风电机组地基基础设计规定FD003

1、.1 范 围1.0.1 本标准规定了风电场风电机组塔架地基基础设计的基本原则和方法，涉及地基基础的工程地质条件、环境条件、荷载、结构设计、地基处理、检验与监测等内容。1.0.2 本标准适用于新建的陆上风电场风电机组塔架的地基基础设计。工程竣工验收和已建工程的改（扩建）、安全定检，应参照本标准执行。1.0.3 风电场风电机组塔架的地基基础设计除应符合本标准外，对于湿陷性土、多年冻土、膨胀土和处于侵蚀环境、受温度影响的地基等，尚应符合国家现行有关标准的要求。 2 规范性引用文件 下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用标准，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版

2、均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些标准的最新版本。凡是不注日期的引用标准，其最新版本适用于本标准。 GB 18306 中国地震动参数区划图 GB 18451.1 风力发电机组 安全要求 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50009 建筑结构荷载设计规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50153 工程结构可靠度设计统一标准 GB 60223 建筑工程抗震设防分类标准 GB 50287 水力发电工程地质勘察规范 GBJ 14

3、6 粉煤灰混凝土应用技术规范 FD 0022007 风电场工程等级划分及设计安全标准 DL/T 5082 水工建筑物抗冰冻设计规范 JB/T10300 风力发电机组 设计要求 JGJ 24 民用建筑热工设计规程 JGJ 94 建筑桩基技术规范 JGJ 106 建筑基桩检测技术规范 JTJ 275 海港工程混凝土防腐蚀技术规范 3 总 则3.0.1 为统一风电场风电机组塔架地基基础设计的内容和深度，特制定本标准。3.0.2 风电机组地基基础设计应贯彻国家技术经济政策，坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，充分考虑结构的受力特点，做到安全适用、经济合理、技术先进。3.0.3 本标准的地基基础设计

4、采用极限状态设计方法，荷载和有关分项系数的取值应符合相关规定，以保证在规定的外部条件、设计工况和荷载条件下，使风电机组地基基础在设计使用年限50年内安全、正常工作。4 术 语4.0.1 风电场wind power station 由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。通常称为风电场。4.0.2 风力发电机组wind turbine generator system（WTGS） 将风的动能转换为电能的系统。4.0.3 地基subgrade 支承基础的土体或岩体。4.0.4 基础foundation 将上部结构的各种荷载传承到地基上的结构物。4.0.5 基本组合fundamental co

5、mbination 承载能力极限状态计算时，永久作用和可变作用的组合。4.0.6 偶然组合accidental combination 承载能力极限状态计算时，永久作用、可变作用和一个偶然作用的组合。4.0.7 标准组合characteristic/nominal combination 正常使用极限状态计算时，采用标准值荷载的组合。4.0.8 参考风速reference wind speed 用于确定WTGS级别的基本极端风速参数。与气候相关的其他设计参数均可由参考风速和其他基本等级参数计算得到。4.0.9极端风速extreme wind speed Ts内的平均最高风速，它可能是N年一遇（

6、重现周期N年）。 GB l8451.1采用的重现周期N=50年和N=1年，采用的时限T=3s。4.0.10设计载荷状态design load case（DLC） 各种可能的设计状态与引起构件载荷的外部条件的组合。4.0.11荷载修正安全系数modified safety factor of load 考虑风电机组塔架基础所受上部结构的荷载不确定性和荷载模型偏差等因素而采用的修正安全系数k0，其值为1.35。4.0.12 地基承载力特征值characteristic value of subgrade bearing capamty 荷载试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的

7、压力值，其最大值为比例界限值。4.0.13 单桩竖向极限承载力标准值uhimate vertical bearing capacity of single pile 单桩在竖向荷载作用下到达破坏状态前或出现不适于继续承载的变形时所对应的最大荷载。它取决于土对桩的支承阻力和桩身承载力。4.0.14 单桩竖向承载力力特征值characteristic value of the vertical bearing capacity of a single pile 单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数后的承载力值。4.0.15 地基变形允许值allowable subsoil deformation

8、为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。4.0.16标准冻深 standard frost penetration 在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻深的平均值。4.0.17 基础环foundation stub of tubular tower 用于塔筒与塔筒基础连接的预埋连接件。4.0.18 轮毂高度hub height 风力发电机组风轮扫掠面积中心距地面的高度。4.0.19 塔架tower 基础以上支撑风力发电机组的高耸结构。 4.0.20 扩展基础spread foundation 由台柱和底板组成使压力扩散的基础。 4.0.21 桩基础pile found

9、ation 由设置于岩土中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础。 4.0.22 岩石锚杆基础 rock foundation with anchor bars 在岩石地基上，靠岩石锚杆、混凝土承台和岩石地基共同作用的基础。4.0.23 土岩组合地基 soil-rock composite subgrade 在地墓主基主要受力层范围内，存在石芽密布并有出露的地基、大孤石或个别石芽出露的地基。4.0.24地基处理 ground treatment 为提高地基的强度、刚度和稳定性而采取的处理措施。4.0.25 复合地基 composite subgrade，composite foundation 由

10、地基土和部分土体被增强或被置换而形成的增强体共同承担荷载的人工地基。5 基本规定5.0.1 根据风电机组的单机容量、轮毂高度和地基复杂程度，地墓基基础分为三个设计级别，设计时应根据具体情况，按表5.0.1选用。表5.0.1 地基基础设计级别 设计级别单机容量，轮毂高度和地基类型1 单机容量大于1.5MW 轮毂高度大于80m 复杂地质条件或软土地基2 介于1级、3级之间的地基基础3 单机容量小于0.75MW 轮毂高度小于60m 地质条件简单的岩土地基 注1：地基基础设计级别按表中指标划分分属不同级别时，按最高级别确定。 注2：对1级地基基础，地基条件较好时，经论证基础设计级别可降低一级。5.0.

11、2 风电机组地基基础设计应符合下列规定： 1 所有风电机组地基基础，均应满足承载力、变形和稳定性的要求。 2 1级、2级风电机组地基基础，均应进行地基变形计算。 3 3级风电机组地基基础，一般可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算： 1）地基承载力特征值小于130kPa或压缩模量小于8MPa。 2）软土等特殊性的岩土。5.0.3 风电机组地基基础设计前，应进行岩土工程勘察，勘察内容和方法应符合GB 50021的规定。5.0.4 风电机组基础型式主要有扩展基础、桩基础和岩石锚杆基础，具体采用哪种基础应根据建设场地地基条件和风电机组上部结构对基础的要求确定，必要时需进行试算或技术经济比

12、较。当地基土为软弱土层或高压缩性土层时，宜优先采用桩基础。5.0.5 根据风电场工程的重要性和基础破坏后果（如危及人的生命安全、造成经济损失和产生社会影响等）的严重性，风电机组基础结构安全等级分为两个等级，见表5.0.5。表5.0.5 风电机组基础结构安全等级基础结构安全等级基础的重要性基础破坏后果1级重要的基础很严重2级一般基础严重 注；风电机组基础的安全等级还应与风电机组和塔架等上部结构的安全等级一致。5.0.6 风电机组地基基础设计应进行下列计算和验算： 1 地基承载力计算。 2 地基受力层范围内有软弱下卧层时应验算其承载力。 3 基础的抗滑稳定、抗倾覆稳定等计算。 4 基础沉降和倾斜变

13、形计算。 5 基础的裂缝宽度验算。 6 基础（桩）内力、配筋和材料强度验算。 7 有关基础安全的其他计算（如基础动态刚度和抗浮稳定等）。 8 采用桩基础时，其计算和验算除应符合本标准外，还应符合GB 50010和JGJ 94等的规定。5.0.7 鉴于风电机组主要荷载风荷载的随机性较大，且不易模拟，在与地基承载力、基础稳定性有关的计算中，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载应采用经荷载修正安全系数（k0）修正后的荷载修正标准值。k0取1.35。5.0.8 材料的疲劳强度验算应符合GB 50010的规定。5.0.9 应对制造商提出的基础环与基础的连接设计进行复核。5.0.10 根据基础的受力条

14、件和上部结构要求，视风电机组制造商的要求对地基基础的动态刚度进行验算。5.0.11 抗震设防烈度为9度及以上，或参考风速超过50m/s（相当于50年一遇极端风速超过70m/s）的风电场，其地基基础设计应进行专门研究。5.0.12 受洪（潮）水或台风影响的地基基础应满足防洪要求，洪（潮）水设计标准应符合FD 002-2007的规定。5.0.13 对可能受洪（潮）水影响的地基基础，在基础周围一定范围内应采取可靠永久防冲防淘保护措施。6 地基特性6.1 岩土的分类6.1.1 风电场风电机组基础地基的岩土体可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土等。根据地质成因，土也可分为残积土、坡积土、洪积

15、土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。6.1.2 岩石地基除应确定岩石的地质名称和风化程度外，尚应进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分。6.1.3 岩石的坚硬程度、岩体完整程度和岩体的基本质量等级的划分应符合表6.1.3-1表6.1.3-3的规定。表6.1.3-1 岩石坚硬程度分类坚硬程度坚硬岩中硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度Rb（MPa）Rb>6060Rb>3030Rb>1515Rb>5Rb5表6.1.3-2 岩体完整程度分类岩体完整程度完整较完整 完整性差较破碎 破碎完整性指数>0.750.750.550.550.350.350.15&

16、lt;0.15注：完整性指数为岩体纵波速度与岩块纵波速度之比的平方，选定岩体和岩块测定波速时，应注意其代表性。表6.1.3-3 岩体基本质量等级分类类型岩 体 特 性I 坚硬岩，新鲜一微风化，岩体完整，整体状或巨厚层状结构 坚硬岩，微风化，岩体较完整，块状或次块状、厚层状结构 中硬岩，新鲜，岩体完整，整体状或巨厚层状结构 坚硬岩、弱风化，岩休完整性差，次块状、镶嵌状、中厚层状或互层状结构 中硬岩，微风化，岩体较完整，块状或次块状、厚层、中厚层状或互层状结构 较软岩，微风化一新鲜，岩体完整，整体状、块状、巨厚层状或厚层状结构续表类型岩 体 特 性 坚硬岩，弱风化一强风化，岩体较破碎，碎裂或块裂结

17、构，互层或薄层状结构 中便岩，弱风化，岩体完整性差，互层状或薄层状、碎裂或块裂结构 较软岩，微风化弱风化，岩体较完整，中厚层状、互层状或薄层状结构 软岩，新鲜一微风化，岩体完整较完整，厚层状或中厚层状结构V 坚硬岩中硬岩，强风化，岩体破碎，散体结构 较软岩软岩，强风化，岩体较破碎，薄层状，块裂或碎裂结构、散体状结构 断层破碎带6.1.4 当缺乏饱和单轴抗压强度试验资料时，可按附录A表A.0.1和表A.0，2划分岩石的坚硬程度和岩体的完整程度。岩石的风化程度和岩体的结构类型的划分可按附录B、附录C进行。6.1.5 当软化系数不大于0.75时，应定为软化岩石；当岩石具有特殊成分、特殊结构或特殊性质

18、时，应定为特殊性岩石，如易溶性岩石、膨胀性岩石、崩解性岩石、盐溃化岩石等。6.1.6 碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50%的土，并按表6.1.6可进一步划分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。表6.1.6 碎石土分类土的名称颗粒形状颗粒级配漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒含量超过总质量的50块石棱角形为主卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒含量超过总质量的50碎石棱角形为主圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量的50角砾棱角形为主注；定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。6.1.7 碎石土的密实度宜根据修正后的圆锥动力触探锤击数按表6.

19、1.7-1或表6.1.7-2确定，也可根据附录D的规定定性鉴别。表6.1.7-1 碎石土密实度按N63.5分类重型动力触探锤击数N63.5密实度重型动力触探锤击数N63.5密实度N63.55松散10<N63.520中密5<N63.510稍密N63.5>20密实 注；本表适用于平均粒径不大于50mm， 且最大粒径小于100mm的碎石土表6.1.7-2 碎石土密实度按N120分类重型动力触探锤击数N120密实度重型动力触探锤击数N120密实度N1203松散11<N12014密实3<N1206稍密N120>14很密6<N12011中密注：本表适用于平均粒径大

20、于50mm，或最大粒径大于100mm碎石土。6.1.8 砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量50，粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总质量50的土，并按表6.1.8可进一步划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。表6.1.8 砂土分类土的名称颗粒级配砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占总质量2550粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过总质量的50中砂粒径大于0.25mm的颗粒含址超过总质量的50细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过总质量的85粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含景超过总质量的50 注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。6.1.9 砂土的密实度根据标准贯人试验锤击数

21、实测值N应按表6.1.9的规定划分为松散、稍密、中密和密实。表6.1.9 砂土的密实度标准贯入试验锤击数N 密 实 度标准贯入试验锤击数N 密 实 度 N10 松散 15<N30 中密 10<N15 稍密 N>30 密实 注：当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据当地经验确定。6.1.10 粉土为粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量的50，且塑性指数不大于10的土。6.1.11 黏性土为塑性指数大于10的土，根据塑性指数划分为粉质黏十和黏土。粉质黏土为塑性指数大于10，且不大于17的土；黏上为塑性指数大于17的土。 注：塑性指数应由相应于76g圆锥仪沉人土中深

22、度为10mm时测定的液限计算而得。6.1.12 黏性土的状态可按表6.1.12分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑。表6.1.12 黏性土的状态液性指数IL状 态液性指数IL状 态IL0坚硬0.75<IL1软塑0<IL0.25硬塑IL>l流塑0.25<IL0.75可塑注：当用静力触探探头阻力或标准贯人试验锤击数判定黏性上的状态时，可根据当地经验确定。6.1.13 软土为天然孔隙比不小于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。6.1.14 红黏土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性黏土，其液限一般大于50。经搬运、沉积后，红黏土仍保留

23、其基本特征，液限大于45的土为次生红黏土。6.1.15 人工填土根据其成因和组成，可分为素填土、压实填土、杂填土和冲填土。 素填土为由碎石土、砂土、粉土、黏性土等组成的填土。经过压实或夯实的素填土为压实填土。杂填土为含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥砂形成的填土。6.1.16 膨胀土为土中黏粒成分主要由亲水矿物质组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩特性，是自由膨胀率不小于40的黏性土。6.1.17 湿陷性土为在浸水后产生附加沉降，是湿陷系数不小于0.015的土。6.1.18 多年冻土为含有固态水，且冻结状态持续两年或两年以上的土。6.1.19 盐渍岩土为易溶盐

24、含量大于0.3，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性的岩土。6.2 岩土体工程特性指标6.2.1 土的工程特性指标包括强度指标、压缩性指标、静力触探探头阻力、标准贯人试验锤击数、载荷试验承载力等。土的工程特性指标代表值有标准值、平均值及特征值。抗剪强度应取标准值，压缩性指标应取平均值，载荷试验承载力应取特征值。设计取值时，宜考虑基础受荷载重复作用对土的工程特性指标的不利影响。6.2.2 用载荷试验确定地基土的承载力时，压板面积宜为0.250.50m2。试验要求应符合附录E的规定。6.2.3 土的抗剪强度指标，可采用原状土室内剪切试验、无侧限抗压强度试验、现场剪切试验、十字板剪切试验等方法测定。当采

25、用室内剪切试验确定时，应选择三轴压缩试验中的不固结不排水剪切试验。经过预压固结的地基可采用固结不排水试验。每层土的试验数量不得少于六组。室内试验抗剪强度标准值Ck、k可按附录F确定。6.2.4 土的压缩特性指标可采用原状土室内压缩试验、原位甲板载荷试验、旁压试验确定。地基土的压缩性可按几为100kPa、P2为200kPa时相对应的压缩系数值（1-2）划分为 低、中、高压缩性，并应按以下规定进行评价： 1 当1-2<0.1MPa-1时为低压缩性土。 2 当0.1MPa-11-2<0.5MPa-1时为中压缩性土。 3 当l-2>0.5MPa-1时为高压缩性土。6.2.5 饱和无黏

26、性土和少黏性土的振动液化破坏，应根据土层的天然结构、颗粒组成、松密程度、地震前和震时的受力状态、边界条件和排水条件以及地震历时等因素，结合现场勘察和室内试验综合分析判定，并应符合附录G的规定。6.2.6 地基岩体承载力特征值可根据岩石饱和单轴抗压强度、岩体结构和裂隙发育程度，按表6.2.6做相应折减后确定；对极软岩可通过三轴压缩试验或现场载荷试验确定其承载力特征值。表6.2.6 地基岩体承载力特征值fak 单位：MPa岩石单轴饱和抗压强度Rb岩体承载力特征值fak岩体完整，节理间距大于1m岩体较完整，节理间距为1.00.3m岩体完整性较差，节理间距为0.30.1m岩体破碎，节理间距小于0.1m

27、坚硬岩、中硬岩（Rb>30）（1/171/20）Rb（1/111/16）Rb（1/81/10）Rb（1/7）Rb较软岩、软岩（Rb<2030）（1/111/16）Rb（1/81/10）Rb（1/61/7）Rb（1/5）Rb6.2.7 当岩体、结构面物理力学试验资料不足时，可根据经验按表6.2.7-1、表6.2.7-2选取岩体和结构面力学参数。；.66表6.2.7-1 地基岩体力学参数岩体分级基础与岩体岩体变形模量（MPa）c（MPa）（MPa）fc（MPa）E0（MPa）I1.50>l.301.50>1.30o.90f>0.7501.60>1.402.50&

28、gt;2.00o.95f>0.800>20.01.30>1.10l.30>1.100.75f>0.6501.40>1.202.00>1.50O.80f>0.70020.0Eo>10.01.10>0.901.10>0.700.65f>0.5501.20>0.801.50>0.700.70f>0.60010.0Eo>5.00.90>0.400.70>0.300.55f>0.4000.80>0.550.70>0.300.60f>0.4505.0Eo>2.0V0.7

29、0>0.400.30>0.050.40f>0.3000.55>0.400.30>0.050.45f>0.3502.0Eo>0.2注1：表中岩体即地基基岩。注2：、为抗剪断强度，f、c为抗剪弧度。注3：表中参数限于硬质岩，软质岩应根据软化系数进行折减。表6.2.7-2 结构面、软弱层、断层的抗剪和抗剪强度类 别抗剪断强度抗剪强度（MPa）fc（MPa）胶结的结构面0.800.600.2500.1000.800.600无充填的结构面0.700.450.1500.0500.700.500岩块岩屑型0.550.450.2500.1000.500.400岩屑夹泥

30、型0.450.350.1000.0500.400.300泥灾岩屑型0.350.250.0500.0100.300.250泥0.250.180.0020.0010.250.150注1: 表中参数限于硬质岩中胶结或无充填的结构面。注2：软质岩中的结构画应进行折减。注3：胶结或无充填的结构面抗剪断强度应根据结构面的粗糙程度选取火值或小值。 7 荷载、荷载工况与荷载效应 组合及分项系数7.1 荷 载7.1.1 作用在风电机组地基基础上的荷载按随时间的变异可分为三类： 1 永久荷载，如上部结构传来的竖向力Fzk、基础自重G1、回填土重G2等。 2 可变荷载，如上部结构传来的水平力Fxk和Fyk、水平力矩

31、Mxk和Myk、扭矩Mzk,，多遇地震作用凡Fe1等。当基础处于潮水位以下时应考虑浪压力对基础的作用。 3 偶然荷载，如罕遇地震作用Fe2等。7.1.2 根据GB 50223的有关规定，风电机组地基基础的抗震设防分类定为丙类，应能抵御对应于基本烈度的地震作用，抗震设防的地震动参数按GBl8306确定。7.1.3 上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载效应宜用荷载标准值表示，为正常运行荷载、极端荷载和疲劳荷载三类。正常运行荷载为风力发电机组正常运行时的最不利荷载效应，极端荷载为GB 18451.1中除运输安装外的其他设计荷载状况（DLC）中的最不利荷载效应，疲劳荷载为GB 18451.1中需进

32、行疲劳分析的所有设计荷载状况（DECDLC）中对疲劳最不利的荷载效应。7.1.4 对于有地震设防要求的地区，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载还应包括风电机组正常运行时分别遭遇该地区多遇地震作用和罕遇地震作用的地震惯性力荷载。7.1.5 地基基础设计时应将同一工况两个水平方向的力和力矩分别合成为水平合力Frk、水平合力矩Mrk，并按单向偏心计算。7.2 荷载工况与荷载效应组合7.2.1 地基基础设计的荷载应根据极端荷载工况、正常运行荷载工况、多遇地震工况、罕遇地震工况和疲劳强度验算工况等进行设计。 极端荷载工况为上部结构传来的极端荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载；正常运行荷载工况为上

33、部结构传来的正常运行荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载；多遇地震工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加多遇地震作用和基础所承受的其他有关荷载；罕遇地震工况为上部结构传来的正常运行荷载效应叠加罕遇地震作用和基础所承受的其他有关荷载；疲劳强度验算工况为上部结构传来的疲劳荷载效应叠加基础所承受的其他有关荷载。7.2.2 按地基承载力确定扩展基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩基础桩数时，荷载效应应采用标准组合，且上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载标准值应按第8章和第9章的相关要求修正为荷载修正标准值。扩展基础的地基承载力采用特征值，且可按基础有效埋深和基础实际受压区域宽度进行修正。桩基础单

34、桩承载力采用特征值，并按JGJ 94确定。7.2.3 计算基础（桩）内力、确定配筋和验算材料强度时，荷载效应应采用基本组合，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载设计值由荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。7.2.4 基础抗倾覆和抗滑稳定的荷载效应应采用基本组合，但其分项系数均为1.0，且上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载标准值应按第8章和第9章的相关要求修正为荷载修正标准值。7.2.5 验算地基变形、基础裂缝宽度和基础疲劳强度时，荷载效应应采用标准组合，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的荷载直接采用荷载标准值。7.2.6 多遇地震工况地基承载力验算时，荷载效应应采用标准组合；截面抗震

35、验算时，荷载效应应采用基本组合。表7.2.9 地基基础设计内容、荷载效应组合、荷载工况和主要荷载设计内容荷载效应组合荷载工况主要荷救正常运行荷载工况极端荷载工况疲劳强度验算工况多遇地震工况罕遇地震工况FrkMrkFzkMzkG1G2Fe1Fe2（1）扩展基础地基承载力复核标准组合*（2）桩基础基桩承载力复核标准组合*（3）截面抗弯验算基本组合*（4）截面抗剪验算基本组合*（5）截面抗冲切验算基本组合*（6）抗滑稳定分析基本组合*（7）抗倾覆稳定分析基本组合*（8）裂缝宽度验算标准组合*（9）变形验算标准组合*（10）疲劳强度验算标准组合（11）抗滑稳定验算（罕遇地震）偶然组合（12）抗倾覆稳定

36、验算（罕遇地震）偶然组合注：*多遇地震工况需考虑多遇地震作用；*仅当多遇地震工况为基础设计的控制荷载工况时才进行该项验算。7.2.7 罕遇地震工况下，抗滑稳定和抗倾覆稳定验算的荷载效应应采用偶然组合。7.2.8 地震作用计算和地基基础抗震验算等应符合GB 50011的规定，地基基础的有关抗震设计还应符合GB 50007、JGJ 94等的有关规定。7.2.9 地基基础设计内容、荷载效应组合、荷载工况和主要荷载的选取应按表7.2.9采用。 7.3 分项系数7.3.1 基础结构安全等级为一级、二级的结构重要性系数分别为1.1和1.0。7.3.2 对于基本组合，荷载效应对结构不利时，永久荷载分项系数为

37、1.2，可变荷载分项系数不小于1.5；荷载效应对结构有利时，永久荷载分项系数为1.0，可变作用分项系数为0。疲劳荷载和偶然荷载分项系数为1.0。地震作用分项系数按GB50011规定选取。 对于标准组合和偶然组合，荷载分项系数均为1.0。7.3.3 各设计内容的主要荷载的分项系数按表7.3.3采用。7.3.4 混凝土和钢筋的材料性能分项系数分别采用1.4和1.1。承载力抗震调整系数等未规定的其他材料性能分项系数，按所引用的规范采用。7.3.5 验算裂缝宽度时，混凝土抗拉强度和钢筋弹性模量等材料特性指标应采用标准值。表7.3.3 主要荷载的分项系数设计内容主要荷载FrkMrkFzkMzkG1G2F

38、e1Fe2（1）天然地基承载力复核1.01.01.01.01.01.0（2）基桩承载力复核1.01.01.01.01.01.0（3）截面抗弯验算1.51.51.2/1.01.2/1.01.2/1.0H:1.3V:0.5续表设计内容主要荷载FrkMrkFzkMzkG1G2Fe1Fe2（4）截面抗剪验算1.51.51.2H:1. 3 V:0.5（5）截面抗冲切验算1.51.51.2H:1.3 V:0.5（6）抗滑稳定分析1.01.01.01.01.01.01.0（7）抗倾覆稳定分析1.01.01.01.01.01.0（8）裂缝宽度验算1.01.01.01.01.01.0（9）变形验算1.01.01

39、.01.01.01.0（10）疲劳强度验1.01.01.01.01.0（11）抗滑稳定验算（罕遇地震）1.01.01.01.01.01.01.0（12）抗倾覆稳定验算（罕遇地震）1.01.01.01.01.01.0注：“/”“荷载效应对结构不利/荷载效应对结构有利”。H水平方向惯性力。V竖向惯性力.8 地基计算8.1 一般规定8.1.1 风电机组具有承受360°方向重复荷载和大偏心受力的特殊性，对地基基础的稳定性要求高，基础应按大块体结构设计。8.1.2 基础埋置深度的选择应考虑下列因素： 1 基础的形式。 2 作用在基础上的荷载大小和性质。 3 地层结构和地下水埋深。 4 地墓土冻

40、胀和融陷的影响。8.1.3 基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。8.1.4 扩展基础除应满足地基承载力、变形和稳定性要求外，基底允许脱开面积还应满足表8.1.4的要求。如不满足要求应采取加大基础底面积或埋深等措施。表8.1.4 各计算工况基底允许脱开面积指标计算工况基底脱开面积AT/基底面积A（100%）正常运行荷载工况多遇地震工况不允许脱开极端荷载工况25%8.1.5 对季节性冻土地区，当地基土具有冻胀性时，扩展基础埋深应大于土体的标准冻深（见附录H）；对多年冻土地区，可遵照有关规范执行。8.1.6 对地震基本烈度为7度及以上且场地为饱和砂土、粉土的地区，应根据地基土振动液化的

41、判别成果，通过技术经济比较采取稳定基础的对策和处理措施。8.2 地基承载力计算8.2.1 地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算及结合实践经验等方法综合确定。8.2.2 当扩展基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，由载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，可按式（8.2.2）修正： （8.2.2）式中 fa 修正后土体的地基承载力特征值； fak地基承载力特征值，按8.2.1条的原则确定； b、d扩展基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按表8.2.2确定； 扩展基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； 表8.2.2 承载力修正系数表土 的 类 型bd淤

42、泥和淤泥质土01.0人工填土、e或IL不小于0.85的黏性上01.0红黏土含水比>0.801.2含水比0.80.151.4大面积压实填土压实系数大于0.95、黏粒含量c10的粉土01.5最大干密度大于21kN/m3的级配砂石02.0粉土黏粒含量cl0的粉土0.31.5黏粒含量c<10的粉土0.52.0e或IL均小于0.85的黏性土0.31.6粉砂、细砂（不包括很湿与饱和时的稍密状态）2.03.0中砂、粗砂、砾砂和碎石土3.04.4注1：全风化岩石可参照所风化成的相应土类取值，其他状态下的岩石不修正。注2：地基承载力特征值按深层平板载荷试验确定时d取0，深层平板载荷试验按GB 500

43、07执行。 bs扩展基础底面力矩作用方向受压宽度，当扩展基础底面受压宽度大于6m时按6m取值，m扩展基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度；hm扩展基础埋置深度。8.2.3 岩石地基承载力特征值可按第6.2.6条的规定确定。岩石地基承载力不进行深宽修正。8.3 地基抗压计算8.3.1 地基抗压计算应符合下列要求： 1 当承受轴心荷载时，应满足式（8.3.1-1）的要求： pkfa （8.3.l-1）式中 pk荷载效应标准组合下，扩展基础底面处平均压力； fa修正后地基承载力特征值。 2 当承受偏心荷载时，除应满足式（8.3.1-1）的要求外，尚应满足式（8.3.1-2）的要求： p

44、kmax1.2 fa （8.3.1-2）式中 pkmax荷载效应标准组合下，扩展基础底面边缘最大压力值。8.3.2 当扩展基础承受轴心荷载和在核心区内（eb/6）承受偏心荷载，基底面未脱开地基时（图8.3.2），扩展基础底面的压力可按式（8.3.2-1）式（8.3.2-4）计算： 1 矩（方）形扩展基础承受轴心荷载时： （8.3.2-1）式中 Nk荷载效应标准组合下，上部结构传至扩展基础顶面竖向力修正标准值，Nkk0Fzk； k0考虑风电机组荷载不确定性和荷载模型偏差等因素的荷载修正安全系数，取1.35； Gk荷载效应标准组合下，扩展基础自重和扩展基础上覆土重标准值；A扩展基础底面积，A=bl

45、；b、l基底面宽度、长度。图8.3.2 基底面未脱开地基的基底压力示意图 2 矩（方）形扩展基础在核心区（eb/6）内，承受偏心荷载作用时：   （8.3.2-2） （8.3.2-3） （8.3.2-4）式中 Mk荷载效应标准组合下，上部结构传至扩展基础顶面力矩合力修正标准值，Mk=k0Mrk； Hk荷载效应标准组合下，上部结构传至扩展基础顶面水平合力修正标准值，Hk=k0Frk； pkmin荷载效应标准组合下，扩展基础底面边缘最小压力值； e合力作用点的偏心距； hd基础环顶标高至基础底面的高度。8.3.3 当扩展基础在核心区（e>b/6）以外承受偏心荷载，且基底脱开基土面积

46、不大于全部面积的1/4，矩（方）形扩展基础单独承受偏心荷载（图8.3.3）时，扩展基础底面压力可按下列公式计算： （8.3.3-1）3a0.75b （8.3.3-2）式中 a合力作用点至扩展基础底面最大压力边缘的距离，按（b/2）-e或（l/2）-e计算。图8.3.3 基底面部分脱开地基的基底压力示意图8.3.4 当地基受力层范围内有软弱下卧层时，扩展基础宜按式（8.3.4-1）和式（8.3.4-2）验算软弱下卧层的承载力： （8.3.4-1） （8.3.4-2）式中 pz荷载效应标准组合下，软弱下卧层顶面处附加压力； pcz软弱下卧层顶面处土自重压力； faz软弱下卧层顶面处经深度等修正后的

47、地基承载力特征值； pc扩展基础底面处土的自重压力； z扩展基础底面至软弱下卧层顶面的距离； 地基压力扩散线与垂直线的夹角，按表8.3.4采用。表8.3.4 地基压力扩散角Es1/Es2z/b0.250.536°23°510°25°1020°30°注1：Es1为上层土压缩模量；Es2为下层土压缩模量；注2：z/b<0.25时取0°，必要时宜由试验确定；z/b>0.50时值不变。8.4 变形计算8.4.1 基础变形应验算沉降值和倾斜率，其计算值不应大于地基变形允许值。8.4.2 地基变形允许值可按表8.4.2的规定

48、采用。表8.4.2 地基变形允许值轮毂高度H沉降允许值（mm）倾斜率允许值tan高压缩性黏性土低、中压缩性黏性土，砂土H<603001000.00660<H802000.00580<H1001500.004H>1001000.003注：倾斜率系指基础倾斜方向实际受压区域两边缘的沉降差与其距离的比值，按下式计算： 式中 S1、S2基础倾斜方向实际受压区域两边缘的最终沉降值； bs基础倾斜方向实际受压区域的宽度。8.4.3 计算地基沉降时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论假定。其最终沉降值可按式（8.4.3-1）计算： （8.4.3-1） （8.4.3-2）式中 s地基最终沉降值； s按分层总和法计算出的地基沉降值； s沉降计算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，无地区经验时可采用表8.4.3的数值； n地基沉降计算深度范围内所划分的土层数（图8.4.3）；表8.4.3 沉降计算经验系数s基底附加压力(MPa)2.54.07.015.020.0P0kfak(kPa)