形式。
它的原理是在海底先钻好一个孔，再将整个基础系统通过吊装机构放置在孔里。
该形式的设计使其能够适应不同水深和地质条件，同时也提高了基础的承载能力。
由于需要吊装机构的配合，它的装配难度和成本较高。
四、桩框式基础
桩框式基础是一种兼具单桩式基础和框架式基础的特点的海上风机基础形式。
它的基本结构是一组互相平行的桩体形成的桩群，在桩群
的顶部固定一个框架，风机塔身在框架上安装。
该基础形式适用于在较小的面积内固定多台风机，同时也可以降低风机维护和维修的成本。
风机基础分类和对比
2.2基础分类（第二种分法）
岩石锚杆基础
技术特点：直接经过岩石锚杆，将塔架固定在岩石地基上旳基础型式。
岩石锚杆基础
岩石锚杆基础
缺陷： 岩石锚杆防腐能力不足，基础存在安全隐患；因为直接将锚杆固定在基岩上， 所以对地勘旳要求较高。 优点： 充分利用基岩旳承载力，能够明显降低基础旳混凝土和钢筋旳工程量，有效节省成本。 合用条件： 岩石地基
3地基土旳处理
强夯法： 碎石土、砂土、低饱和度旳粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土等地基可采用
强夯法。为提升软弱地基旳承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅 速固结旳措施。称动力固结法，利用起吊设备，将10～25吨旳重锤 提升至 10～25米高处使其自由下落，依托强大旳夯击能和冲击波作用扎实土层。强夯 法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对 非饱和旳粘性土地基， 一般采用连续夯击或分遍间歇夯击旳措施；并 根据工程需要经过现场试验以 拟定扎实次数和有效扎实深度。既有经验表白：在100～200吨米扎实能量下， 一般可取得3～6米旳有效扎实深度。
基础环旳防腐与塔架旳防腐方案一致，所以不存在后期使用过程 中基础环旳腐蚀问题。 合用条件： 合用于全部陆上场地。
底法兰处混凝土损坏
2.1基础分类（第一种分法）
2.1.2 锚栓式基础
技术特点：风机塔架与基础之间经过锚栓连接；经过对锚栓施加预应力， 从而实现 塔架在基础上旳固结；因为锚栓旳下端固结于基础旳底部，因 此整个基础刚度一致， 不存在突变，受力合理。
2.2基础分类（第二种分法）
基础
技术特点：深基础，埋深一般在地下10米左右。主要由被动土压力承受风机载荷。
PH基础
锚栓断裂
锚栓锈蚀
缺陷： 1.此基础旳关键材料：预应力材料与波纹筒不易采购；需要一台小型吊车在现场配合施工；2.设计时没有考虑土 旳塑性特征和时间效应，所以安全性存在问题；3.锚栓腐蚀问题没有处理，存在安全隐患；4.锚栓张拉断裂，更 换成本巨大。 优点： 造价低；没有繁琐旳钢筋绑扎工程，施工速度快。 合用条件： 非湿陷性黄土地质。
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风机基础形式
一、引言
风机是一种常见的机械设备，用于将气体进行输送、压缩或排放。
根据其结构和工作原理的不同，风机可以分为多种基础形式。
本文将就其中的几种基础形式进行介绍和分析。
二、离心风机
离心风机是使用离心力来产生气流的一种风机。
它由进风口、风轮、出风口和驱动装置等部分组成。
在工作时，驱动装置带动风轮旋转，使气体产生离心力，并通过出风口排放。
离心风机具有结构简单、体积小、压力大等特点，广泛应用于通风、空调、除尘等领域。
三、轴流风机
轴流风机是一种通过叶片的推力来产生气流的风机。
它由进风口、叶轮、出风口和驱动装置等部分组成。
在工作时，驱动装置带动叶轮旋转，产生气流并推动气体通过出风口。
轴流风机具有气流稳定、体积小、噪音低等特点，广泛应用于工厂、地下车库、电力站等场所的通风换气。
四、混流风机
混流风机是离心风机和轴流风机的结合体，具有两者的特点。
它由进风口、叶轮、出风口和驱动装置等部分组成。
在工作时，驱动装置带动叶轮旋转，产生气流并推动气体通过出风口。
混流风机具有
气流稳定、效率高、噪音低等特点，广泛应用于航空航天、电子、化工等领域。
五、斜流风机
斜流风机是一种将气体输送到指定方向的风机。
它由进风口、叶轮、出风口和驱动装置等部分组成。
在工作时，驱动装置带动叶轮旋转，使气体沿着叶轮的斜流道流动，并通过出风口排放。
斜流风机具有体积小、输送距离长、噪音低等特点，广泛应用于地下车库、地铁隧道等场所的通风排气。
六、离心轴流混流风机
离心轴流混流风机是一种结合了离心风机、轴流风机和混流风机的特点的复合型风机。
它由进风口、叶轮、出风口和驱动装置等部分组成。
在工作时，驱动装置带动叶轮旋转，产生气流并推动气体通过出风口。
离心轴流混流风机具有气流稳定、效率高、覆盖范围广等特点，广泛应用于大型建筑物、航天发射场等领域的通风排气。
七、总结
风机作为一种常见的机械设备，其基础形式有离心风机、轴流风机、混流风机、斜流风机和离心轴流混流风机等。
每种形式都有其特点和适用场合。
通过了解和分析这些基础形式，可以更好地选择和应用风机，满足不同场景的通风、压缩和排放需求。