本發(fā)明屬于光伏，涉及光伏樁的水平承載力檢測，具體涉及一種光伏樁水平承載力試樁方法及選取樁徑、樁長的方法。

背景技術：

1、光伏發(fā)電是利用半導體的光電效應，將太陽光能直接轉化為電能，具有接近終端負荷、生態(tài)環(huán)境負效應低等優(yōu)勢。光伏發(fā)電的結構主要包括樁基礎、光伏支架、光伏板等，樁基礎部分設置于地下，部分露出表面，是光伏發(fā)電結構的基石，光伏支架與樁基礎連接，光伏板設置于光伏支架上，且通常光伏支架與水平面方向呈一定夾角，能夠更好地吸收陽光。

2、如公告號為cn220503942u的中國實用新型專利提供了一種光伏支架混凝土微型樁基礎，所述光伏支架混凝土微型樁基礎包括預埋鋼管，多個鋼筋均沿上下方向延伸且沿預埋鋼管的周向間隔設置在預埋鋼管的一端，箍筋包括多個依次相連的連接桿，連接桿的數(shù)量等于多個鋼筋的數(shù)量，多個鋼筋均穿設在箍筋內且與箍筋的內周面相連，至少一個鋼筋位于相鄰的兩個連接桿之間，基體由混凝土澆筑而成，箍筋、預埋鋼管的一端和多個鋼筋均設在基體內。其提供的光伏支架混凝土微型樁基礎具有結構簡單、成本低廉等優(yōu)點。

3、樁基礎需要滿足豎向抗壓、抗拔及水平承載力等多項技術要求，如公告號為cn219957147u的中國實用新型專利提供了一種光伏發(fā)電支架樁水平承載力檢測裝置，通過設置伺服電機、絲桿和螺套，壓力檢測器通過螺套和絲桿嚙合連接，伺服電機通過連軸桿帶動絲桿轉動，螺套通過內部的螺紋在轉動的絲桿上移動，將壓力檢測器依次移動到與支架樁的上方、下方和中間對應的位置，對支架樁進行水平方向的檢測。雖然上述專利提供的檢測裝置能夠對支架樁的上方、下方和中間對應的位置進行檢測，使檢測的數(shù)據(jù)更加準確，但其是以單根支架樁為基礎進行的檢測。

4、現(xiàn)有技術中的試樁方法大都為單根樁檢測，如在單根樁樁頂加載水平力，其樁頂為自由端，無任何約束，測量其10mm位移時的水平力作為其抗水平承載力，此方法按樁頂為自由考慮，未考慮樁頂支架對樁的約束作用，故得到的水平承載力比實際值偏小，尤其是在沙漠等土質松軟的地區(qū)建設光伏項目，樁徑往往比較小，在試樁過程中，普通試樁方法得到的水平承載力往往低于真實值，為了提高水平承載力，需要加大樁徑或加高樁長，進而造成設計過于保守，浪費材料。

5、因此，需要提供一種考慮支架結構剛度的光伏樁水平承載力試樁方法。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供了一種新的光伏樁水平承載力試樁方法，該方法考慮樁頂光伏支架對基樁頂部的約束作用，使試樁受力性能更切合實際光伏樁，打破了現(xiàn)有技術中僅對單根樁施加水平荷載得到水平承載力的技術偏見，通過本發(fā)明提供的方法進行試驗，能夠為后續(xù)設計提供更加精準的樁頂水平承載力。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

3、一種光伏樁水平承載力試樁方法，包括以下步驟：

4、a1、至少布置兩根光伏樁，兩根所述光伏樁的間距根據(jù)設計值設定；

5、a2、兩根所述光伏樁頂部安裝有支架，通過所述支架將兩根所述光伏樁連接，所述支架包括前立柱、后立柱、斜梁、第一斜撐、第二斜撐；所述前立柱、所述后立柱分別設置于兩根所述光伏樁的頂部，且部分埋入所述光伏樁中，其中，所述前立柱高度小于所述后立柱高度；所述斜梁與所述前立柱頂端、所述后立柱頂端連接；所述第一斜撐設置于所述前立柱與所述斜梁之間、所述第二斜撐設置于所述后立柱與所述斜梁之間；

6、a3、對安裝有支架的兩根所述光伏樁施加水平荷載；

7、a4、任意一根光伏樁產生設定水平位移時，結束加載，得到光伏樁的水平承載力，兩根所述光伏樁的水平承載力相同。

8、進一步地，所述前立柱、所述后立柱埋入所述光伏樁內的長度不低于400mm。

9、進一步地，所述水平荷載為水平承載力設計值或預估極限水平承載力。

10、進一步地，a3中施加水平荷載的具體步驟為：對兩根所述光伏樁的頂部分別施加同方向的兩倍水平荷載。

11、進一步地，a3中施加水平荷載的另一種具體步驟為：對所述斜梁施加四倍的水平荷載。

12、進一步地，a1中兩根所述光伏樁間距的取值范圍為2.6m-3.5m。

13、本發(fā)明還提供了一種選取光伏樁樁徑、樁長的方法，包括以下步驟：

14、b1、首先在設定樁徑下，確定原始樁長，兩根所述光伏樁的所述設定樁徑和所述原始樁長相同，通過計算及試驗得到所述原始樁長的水平承載力，所述試驗過程為上文所述的光伏樁水平承載力試樁方法，并判斷所述水平承載力是否大于等于單樁水平承載力設計值h，若所述水平承載力大于等于h，則所述原始樁長為所需樁長，若所述水平承載力小于h，兩根所述光伏樁樁長均增加0.1m后進一步通過計算及試驗確定水平承載力，并判斷水平承載力是否大于等于h，直至水平承載力大于等于h，滿足要求的所述水平承載力對應的樁長為所需樁長；

15、b2、根據(jù)所述設定樁徑及所述所需樁長計算混凝土工程量；

16、b3、在不同的設定樁徑下，重復b1，根據(jù)不同的設定樁徑得到各自對應的所需樁長；并重復b2，分別根據(jù)不同的設定樁徑及其所需樁長計算混凝土工程量；

17、b4、選取最小混凝土工程量對應的設定樁徑及其所需樁長，并將選取的所述設定樁徑和所述所需樁長作為試樁推薦值。

18、進一步地，所述原始樁長為滿足樁抗拔及抗壓承載力的樁長。

19、進一步地，b1中得到所需樁長的具體步驟為：

20、b1-1、在設定樁徑下，通過計算得到所述原始樁長的理論水平承載力h1，判斷h1是否大于等于h，若h1≥h，進入b1-2,若h1<h，兩根所述光伏樁樁長均增加0.1m后計算得到h1，并判斷h1是否大于等于h，直至滿足h1≥h,進入b1-2；

21、b1-2、在設定樁徑下，滿足h1≥h時對應的樁長為l1,根據(jù)所述設定樁徑及所述樁長l1進行所述試驗，得到實際水平承載力h2，判斷實際水平承載力h2是否大于等于h，若h2≥h，對應的樁長為所需樁長，若h2<h，兩根所述光伏樁樁長均增加0.1m后進行所述試驗得到h2，并判斷h2是否大于等于h，直至滿足h2≥h，得到所需樁長。

22、進一步地，所述設定樁徑的取值范圍為120mm-250mm。

23、相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下有益效果：

24、1、本發(fā)明提供的光伏樁水平承載力試樁方法考慮支架對光伏樁頂部的約束作用，在安裝有支架的前提下進行試樁，使試樁結果更接近實際工程值，從而能夠為后續(xù)設計提供更加精準的樁頂水平承載力；

25、2、本發(fā)明提供的選取光伏樁樁徑、樁長的方法以新的試樁方法為基礎，得到能夠滿足抗水平承載力的合適樁長，該樁長小于或等于采用現(xiàn)有技術中試樁方法得到的樁長，根據(jù)該樁長計算混凝土工程量，更加節(jié)省成本；再進一步對不同樁徑進行試驗，得到多組不同的混凝土工程量，從中選取混凝土工程量最小的樁徑和樁長作為試樁推薦值，能夠極大地節(jié)約施工成本和縮短施工周期。

技術特征：

1.一種光伏樁水平承載力試樁方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的光伏樁水平承載力試樁方法，其特征在于：所述前立柱、所述后立柱埋入所述光伏樁內的長度不低于400mm。

3.根據(jù)權利要求1所述的光伏樁水平承載力試樁方法，其特征在于：所述水平荷載為水平承載力設計值或預估極限水平承載力。

4.根據(jù)權利要求1所述的光伏樁水平承載力試樁方法，其特征在于：a3中施加水平荷載的具體步驟為：對兩根所述光伏樁的頂部分別施加同方向的兩倍水平荷載。

5.根據(jù)權利要求1所述的光伏樁水平承載力試樁方法，其特征在于：a3中施加水平荷載的另一種具體步驟為：對所述斜梁施加四倍的水平荷載。

6.根據(jù)權利要求1所述的光伏樁水平承載力試樁方法，其特征在于：a1中兩根所述光伏樁間距的取值范圍為2.6m-3.5m。

7.一種選取光伏樁樁徑、樁長的方法，其特征在于：

8.根據(jù)權利要求7所述的選取光伏樁樁徑、樁長的方法，其特征在于：所述原始樁長為滿足樁抗拔及抗壓承載力的樁長。

9.根據(jù)權利要求7所述的選取光伏樁樁徑、樁長的方法，其特征在于：b1中得到所需樁長的具體步驟為：

10.根據(jù)權利要求7所述的選取光伏樁樁徑、樁長的方法，其特征在于：所述設定樁徑的取值范圍為120mm-250mm。

技術總結
本發(fā)明提供了一種光伏樁水平承載力試樁方法及選取樁徑、樁長的方法，涉及光伏技術領域，所述試樁方法的步驟為：A1、布置兩根光伏樁，其間距采用設計值；A2、兩根光伏樁頂部安裝有支架，通過支架將兩根光伏樁連接，所述支架包括前立柱、后立柱、斜梁、第一斜撐、第二斜撐；所述前立柱、所述后立柱分別設置于兩根光伏樁的頂部，斜梁與前立柱頂端、后立柱頂端連接；第一斜撐設置于前立柱與斜梁之間、第二斜撐設置于后立柱與斜梁之間；A3、對安裝有支架的兩根所述光伏樁施加水平荷載；A4、任意一根光伏樁產生設定位移時，結束加載，得到光伏樁的水平承載力。本發(fā)明提供的試樁方法，考慮支架對光伏樁的約束作用，得到的試樁結果更接近實際工程值。

技術研發(fā)人員：賀文山,馬鉑浩,黃煒,張思帆,楊玉冰,韋沁巖,劉沃歷,黃紅梅
受保護的技術使用者：廣東水電二局集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19