风机基础形式工程量比较
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析海上风机是指安装在海上的大型风能利用设备，是清洁能源领域中的一个重要组成部分。
现代海上风机的结构主要由塔座、机舱、叶片、轴和基础组成。
基础是保持整个海上风机稳定的重要组成部分，也是传递风机重量和风载荷的属性之一。
基础适当的设计和施工是保证海上风机可靠性和长久稳定运行的关键之一。
目前，海上风机的基础结构主要有三种类型，分别是单桩基础、桶形抗拔基础和吊扣式基础。
下面将对这三种基础结构进行比较分析。
1. 单桩基础单桩基础是一种简单、成熟、可靠的基础结构，可应用于水深不超过30米的浅海风机，该风机通常使用普通开挖船安装，成本较低。
在单桩基础的设计中，桩的直径、长度和钢板堆垛方式等参数需要精细化计算和调整，以确保桩基能够承受风载、水动力、震动和永久荷载的各种作用力，保证风机的稳定运行。
与其他基础结构相比，单桩基础的优点是施工相对简单，适用范围广，成本低廉。
但是，单桩基础的主要缺点是其对泥土层的依赖性较高，桩基施工流程中使用重型打桩机或现场钢板打桩常会引起水质污染和水下噪音干扰，因此，其适用范围受限，需要充分考虑海洋环境对基础的影响等制约因素。
2. 桶形抗拔基础桶形抗拔基础是另一种常用的海上风机基础结构，通常适用于25至50米深度的水域。
桶形基础的设计是在打预应力混凝土桶体的时候将桶内下部空泡，以提高抵抗弯矩的能力和抗拔性能。
相比于单桩基础，桶形基础在深海或海底地形复杂的地方表现更为出色，具有刚性强、耐风载性好和可减少海洋环境污染等优势。
值得注意的是，桶形基础的施工工艺比单桩基础要复杂一些，需要使用更多的施工设备和人工，所以桶形基础的施工成本比单桩基础更高。
另外，一个缺点是他的模拟需求和设计流程要比单桩基础更为复杂。
此外，由于桶形基础需满足上下游良好的模拟特性，它在提高海底安全系数的同时与其上面的形成很好的一体化，有效地减少了海上风机的摇晃，因而得到了广泛的应用。
3. 吊扣式基础吊扣式基础是一种具有高度灵活性和可重定位性的海上风机基础结构，主要用于深海和远海风机安装。
陆地风机基础型式及优缺点
陆地风机基础型式及优缺点一、扩展基础优点：1、抗弯、抗剪能力强。
2、埋深较浅，挖填方较小。
3、基础刚度大，力学模型简单，结构安全性高。
4、对地基土的适用范围广。
5、与基础环锚固较好，基础与上部结构整体性好。
6、施工工艺成熟，施工周期短，得到实践的检验。
缺点：1、基础工程量及占地面积较大，造价较高。
2、不适用承载力低、不均匀变形较大的土层上。
3、不适用土层不均匀的地基。
二、桩基础优点：1、提高承载力，能适用表层有厚度较大的低承载力、大变形土层的地基。
2、基础承台埋深较浅，减低挖填方量。
3、桩一般埋于承载力及抗变形能力较好的岩土上，有利于减少不均匀沉降。
缺点：1、桩和承台工程量较大，造价较高、施工工期长。
2、桩施工难度较大，打桩过程中容易出现断桩、斜桩等问题，降低基础安全性。
3、受运输及起重设备限制，单节长度一般都不大，需要接桩。
三、肋梁基础优点：1、基础混凝土和钢筋用量相对较少。
2、为重力式基础，依靠基础自重及其上的土重来平衡风机的倾覆力矩，抗倾覆能力较好。
3、能适用变形能力较差的地基。
缺点：1、基础下部为梁板式，厚度相差较大，基础环及基础台柱的纵筋锚固能力较差。
2、基础占地面积大、整体刚度较小，受力比较复杂。
3、梁格中需采用夯实的级配砂石作为配重替代部分混凝土，对回填土的回填质量、压实系数等要求更高，增加施工难度。
4、基础放射状主梁受力很大，配筋多而密集，其与台柱的纵向钢筋交叉，较独立扩展基础而言，施工难度大，施工周期长。
四、岩石锚杆基础优点：1、适用于基岩埋藏较浅、开挖困难、岩体风化程度低、岩体岩质较硬、块体大、裂隙少、基岩较完整的岩石地基。
2、基础直径较小，有利于减少基础占地面积。
3、基础埋深较小，有利于降低基础的混凝土及钢筋用量，减少基础开挖及回填量，降低造价。
缺点：1、锚杆的施工工艺较复杂，不确定性因素较大，基础安全性低。
2、施工过程中容易出现吃浆问题，影响施工进度，工程量风险较大。
3、在正式施工前，需做锚杆的抗拔试验，施工过程中需要对锚杆进行检测，增加施工工期。
风电场风机基础方案对比分析
风电场风机基础方案对比分析摘要：通过对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案施工以及工程量进行对比，从而得出经济性结论。
关键词：风机；圆台；梁板；基础51方案分析风机塔架基础是风电场建设的主要土建工程，作为风机塔架的基础，其承受的荷载360°方向均有可能，其中水平风荷载和倾覆力矩较大，对地基基础的稳定性要求比较高，风机塔架基础工程量的控制对于风电场的建设投资成本的控制尤为重要。
下面以国电联合动力技术有限公司UP2000风力发电机组机型单机容量为2000KW的风机（其轮毂高度为80米）为依据，根据陕西华电王渠则风场施工情况，对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案经济性进行对比。
1.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础，基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径7.0米。
其上部塔筒塔架与基础之间采用基础环连接，基础环需深入基础底板一定的深度，并与基础结构要有可靠连接。
现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础外形见图1：现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础具有以下优缺点：1）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础应用广泛，计算理论成熟。
2）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础采用基础环与塔筒连接，基础在基础环区域既有基础环，又配置了大量钢筋，强度和刚度比较大；基础环以下部分只有钢筋，此处存在强度和刚度突变，容易引起钢筋应力集中、混凝土裂缝集中，进而易引起基础脆性破坏和耐久性问题。
3）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础施工时，支模比较简单，施工难度相对较小，后期维护费用相对较小。
5.11.2 预应力锚栓梁板式基础预应力锚栓梁板式基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径5.4米，预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接。
预应力锚栓梁板式基础外形见图2：预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接，预应力锚栓贯穿基础整个高度直达基础底板。
预应力锚栓采用高强螺栓液压张拉器对锚栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢筋混凝土施加压力。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析海上风机是利用海上风能发电的一种重要装备，而其基础结构是海上风机的重要组成部分。
海上风机的基础结构种类繁多，其中以单桩基础、桁架式基础、和浮式基础为主要类型。
本文将对这三种基础结构进行比较分析，探讨它们在海上风机应用中的优缺点和适用场景。
一、单桩基础单桩基础是一种将海上风机固定在海底的结构基础。
其主要特点是通过一根直径较大的钢桩将风机固定在海底，而钢桩需要通过振动锤或旋挖机等设备打入海底，然后通过水泥灌注或者填充钢筋混凝土进行固定。
优点：1. 施工便利：单桩基础可以通过振动锤或者旋挖机进行施工，相对来说施工比较方便。
2. 成本相对较低：单桩基础的成本相对来说比较低，尤其适用于水深较浅的海域。
3. 维护成本低：单桩基础的维护成本相对较低，因为其结构比较简单，维护也比较容易。
1. 受水深限制：单桩基础受到水深限制，一般只适用于水深较浅的海域。
2. 抗风载能力弱：由于单桩基础固定方式的特殊性，抗风载能力相对较弱，钢桩易于发生折断。
3. 风机规模受限：由于单桩基础的限制，只能适用于小型海上风机，大型海上风机无法采用单桩基础。
二、桁架式基础桁架式基础是一种将海上风机固定在海底的结构基础。
其主要特点是通过将风机与海底连接的桁架结构来确保其稳固性，桁架结构一般采用钢结构。
1. 适用范围广：桁架式基础适用于水深较深的海域，且能适应较大范围的水深。
2. 抗风载能力强：由于桁架结构的特殊性，桁架式基础有较强的抗风能力，适用于大型海上风机。
3. 长期稳定性更强：桁架式基础的稳固性更强，长期使用更加稳定。
1. 施工难度较大：桁架式基础的施工相对来说比较困难，需要较高的技术和设备支持。
2. 成本较高：桁架式基础的成本较高，尤其是钢结构的制造和安装成本较大。
3. 维护难度大：桁架式基础的维护相对来说比较困难，特别是在海上维护更加困难。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析
目前，基础海上风机结构主要有三种类型，包括单桩、扩径桩和螺旋桩。
本文将对这三种基础海上风机结构进行比较分析。
单桩是较早采用的一种基础海上风机结构。
它采用一根较长的单桩作为风机的支撑，通常需要将桩打入海床深处以确保稳定性。
这种结构简单，施工相对方便，但由于单桩直径较小，抗倾覆能力较弱，容易受到侧向力的影响。
在海上环境变化较大的地区，使用单桩结构需要格外注意。
扩径桩是改进单桩结构的一种方式。
它在桩身中部进行扩径处理，以增加桩身的抗倾覆能力。
这种结构在施工上相对复杂一些，但相比于单桩结构，扩径桩能够更好地应对海上风机的侧向力和倾覆力。
扩径桩可能会增加桩身的重量和成本，在设计上需要考虑风机的荷载和使用寿命。
螺旋桩是近年来发展的一种基础海上风机结构。
它采用螺旋形的桩身，通过旋转将桩打入海床中。
螺旋桩具有较大的扭转刚度和抗倾覆能力，能够适应更严酷的海上环境。
螺旋桩还具有较好的安装和拆卸性能，适合于大规模、多桩的风机群布局。
螺旋桩的施工难度较大，需要较大的起重设备和施工时间。
单桩、扩径桩和螺旋桩是目前常见的基础海上风机结构。
单桩结构简单，施工方便，适用于海上环境较稳定的地区；扩径桩结构增加了抗倾覆能力，但会增加成本和重量；螺旋桩结构具有较大的抗倾覆能力和安装灵活性，但施工难度较大。
在选择基础海上风机结构时，需要综合考虑海上环境、施工条件和预算等因素，选择最适合的结构类型。
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）
不同风机基础形式的技术性与经济性比较
不同风机基础形式的技术性与经济性比较
截止到2013年底，我国风电累计装机容量达到9174.46万kW，分布在32个省、直辖市、自治区和特别行政区(台湾装机未统计)，世界排名第一。
十二五期间，我国风电产业发展正式步入了产业技术升级阶段，逐步从量向质的转变。
在整个产业的发展带动下，风机基础设计也在不断演变发展，陆续出现了梁板式基础、无张力灌注桩基础、预应力锚栓基础等。
受限于对不同风机基础形式的认知，在风电场建设前，很多风电投资企业的老总们常常出现“风机基础形式选择恐惧症”，是“多花银子买安全”还是“选择新事物担风险”?
下面仅从技术经济性对梁板式基础、无张力灌注桩基础及圆形扩展基础进行浅析。
表1：不同基础形式技术性比较
表2：不同基础形式经济性比较
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。
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。
原标题:浅析不同风机基础形式。
350MW机组风机单双列布置工程对比浅析
350MW机组风机单双列布置工程对比浅析
在电厂的发电过程中，风机是非常重要的设备之一，它的布置方式对于发电效率和运行稳定性有着直接的影响。
目前，主要有单列和双列两种布置方式，本文将对这两种布置方式进行对比分析。
单列布置是指将风机依次排列在一条直线上，一般情况下采用平行布置的方式。
这种布置方式的优点是结构简单，占地面积较小，同时维护和检修也相对方便。
由于风机之间的距离较小，风机之间的空气流动也较为顺畅，可以有效避免气流的穿插和混合，提高风机的利用效率。
单列布置方式也存在一些缺点。
由于风机之间的距离较小，如果一个风机停机或故障，可能会对其他风机的正常运行产生影响。
由于风机之间的距离较小，也会增加风机之间的噪音相互干扰的可能性。
单列布置方式适用于占地面积较小且风机数量较少的场合，能够提高风机的利用效率和运行稳定性；双列布置方式适用于需要增加装机容量和减小噪音干扰的场合，但是需要考虑到风功率损失和维护难度的问题。
通过合理选择布置方式，可以提高发电效率和运行效果，为电厂的可持续发展做出贡献。
单列和双列布置方式各有其优缺点，选择何种布置方式应根据实际情况和需求进行综合考虑。
风机基础形式方案比较
风机基础设计计算方法及其方案比较近年来，人们由于对能源产生了愈演愈烈的危机意识，对新能源的开发利用也就显得愈加迫切，太阳能，风能，潮汐能等众多新能源的研究开发工作都在如火如荼的进行中。
风能是一种新型清洁能源，可再生，无污染，而且储量丰富，分布范围广泛。
就我国来说，风能主要分布在华北，东北，西北以及沿海及其岛屿地带，而现有的风力发电场分布区域也是与风力资源分布基本吻合的。
2009年，从风电装机容量分布来看，内蒙古装机累计容量920万千瓦，河北省278万千瓦，辽宁省242千瓦，吉林省201千瓦，当年全国实现新增装机容量1380.3万千瓦，而2010年新增容量更是达到了1650万千瓦，一跃成为新增风电装机总容量第一的国家，是日本的75倍，美国的两倍，可见我国在风力发电行业投入了相当大的人力，物力和财力，但数据显示，截至2008年底，我国风力发电在能源结构中所占的比例不足2％，所以，风力发电行业还有很大的上升空间。
但行业的迅速发展也带来了诸多问题，比如风机的荷载参数是通用型的数据，并不一定适应特定的风场，风力发电塔的设计也没有专门的规范和标准，暂时参考《高耸结构设计规范》，同时，风机基础的规范也仅有试行规定，即《FD003-2007风电机组地基基础设计规定》（以下简称《规定》）是参照相关建筑和电力系统的规范和标准而建立的，很多内容仅仅只是简单的将原有的建筑或电力规范原封不动的搬过来，而对基础受大偏心受力，疲劳荷载以及震动影响的计算方法并没有做深入的研究，比如基础在风振或地震作用下的动态刚度问题，基础形式的科学选择问题等，在试行规定中均未做详细介绍，而且对于规定中所提供的三种主要基础类型（天然地基基础，复合型地基基础，桩基础）是否合理也没有做解释。
这些问题的存在，给风力发电机组及塔架基础的安全埋下了隐患。
虽然风机基础的投资费用只占整个风机投资的1.7％左右，但基础安全的重要性是和上部结构同等重要的，不可掉以轻心。
风电机组重力式扩展与肋梁式基础的优与劣
风电机组重力式扩展与肋梁式基础的优与劣
伴随着我国风电产业从量向质的转变发展，在保证安全的前提下，更优化的风机基础设计也逐渐地成为发电企业在投资建场过程中更为关注的重要环节。
重力式扩展基础、肋梁式（梁板式）基础、无张力灌注桩基础、预应力锚栓基础等等“花哨”的名称让决策者们难以抉择。
其中重力式扩展基础与肋梁式基础的适用条件更为接近，也往往是投资者们更为纠结的两种，究竟孰优孰劣？
下面以某实际工程的同一机型在相同地质条件下这两种形式基础的工程量、工期、造价三方面数据进行说明。
表1：单台基础工程量对比
表2：单台基础工期对比（风机与塔筒连接方式为：预应力法兰）
表3：单台基础造价对比
综上可知，传统重力式扩展基础较肋梁式基础而言，因施工工艺更简化，工期有明显优势。
而肋梁式基础在工程量方面有一定的优势。
而两者的造价方面并无明显差距。
对于投资者而言，在选择风机基础形式时，除了考量工程量、工期、造价等方面外，还应结合项目的工期背景、工程地质条件、当地施工经验与水平等其他因素进行综合考量
图：圆形拓展式
图：梁板式。
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风机基础形式工程量比较
随着我国风电行业的持续发展，近年来，西南部等低风速区域被逐步成为风电投资开发的重要区域，相关低风速风机的技术创新也在同步进行中。
为了提高资源利用率，确保项目收益，“风机塔架高度不断增加、风机叶轮直径不断增大”的趋势已成定局，同时风电场地质条件也呈现多样性。
这一系列的变化对风机基础安全、经济性分析等要求越来越高，从而对风机基础设计难度、需要考虑的因素也随之加大和提高。
鉴于风机基础的投资占整个工程的相当比例，本部分的投资也往往是投资商的重点关注的。
目前对于相同单机容量、轮毂高度及叶轮直径的风力发电机组，其基础混凝土及钢筋工程量相差较大。
为确保风机基础安全的基础上更经济，下面总结两种优化风机基础工程量方法。
1、合理选择基础形式
①岩石锚杆基础
对于完整性较好的中风化、弱风化及微风化岩石地区，可以根据地质勘查报告成果考虑采用岩石锚杆基础。
根据某项目进行对比分析，该项目采用岩石锚杆基础比采用圆形扩展基础可节约混凝土约25%，节约钢筋约20%，并可减少基础占地面积。
但最终基础形式需根据详勘报告判断，并邀请权威专家进行方案论证后确定。
若采用岩石锚杆基础，需对锚杆质量及施工质量进行严格控制。
②肋梁基础
对于浅基础，若工程进度要求低、当地人工成本低、施工队伍经验丰富的工程，风机基础可考虑采用肋梁基础以降低工程量。
根据某项目进行分析，该项目采用肋梁基础比采用圆形扩展基础可节约混凝土约33%，节约钢筋约13%。
但由于肋梁基础施工工艺相对复杂，基础模板、钢筋绑扎、混凝土浇筑和振捣等难度较大，肋梁间回填土的要求较高，故单台基础施工工期增加约3天，增加人工成本，且对施工技术水平要求较高，整体经济性需根据实际项目进行分析。
2、通过调整基础埋深进行优化
①桩基础
对于不适合浅基础及换填法等进行地基处理的地区（一般指表层土承载力<250kPa，且厚度>7.0m地区），风机基础一般采用桩基础。
由于桩基础主要依靠基桩承受上部荷载，故可以减少承台的尺寸及埋深，承台尺寸可以根据桩数量及间距要求确定，承台埋深一般为2.7~3.0m。
根据某项目进行分析，该项目通过优化承台尺寸及埋深，可减少混凝土用量约18%，减少钢筋用量约15%，并可减少基础占地面积。
②圆形扩展基础
对于圆形扩展基础，风机基础一般由抗倾覆要求（即基础脱开面积）控制，对于开挖难度较小的地区，通过加大基础埋深，充分利用回填土重量进行抗倾覆，有利于减少基础脱开面积，降低基础工程量。
根据某项目、进行分析，在安全系数相同情况下，该项目基础埋深由3.0m增大到4.0m，混凝土用量减少约10%，钢筋用量减少约8%，并可减少基础占地面积。