中华人民共和国国家标准
太阳能发电站支架基础技术规范
Technical code for supporting bracket foundation of solar power station
GB 51101-2016
主编部门：中国电力企业联合会
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2016年12月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1102号
住房城乡建设部关于发布国家标准《太阳能发电站支架基础技术规范》的公告
现批准《太阳能发电站支架基础技术规范》为国家标准，编号为GB 51101-2016，自2016年12月1日起实施。其中，第3.0.3、5.1.1为强制性条文，必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2016年4月15日
前言
本规范根据住房城乡建设部《关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》(建标[2013]6号)的要求，由诺斯曼能源科技(北京)有限公司会同有关单位编制完成。
本规范在编制过程中，编制组进行了广泛的调查研究，认真总结实践经验，参考国外先进标准，与国内相关标准协调，在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见，对主要问题进行了反复讨论和研究，最后经审查定稿。
本规范共分7章，主要技术内容包括：总则、术语和符号、基本规定、场地评价与岩土勘察、设计、施工、质量检验与验收等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国电力企业联合会负责日常管理，由诺斯曼能源科技(北京)股份有限公司负责具体技术内容的解释，为提高规范质量，请各单位在执行本规范的过程中，注意总结经验，积累资料，在使用过程如有意见或建议，请寄送诺斯曼能源科技(北京)股份有限公司(地址：北京市朝阳区红军营南路甲1号B座NET大厦六层，邮政编码：100012)，以便今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：
主编单位：中国电力企业联合会
诺斯曼能源科技(北京)股份有限公司
参编单位：建研地基基础工程有限责任公司
中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司
国家建筑工程质量监督检验中心
主要起草人：李杨 吴春秋 李飞舟 阚原媛 肖大平 高文生 白永宏 穆德实 高超 杨靖宇 冯春祥
主要审查人：郭家宝 许松林 汪毅 李泽文 李玉军 张文忠 吴诗芹 高平 孙海燕 尹显俊 田景奎 谢艳丽 侯建国 秦初升 于金辉 张亚林 杨铁荣 董晓清 商长征 刘焕存 宋金鹏 张梅
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1 总 则
1.0.1 为了规范太阳能发电站支架基础设计、施工与验收行为，做到安全可靠、确保质量、保护环境、技术先进、经济合理，制定本规范。
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1.0.2 本规范适用于地面光伏和光热发电站中支撑和固定光伏组件、聚光集热器、定日镜等的支架的基础设计、施工与验收。
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1.0.3 太阳能发电站支架基础设计与施工，应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部支架结构类型、使用功能、荷载特征、施工条件、工期要求及地方经验。
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1.0.4 太阳能发电站支架基础的设计、施工与验收除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 太阳能发电站 solar power station
将太阳辐射能转化为电能的发电站，包括光伏发电站和光热发电站。
2.1.2 支架基础 supporting bracket foundation
将支撑、固定太阳能发电站光伏组件、聚光集热器、定日镜等的支架结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
2.1.3 岩土工程勘察 geotechnical investigation
通过资料收集、现场踏勘、工程勘探、原位测试和室内试验等综合手段，查明、分析、评价建设场地的工程地质、水文地质条件，编制勘察文件的活动。
2.1.4 扩展式基础 spread foundation
通过向侧边扩展一定底面积，扩散上部结构传来的荷载，使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求，并主要通过自重提供抗拔、抗倾覆、抗滑移承载力的基础。
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2.1.5 桩基础 pile foundation
设置于岩土中的与支架立柱直接连接以及成一体的桩基础或桩与连接于桩顶的承台共同组成的基础。
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2.1.6 锚杆基础 anchor foundation
由设置于岩土中的锚杆和与锚杆相连的混凝土承台或型钢承压板共同组成的基础。
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2.1.7 微型短桩基础 micro-short pile
桩径或边长小于或等于300mm，桩长小于或等于5m的桩基础。
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2.1.8 螺旋桩 helical pile
桩杆上连接一个或多个螺旋状叶片，并通过在桩顶施加扭矩旋拧钻入土中形成的一种可承受竖向和水平向荷载作用的桩。
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2.1.9 叶片间距比 inter-helix spacing ratio
螺旋桩螺旋叶片间距与叶片直径的比值。
2.2 符 号
2.2.1 作用和作用效应
Ek——相应于荷载标准组合时，上部支架结构传至基础顶面的水平推力；
Fk——相应于荷载标准组合时，上部支架结构传至基础顶面的竖向力值；
Gb——基础自重；
Gk——承台自重和承台上的土重；
Gp——单桩自重；
Mk——相应于荷载标准组合时，作用于基础底面的力矩值；
Mtk——相应于荷载标准组合时，上部支架结构传至基础顶面的弯矩；
Mxk——相应于荷载标准组合时，作用于桩(锚杆)顶平面，绕通过桩(锚杆)群形心的x轴的力矩；
Myk——相应于荷载标准组合时，作用于桩(锚杆)顶平面，绕通过桩(锚杆)群形心的y轴的力矩；
N——相应于荷载基本组合时，单根锚杆承受的拉力设计值；
Nik——相应于荷载标准组合时，作用于第i根单桩或单根锚杆顶的竖向力；
pk——相应于荷载标准组合时基础底面处的平均压力值；
pkmax——相应于荷载标准组合时基础底面边缘的最大压力值；
Sd——承载能力极限状态下，基本组合的效应设计值；
SEhk——水平地震作用标准值的效应；
SGk——永久荷载作用标准值的效应；
SMk——施工检修荷载作用标准值的效应；
Sk——正常使用极限状态下，标准组合的效应设计值；
SSk——雪荷载作用标准值的效应；
SWk——风荷载作用标准值的效应；
Tk——相应于荷载标准组合时，上部支架结构传至基础顶面的竖向拔力。
2.2.2 抗力和材料性能
e——孔隙比；
f——砂浆或细石混凝土与岩石间的黏结强度特征值；
fα——修正后的地基承载力特征值；
fαE——地基抗震承载力特征值；
fαk——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；
fy——锚杆筋体的抗拉强度设计值；
Ip——塑性指数；
IL——液性指数；
qpk——桩端土的极限端阻力标准值；
qsik——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；
Quk——单桩竖向抗压极限承载力标准值；
Rα——单桩或单根锚杆的竖向承载力特征值；
Tuk——单桩或单根锚杆的竖向抗拔极限承载力标准值；
αw——含水比；
γ——基础底面以下土的重度；
γm——基础底面以上土的加权平均重度；
λc——压实系数；
μ——土对扩展式基础底面的摩擦系数。
2.2.3 几何参数
a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离；
A——基础底面面积；
Ad——桩端截面面积；
AD——螺旋叶片投影面积；
As——锚杆筋体的截面面积；
b——基础底面宽度，或力矩作用方向基础底面边长；
b1——基础自重重心至基础潜在倾覆转动点的水平距离；
b2——基础顶面的竖向力作用点至基础潜在倾覆转动点的水平距离；
d——基础埋置深度，或桩身直径；
D——螺旋桩叶片直径；
h——基础高度；
hp——螺旋桩叶片间距；
hr——岩石锚杆锚入稳定岩层中的长度；
l——垂直于力矩作用方向的基础底面边长；
li——桩周第i层土的厚度；
n——单个基础中的桩数或锚杆根数；
ud——桩身周长；
ui——第i层土中桩周计算周长；
ur——岩石锚杆的周长；
W——基础底面的抵抗矩；
xi——第i根桩或锚杆至y轴的距离；
yi——第i根桩或锚杆至x轴的距离。
2.2.4 计算系数
ψEh——水平地震作用组合值系数；
ψM——施工检修荷载作用组合值系数；
ψS——雪荷载作用组合值系数；
ψW——风荷载作用组合值系数；
γEh——水平地震作用的分项系数；
γG——永久荷载作用的分项系数；
γM——施工检修荷载作用的分项系数；
γS——雪荷载作用的分项系数；
γW——风荷载作用的分项系数；
ηb——基础宽度的地基承载力修正系数；
ηd——基础埋置深度的地基承载力修正系数；
ζα——地基抗震承载力调整系数；
λi——抗拔系数。
3 基本规定
3.0.1 支架基础设计前应获得场地的岩土工程勘察文件、阵列总平面布置图、支架结构类型、使用条件及对基础承载力和变形的要求、施工条件、施工周期等资料。
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3.0.2 支架基础应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
3.0.3 支架基础设计安全等级不应小于上部支架结构设计安全等级，结构重要性系数对于光伏发电站支架基础不应小于0.95，对于光热发电站支架基础不应小于1.0。
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3.0.4 支架基础设计使用年限不应小于电站设计使用年限，且不应小于25年。
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3.0.5 支架基础设计和施工应考虑电站全寿命周期对环境的影响，符合当地环境保护和水土保持要求，应减少土石方挖填，减少对地表植被和表层土的破坏。
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3.0.6 支架基础的设计和施工在满足安全性和可靠性的同时，宜采用新技术、新工艺、新材料。当场地地形起伏大、不宜大规模挖填、对生态恢复要求高或当冬季施工、施工工期紧时宜采用螺旋桩、型钢桩等基础。
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3.0.7 对于桩基础、锚杆基础宜选择有代表性的区域进行现场试验，确定施工工艺的可行性和设计参数的可靠性。
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3.0.8 支架基础结构混凝土强度等级不应低于C25；结构钢筋宜选用HRB400钢筋，也可选用HPB300钢筋；结构钢材宜选用Q235钢、Q345钢。
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3.0.9 支架基础结构所用的原材料及成品构件进场时应对品种、规格、外观和尺寸进行验收，应有产品合格证书及相关性能的检验报告，并应对必要的性能指标现场取样进行复验。原材料和成品构件进场后应分类保管，钢材、水泥等材料应储存在干燥场所，并应做好防护措施。
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4 场地评价与岩土勘察
4.1 场地评价
4.1.1 根据支架布置场区场地的复杂程度，可按下列规定将场地划分为三类：
1 符合下列条件之一者为复杂场地：
1)地形地貌复杂；
2)地基岩土成因复杂，土质较软弱且显著不均匀；
3)分布有特殊性岩土；
4)不良地质作用强烈发育；
5)地下水位高，对地基基础有重大影响。
2 符合下列条件之一者为中等复杂场地：
1)地形地貌较复杂；
2)地层层次较多，地基岩土比较软弱且不均匀；
3)局部分布有特殊性岩土；
4)不良地质作用一般发育；
5)地下水位较高，对地基基础有一定影响。
3 符合下列条件者为简单场地：
1)地形地貌简单；
2)地层结构简单，地基岩土均匀性较好；
3)无特殊性岩土层；
4)不良地质作用不发育；
5)地下水位较低，对地基基础无不良影响。
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4.1.2 支架基础设计前，应对场地的下列条件进行分析判断：
1 在自然条件下，场地内有无滑坡现象，有无影响场地稳定性的断层、破碎带；
2 岩溶、土洞的发育程度，有无采空区；
3 施工过程中是否会因挖方、填方、堆载和卸载形成不稳定边坡；
4 出现危岩崩塌、泥石流等不良地质作用的可能性；
5 地表水、地下水对支架基础的影响；
6 是否存在人为、自然等因素引起水土流失的可能性；
7 是否存在地基土发生液化、震陷的可能性；
8 场地内是否存在湿陷性土、软土、填土、膨胀岩土、冻土、盐渍岩土、污染土等特殊性岩土。
4.1.3 存在对支架结构有潜在威胁或直接危害的滑坡、危岩崩塌、泥石流的地段和发震断裂地带等地质灾害易发区，不应选作建设场地。
4.1.4 当支架布置场区位于岩溶发育地段或采空区及其影响范围内时，应进行地质灾害危险性评价，并根据建设场地适宜性的评价意见采取相应措施。
4.1.5 当支架布置场区内存在液化土、湿陷性土、软土、填土、膨胀岩土、冻土、盐渍岩土、污染土等特殊性岩土时，应根据分布范围、危害程度、处理成本和处理工期综合确定场地的地基处理方案，选择适应的支架基础型式。
4.1.6 对可能受地表水、地下水或风沙影响的场地，应采取相应的防范措施。
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7.2 工程验收
7.2.1 支架基础工程应划分为分项工程和检验批按分部工程进行验收，并应按本规范附录A表A.0.1～表A.0.3记录。当工程较大或较复杂时，可按基础类型、地质条件、材料种类等划分若干个子分部工程进行验收。
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7.2.2 检验批及分项工程应由监理工程师(或建设单位项目技术负责人)组织施工单位项目专业质量(技术)负责人等进行验收。
7.2.3 检验批可根据施工及质量控制和专业验收的需要按施工段、方阵等进行划分。检验批质量应按主控项目和一般项目进行验收，检验批质量验收合格应符合下列要求：
1 主控项目必须符合验收标准规定，发现问题应立即处理直至符合要求；
2 一般项目应有80％及以上的检查点符合要求，其余的检查点不应有严重的缺陷；
3 具有完整的施工操作依据、质量检查记录。
7.2.4 分项工程可按主要工种、材料、施工工艺等进行划分，可由一个或若干检验批组成。分项工程质量验收合格应符合下列要求：
1 分项工程所含的检验批均应符合合格质量的规定；
2 分项工程所含的检验批的质量验收记录应完整。
7.2.5 分部(子分部)工程的验收，应在分项工程验收合格的基础上进行。施工单位确认自检合格后提出申请，并应按本规范第7.2.6条的要求提交相关文件和资料，由总监理工程师或建设单位项目负责人组织勘察单位、设计单位及施工单位的项目负责人、技术质量负责人进行验收。
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7.2.6 支架基础工程验收时应提供下列技术文件和资料：
1 岩土工程勘察报告、支架基础施工图、图纸会审记录、设计变更等；
2 原材料的质量合格证和质量鉴定文件；
3 半成品如钢桩、预制桩、加筋体等产品合格证书；
4 施工记录及隐蔽工程验收文件；
5 检验批和分项工程验收文件；
6 检测试验及见证取样文件；
7 其他必须提供的文件和记录。
7.2.7 支架基础工程质量验收合格应符合下列规定：
1 所含分项工程的质量均应验收合格；
2 质量控制资料应完整；
3 原材料复试、载荷试验等有关安全及功能的检验和抽样检测结果应符合设计和有关标准的要求；
4 观感质量验收应符合要求。
7.2.8 通过返修或加固仍不能满足安全使用要求的支架基础工程，不应通过验收。
附录A 支架基础质量验收记录
A.0.1 检验批质量验收应按表A.0.1记录。
表A.0.1 检验批质量验收记录
A.0.2 分项工程质量验收应按表A.0.2记录。
表A.0.2 分项工程质量验收记录
A.0.3 分部(子分部)工程质量验收应按表A.0.3记录。
表A.0.3 分部(子分部)工程质量验收记录
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1)表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《岩土工程勘察规范》GB 50021
《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025
《工程测量规范》GB 50026
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046
《建筑地基基础施工质量验收规范》GB 50202
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204
《混凝土结构耐久性设计规范》GB／T 50476
《光伏发电站设计规范》GB 50797
《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ 112
《混凝土用水标准》JGJ 63
《建筑桩基技术规范》JGJ 94
《建筑工程冬期施工规程》JGJ／T 104
《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106
《冻土地区建筑地基基础设计规范》JGJ 118
《电力建设施工质量验收及评定规程》DL／T 5210
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