[发明专利]适用于预应力岩石锚杆风机基础的地基结构及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于预应力岩石锚杆风机基础的地基结构。

本发明涉及一种适用于预应力岩石锚杆风机基础的地基结构的施工方法。

背景技术

随着陆上风电资源日益有限，陆上风电逐步向山区、戈壁等区域推进，此区域岩石地基 普遍分布。当岩石的完整性和饱和单轴抗压强度均较好的区域，可考虑采用预应力岩石锚杆 风机基础。

由于预应力岩石锚杆风机基础的承台的直径约为传统重力式风机基础的承台的直径的一 半，预应力岩石锚杆风机基础的承台混凝土方量也为传统重力式风机基础的一半。由于作用 在风机上部的水平弯矩、水平力和竖向力较大(荷载偏心较大)，加之单个混凝土承台须布 置岩石锚杆约20根，岩石锚杆的后张拉力(在混凝土承台顶部设置挡板)施加后，相当于又 给风机基础的承台施加约20个竖向力(一般情况下，单个竖向力大小约为800KN)。综上， 预应力岩石锚杆风机基础对浅层地基承载力要求较高，一般需要达到550～600Kpa左右。

如场地覆盖层较薄，且下部岩石的完整性和饱和单轴抗压强度均较好(此时浅层地基承 载力可达到550～600Kpa左右)的区域，可直接采用预应力岩石锚杆风机基础。

如场地覆盖层较厚或浅部地基为全风化(较破碎)岩层，但下部岩石的完整性和饱和单 轴抗压强度仍然较好的区域，此时需对较厚覆盖层或浅层全风化(较破碎)岩层进行地基处 理，处理完的复合地基承载力达到550～600Kpa左右，此时仍可以继续采用预应力岩石锚杆 风机基础。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适用于预应力岩石锚杆风机 基础的地基结构及施工方法，用于解决现有技术中较厚覆盖层或浅层全风化(较破碎)岩层， 不能采用预应力岩石锚杆风机基础的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适用于预应力岩石锚杆风机基础的地 基结构，它包括位于地面以下的复合地基，复合地基的上表面铺设有素混凝土垫层，素混凝 土垫层的上方设有钢筋混凝土承台，钢筋混凝土承台设有突出至地面以上的凸台，凸台的上 表面嵌有用于连接上部塔筒的连接部件；地基结构还包括多根锚杆，锚杆依次穿过钢筋混凝 土承台、素混凝土垫层、复合地基至复合地基的下方岩层。

优选的，连接部件为基础环，基础环的下部位于钢筋混凝土承台内，基础环的上部与上 部塔筒相连接。进一步的优选，基础环的下端与连接法兰连接。

优选的，复合地基内设有多根素混凝土桩。

优选的，锚杆位于钢筋混凝土承台、素混凝土垫层、复合地基中的部分为自由段，自由 段的外部套有套管，锚杆位于复合地基下方的部分为锚固段，锚固段与周边的岩石通过灌浆 料相固定。

优选的，锚杆突出至钢筋混凝土承台外的上端设置有横向挡板，横向挡板的下表面与钢 筋混凝土承台的上表面相接触。

优选的，素混凝土垫层的厚度为15～20cm。

优选的，复合地基的厚度为3～6m。

优选的，素混凝土垫层的上表面与地面之间的距离为1.5～1.8m。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适用于预应力岩石锚杆风机基础的地 基结构的施工方法，包括以下步骤：

1)采用混凝土干作业的方法浇筑形成多根素混凝土桩，素混凝土桩与周围岩土层形成复 合地基；

2)在复合地基上方挖出基坑，对复合地基的地基承载力进行检测；

3)复合地基的地基承载力检测合格后，将多根锚杆插入复合地基中直至复合地基的下方 岩层；

4)锚杆施工完毕后，选取其中若干根锚杆进行抗拔承载力检测；

5)锚杆的抗拔承载力检测合格后，在复合地基的上表面浇筑素混凝土垫层；

6)在素混凝土垫层的上表面绑扎承台钢筋并安装用于连接上部塔筒的连接部件，然后浇 筑混凝土形成钢筋混凝土承台，连接部件的下部嵌入钢筋混凝土承台中；

7)在锚杆突出至钢筋混凝土承台上方的一端安装横向挡板，横向挡板的下表面与钢筋混 凝土承台的上表面相接触，使锚杆产生后张拉力。

优选的，步骤3)中锚杆的施工具体包括以下步骤：

①在复合地基中插入多根套管，套管的下端面与复合地基的下表面相平齐，套管的长度 等于复合地基、素混凝土垫层、钢筋混凝土承台的整体高度；