光伏电站土建基础设计与施工质量控制研究

1 土建工程

（1）对于临建和上墙的施工作业，应当创建统一、规范的管理机制，各项工作在开展时都一定要把“五牌一图”张贴至墙面上。（2）施工作业场地中的道路管理方面，因为并网光伏发电站建设需要占用较大的空间，因此，现场会设置较为密集的支架组件，如此一来，在开展施工活动前，需要先对现场道路进行合理规划，确保来往车辆可以顺畅、有序的通行。（3）对于设备运输工作，一定要综合分析考虑，把材料和设备放置在规定场地中，而且要和作业场地保持足够的距离，确保运输路线的通畅无阻，而且放置材料的区域一定要做到通风性强、干净整洁、安全性高，而且还要具有较强的排水能力。（4）土建支架作业阶段，会包含微孔浇筑桩、独立基础、螺旋钢桩、条形基础等多方面的施工项目，需要作业人员充分了解施工图纸中的每个细节与内容，根据作业场地编制科学合理的施工计划。（5）在对逆变器基础进行施工作业时，需要按照施工图纸、作业场地的地质特点加以确定，把控好放线的精准化程度，再按照放线实行开挖作业，确保每项参数都能满足施工标准。（6）箱变基础施工，依照施工图实行放线定位，确保放线的尺寸、位置精准无误，且深度能够符合施工标准。（7）在对场地内围栏进行施工时，应当严格依照工序流程开展各项操作，先实施放线测量，再开展围栏尺寸选定、砼浇筑、模板拆除等一系列操作，最后结束安装作业。

2 光伏电站土建基础设计要点

2.1 工程测量

高程控制网和水平控制网的设置是测量工作的基础，设计人员应依据施工图纸，结合场地实际地形地貌，构建覆盖全场的高程控制网与水平控制网，为后续施工提供精准的基准坐标。测量作业需严格遵循相关标准规范，其中《电力工程施工测量标准》（DL ∕ T5578-2020）对电力类工程的测量精度、仪器使用及数据处理提出了针对性要求，《工程测量标准》（GB50026-2020）则从通用工程测量角度明确了基本准则与技术指标。

2.2 地质勘察

地质勘察是光伏电站土建基础设计的重要前期工作。通过地质勘察，可详细了解项目场地的地层结构、岩土性质、地下水情况等信息，为基础设计提供关键依据。在勘察过程中，通常采用钻探、原位测试、室内土工试验等多种方法。例如，通过钻探获取岩芯样本，分析其物理力学性质，确定地基土的承载力特征值。依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001（2009 年版） 及《光伏发电工程地质勘察规范》（NB/T10100-2018），对于光伏电站这类工程，应查明场地内岩土的成因、类型、分布规律及工程特性，尤其要关注是否存在不良地质作用，如滑坡、泥石流、岩溶等。

2.3 基础荷载计算

（1）恒载：主要包括光伏组件、支架、连接件以及基础自身的重量。在计算恒载时，需根据各部件的实际重量或通过材料密度与体积的乘积进行准确计算。（2）活载：主要考虑检修人员和工具的重量，一般按照规范取值。如《光伏发电站设计规范》（GB50797-2012）规定，检修荷载标准值可取 1.0kN/m² 。（3）风荷载：是光伏电站基础设计中需要重点考虑的可变荷载。风荷载的大小与当地的基本风压、地形地貌、光伏组件的高度和体型系数等因素有关。（4）雪荷载：同样是可变荷载的重要组成部分，其大小与当地的积雪深度和屋面坡度等因素有关。根据《建筑结构荷载规范》，可确定雪荷载的标准值。

2.4 结构设计选型

（1）微孔灌注桩：适用于各类地质条件，尤其是软土地基。其优点是单桩承载力高，稳定性好，能有效抵抗水平荷载和上拔力。施工时，先利用钻机成孔，然后下放钢筋笼并浇筑混凝土。在设计时，需依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）进行桩径、桩长、配筋等参数的计算。（2）高强度预应力管桩：具有施工速度快、质量稳定、桩身强度高的特点。可通过锤击法或静压法施工。在地质条件较好，如土层较均匀、无坚硬障碍物的场地应用较为广泛。设计时，需参照《预应力混凝土管桩技术标准》（JGJ/T406-2017）确定桩的型号、壁厚、长度等参数。（3）螺旋钢桩：安装便捷，对环境影响小，可适用于多种地质条件，特别是在沼泽地、滩涂等施工条件较为困难的区域优势明显。

3 光伏电站土建基础施工质量控制措施

3.1 测量放线

现场施工时，根据设计方案利用 RTK 设备开展桩基的测量及其放线工作，尤其是桩基中心线以及高程等要精确测量，实践时必须以组为单位开展测量放线工作。确定好位置后利用沾有红色油漆的一次性筷子进行定位标记。正式施工前，需依据《工程测量标准》（GB50026-2020）对测量放线成果进行复核，确保定位偏差在允许范围内，一般要求桩基中心线偏差不超过 5mm，高程偏差不超过 ±10mm 。

3.2 施工控制

在钻孔施工环节，确定好位置后对钻头进行固定，使用定位检测尺实现平面位置精确定位。将两台经纬仪呈直角状态布置，对钻孔的垂直度进行检测，要求垂直度偏差控制在 1% 范围内。成孔前对相关区域地质情况进行调查研究，以此为基础对钻孔速度进行控制。

3.3 混凝土养护

为了保障混凝土施工质量，完成浇筑工序后12 小时内对表面进行薄膜覆盖处理，同时定期对表面进行洒水，确保混凝土表面时刻处于湿润状态，为混凝土水化反应提供良好的外部环境。依据《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）第 8.5.1 条，对于采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，浇水养护时间不得少于 7d。在养护过程中，需安排专人负责，定时记录养护情况，确保养护措施落实到位。

3.4 质量验收

（1）混凝土强度：应按规定留置试块，进行标准养护和同条件养护。标准养护试块用于评定混凝土的设计强度等级，同条件养护试块用于检验结构实体混凝土强度。（2）外观质量：不应有严重缺陷，如蜂窝、孔洞、露筋等。对于一般缺陷，应按技术方案进行处理，并重新检查验收。（3）尺寸偏差：基础的轴线位置、标高、截面尺寸等偏差应符合规范要求。如独立基础的轴线位置允许偏差为 15mm，标高允许偏差为 ±10mm ，截面尺寸允许偏差为 +8mm，-5mm。在验收过程中，需详细记录验收数据，对不符合要求的部位及时整改，确保基础施工质量符合设计和规范标准。

4 基础设计和施工失败的事故案例分析

内蒙某光伏项目在投入运行后不久，遭遇一场强风天气，部分光伏阵列发生倾覆事故。经调查，该项目所在区域地质条件复杂，存在部分软弱土层，但在基础设计选型时，未充分考虑地质因素，盲目选用了造价较低的浅基础形式，且基础埋深不足。

结语

综上所述，土建基础作为光伏电站的重要根基，其设计的合理性与施工质量的优劣，直接关乎光伏电站的稳定运行、安全性能以及发电效率。从前期的地质勘察、基础荷载精准计算，到合理的结构设计选型，再到施工过程中的测量放线、施工控制、混凝土养护以及严格的质量验收，每一个环节都紧密相连且至关重要。只有严格遵循相关规范标准，加强各环节的质量把控，才能确保光伏电站土建基础工程的质量，为光伏产业的可持续发展奠定坚实基础。

参考文献：

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[2] 雷咸道 , 王鹏 , 帅争峰 , 李大伟 , 孙建军 , 杨辉 . 西北大型并网光伏电站工程建设要点 [J]. 水电与新能源 ,2023,37(01):40-43.