كيفية تركيب دعامة ضوئية في منطقة التربة المتجمدة
كيفية تركيب دعامة ضوئية في منطقة التربة المتجمدة
إن ارتفاع الصقيع غير المتكافئ ورفع مؤسسة الدعم الكهروضوئية هو محور وصعوبة تطوير وبناء مشاريع الخلايا الكهروضوئية في مناطق التربة المجمدة. تجمع هذه المقالة بين مخطط تصميم أساس دعم الألواح الشمسية لمشروع الطاقة الكهروضوئية في المنطقة الشمالية الشرقية تحت ظروف التربة المتجمدة ، من خلال أيون من نوع الأساس ، وتقليل قوة الصقيع العرضية للمؤسسة ، وتصميم دعم ارتفاع قابل للتعديل من نوع طوق. حل البحث مشكلة الأضرار التي لحقت بالوحدات الكهروضوئية الناتجة عن ارتفاع الصقيع غير المتساوي ورفع أساس الدعم ، وطرح مجموعة من مخططات التصميم الأساسية الممكنة لمنع الصقيع غير المتكافئ ورفع أساس الدعم الكهروضوئي في مناطق التربة المتجمدة.
تتميز مناطق التربة المتجمدة عمومًا بالخصائص المناخية والجيولوجية التالية:
1) درجة الحرارة منخفضة في الشتاء ، وعمومًا تكون أدنى درجة حرارة أقل من -20 درجة مئوية ؛
2) جودة التربة هي تربة قوية للصقيع أو تربة قوية للصقيع ، مثل الطين ، الطين الطيني ، إلخ ؛
3) المياه الجوفية وفيرة ومنسوب المياه مرتفع. في ظل ظروف وفرة المياه الجوفية وارتفاع منسوب المياه ، من الصعب بناء أساسات خرسانية مستقلة وأساسات خرسانية وأساسات ركائز صغيرة مسامية تتطلب صب الخرسانة ، ودرجة حرارة الشتاء في مناطق التربة المجمدة منخفضة للغاية ومن الصعب ضمان جودة الصيانة. الأساس الشريطي الخرساني أكثر ملاءمة للمناطق ذات المواقع المسطحة ومنسوب المياه الجوفية المنخفضة (مثل الصحاري). في مناطق التربة المجمدة ، تكون هذه الأساسات عرضة للرفع والميل غير المتكافئين. تكلفة أساس كومة الأنابيب الفولاذية الحلزونية مرتفعة نسبيًا ، وهي غير مناسبة لبيئة تآكل قوية وتربة طينية سائلة.
باختصار ، في ظل حالة الأرض المتجمدة ، مع الأخذ في الاعتبار الاقتصاد والراحة في البناء ، واتخاذ التخفيض اللازم لطول الوبر لمنع تساقط الصقيع ، فإن مؤسسة الرعاية الصحية الأولية هي مؤسسة دعم أكثر ملاءمة للخلايا الكهروضوئية [2]. يأخذ ما يلي مشروعًا للطاقة الكهروضوئية في شمال شرق الصين كمثال لتحليل قوة مؤسسة الرعاية الصحية الأولية في ظل ظروف التربة المتجمدة ، والتدابير اللازمة لمنع ارتفاع الصقيع غير المتكافئ والارتفاع.
2 تحليل قوة مؤسسة الرعاية الصحية الأولية في ظل ظروف التربة المتجمدة
تحت تأثير الصقيع ، تتحمل مؤسسة الرعاية الصحية الأولية أحمالًا دائمة في اتجاه طول الوبر (وزن الشريحة العلوية لمركز الرعاية الصحية الأولية ، ووزن المكونات ووزن مركز الرعاية الصحية الأولية ، وما إلى ذلك) ، ويتراكم الصقيع العرضي قوة التربة المجمدة على مركز الرعاية الصحية الأولية ، والتربة تحت طبقة التربة المجمدة على مركز الرعاية الصحية الأولية قوة التثبيت. من منظور تحليل الإجهاد ، من غير الاقتصادي الاعتماد فقط على إرساء PHC لتجنب رفع الصقيع غير المتكافئ عندما يكون أقصى عمق للصقيع عميقًا في المناطق ذات التربة الصقيعية القوية أو التربة شديدة الصقيع.
وفقًا لتقرير المسح الجيولوجي ، يبلغ عمق الصقيع القياسي لمشروع الطاقة الكهروضوئية في شمال شرق الصين 2.0 متر. ضمن نطاق عمق الصقيع القياسي ، تكون طبقات التربة عبارة عن تربة سطحية مزروعة ، وطين ، وطين طمي من أعلى إلى أسفل ، وكلها عبارة عن صقيع قوي. التربة أو تربة الصقيع شديدة القوة ؛ مستوى المياه الجوفية في موقع المشروع هو -1.0 ~ -0.5 م. قدم المشروع في البداية مركز الرعاية الصحية الأولية بقطر كومة 300 ملم كأساس للدعم الكهروضوئي. في ظروف الشتاء ، من أجل مقاومة قوة رفع الصقيع ، وفقًا لـ JGJ118-2011 "كود تصميم الأساسات في مناطق التربة المتجمدة" [3] ، يتم التحقق من استقرار أساس الركيزة:
في الصيغة ، τdk ، i هي القيمة القياسية لوحدة قوة الصقيع العرضية في الطبقة i من التربة ، kPa ؛ يمكن قياسه من خلال تضمين مقياس ضغط على جانب جسم الوبر ، أو يمكن أن يشير إلى القيمة المحددة في الجدول C.1.1 في الملحق ج من المدونة ؛ في نفس الفئة من التربة المتدفقة من الصقيع ، كلما زاد المحتوى المائي أخذ القيمة الأكبر ؛ هذا البند مأخوذ حسب المواصفات. Aτ ، i هي مساحة سطح الكومة المجمدة مع الطبقة i من التربة ، ㎡ ؛ Gk هي القيمة القياسية للحمل الدائم الذي يعمل على أساس الركيزة ، kN ، بما في ذلك وزن أساس الركيزة ، ووزن المكون العلوي ، ووزن الدعامة ، وما إلى ذلك ، إذا كان أساس الركيزة في المياه الجوفية ، يكون وزن الطفو تؤخذ؛
بالنسبة لأساس التربة المجمدة الموسمية في هذا المشروع ، فإن Rta بين جانب مؤسسة الرعاية الصحية الأولية والتربة المجمدة هي في الواقع مقاومة الاحتكاك. يمكنك الرجوع إلى C في JGJ 118-2011 "كود تصميم الأساسات والأساسات للمباني في مناطق الأرض المتجمدة" [3] .1.1-2 قم بإجراء الحسابات ،
qsa ، i هي القيمة المميزة لمقاومة الاحتكاك بين التربة والسطح الجانبي للكومة في الطبقة i ، في kPa ، والتي يتم أخذها وفقًا لحالة الانضغاط لأساس الركيزة. في حالة عدم وجود بيانات الاختبار ، يمكن أن تكون متوافقة مع JGJ 94-2008 "المواصفات الفنية لبناء أساسات الركائز" [4] يتم تحديد اللوائح ؛ Aq ، i هي مساحة السطح الجانبية للكومة في الطبقة الأولى من التربة ، متر مربع. يتم حساب هذا المشروع وفقًا للصيغة المذكورة أعلاه ، ويجب أن يكون العمق المدفون لأساس مركز الرعاية الصحية الأولية للقوس الكهروضوئي تحت سطح الأرض 7 أمتار على الأقل ، وهو أمر مكلف للغاية بالنسبة لمشروع الطاقة الكهروضوئية. في الموسم غير المتجمد ، عندما يكون حمل التحكم (حمولة الرياح) مرضيًا ، يكون العمق المدفون لمؤسسة الرعاية الصحية الأولية تحت سطح الأرض 2 متر فقط.
3 تدابير لمنع الصقيع غير المتكافئ ورفع مؤسسة الرعاية الصحية الأولية
3.1 التدابير الرئيسية لمنع الصقيع غير المتكافئ ورفع أساس الرعاية الصحية الأولية
إن الحد من تأثير قوة الصقيع العرضية على الكومة هو المفتاح لمنع أساس مركز الرعاية الصحية الأولية من الارتفاع بسبب ارتفاع الصقيع. يمكن اتخاذ تدابير لتجنب الاتصال المباشر بين مؤسسة الرعاية الصحية الأولية والتربة المجمدة شديدة القوة ضمن نطاق عمق الصقيع التصميمي ، وذلك لتقليل قوة الصقيع العرضية للتربة المجمدة على الكومة. من خلال الممارسة ، وجد هذا المشروع أن ردم الصقيع الضعيف الذي يتطاير من الرمال الخشنة المتوسطة حول الكومة في طبقة التربة المجمدة كطبقة عازلة يمكن أن يقلل من قوة رفع الصقيع العرضية للتربة حول الكومة على جسم الوبر.
بعد مزيد من الحسابات ، وجد أن الركائز التي تقع حول 2.0 متر تحت سطح الأرض لهذا المشروع قد تم إدخالها أولاً ثم ردمها بوسط تنفيس خفيف من الصقيع ورمل خشن. طول الوبر المطلوب هو الأقصر ، ويمكن أن يلبي طول الوبر الموجود تحت سطح الأرض متطلبات التصميم. يطالب. طريقة البناء المحددة هي كما يلي: استخدم أولاً مثقابًا لقيادة الحفرة ، يكون لقمة الحفر أكبر من قطر الوبر بمقدار 10-20 سم ، ثم استخدم مطرقة ثابتة لإغراق مركز الرعاية الصحية الأولية المغطى بالإسفلت في ارتفاع التصميم بعد اكتمال ثقب الرصاص. من أجل تجنب انهيار الثقب ، مباشرة بعد اكتمال غرق الوبر ، يجب ردم المنطقة المحيطة بالكومة برمل خشن متوسط إلى حالة كثيفة ، ويجب ألا يقل معامل الضغط عن 0.94. اذا كان ضروري،
3.2 تدابير أخرى لحل ارتفاع الصقيع غير المتكافئ ورفع أساس الرعاية الصحية الأولية
يمكن أن يؤدي اتخاذ تدابير مقاومة الصقيع لردم الرمال الخشنة المتوسطة وطلاء الأسفلت إلى حل مشكلة ارتفاع الصقيع غير المتساوي ورفع مؤسسة الرعاية الصحية الأولية في منطقة كبيرة. ومع ذلك ، في بعض المناطق التي تشهد تغيرات جيولوجية كبيرة ، قد لا تزال بعض مراكز الرعاية الصحية الأولية تعاني من قدر ضئيل من الارتفاع غير المتساوي في الصقيع والرفع ، مما يؤدي إلى تشوه القوس والمكونات. بالنسبة لهذا النوع من المشاكل ، يمكن اتخاذ تدابير لتقليل عدد قواعد الرعاية الصحية الأولية في كل مجموعة من الأقواس واعتماد أقواس قابلة لضبط الارتفاع.
1) تقليل عدد أسس الرعاية الصحية الأولية لكل مجموعة من الدعامات ، وبالتالي تقليل احتمال ارتفاع الصقيع غير المتكافئ لمؤسسة الرعاية الصحية الأولية. في حالة وجود 20 وحدة نمطية لكل سلسلة ، يكون من الأكثر اقتصادا استخدام 4 مراكز للرعاية الصحية الأولية كأساس ، كما أن احتمالية ارتفاع الصقيع غير المتكافئ والارتفاع منخفضة أيضًا. من الممكن أيضًا استخدام مجموعتين من الدعامات المستقلة وسلاسل الدعم الأساسية ، أي أن كل 10 مكونات مدعومة من قبل مؤسستين للرعاية الصحية الأولية ، والتي يمكن أن تقلل بشكل أكبر من احتمالية ارتفاع الصقيع غير المتكافئ ورفع كل مؤسسة للرعاية الصحية الأولية. ومع ذلك ، ستعمل هذه الخطة على زيادة قدر معين من الدعم الهندسي ، ويجب مراجعة حجم الزيادة وتحديدها وفقًا للحالة المحددة.
2) اعتماد قوس لوح شمسي قابل لضبط الارتفاع ، أي أن الحامل مصمم ليتم تثبيته في طوق الوبر. عندما تخضع الركائز الفردية لرفع الصقيع ، يمكن ضبط ارتفاع قوس الحلقة لتسوية الأقواس والمكونات لتجنب تشوه وتلف الأقواس والمكونات.
4. الخلاصة
من خلال تحليل تصميم الأساس للدعم الكهروضوئي في منطقة التربة المجمدة ، وجد أن طريقة ردم التربة حول الكومة في نطاق العمق المتجمد بالرمال المتوسطة والخشنة يمكن أن تقلل من قوة الصقيع العرضية للتجميد التربة على أساس الرعاية الصحية الأولية ، مما يقلل بشكل كبير من الرعاية الصحية الأولية. يمكن أن يوفر طول التصميم التكلفة الهندسية. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال التحكم في عدد أسس الرعاية الصحية الأولية لكل مجموعة من الأقواس واعتماد قوس ارتفاع قابل للتعديل من النوع الدائري ، يمكن أن يحل مشكلة ارتفاع الصقيع غير المتكافئ ورفع بعض أسس الرعاية الصحية الأولية وتلف المكونات.
يشير حساب قوة الصقيع العرضية للرمال الخشنة المتوسطة إلى جسم الوبر بعد الردم في هذه الورقة إلى القيمة القياسية لقوة الصقيع العرضية في الجدول الملحق C.1.1 من JGJ 118-2011 "كود تصميم الأساسات للمباني في مناطق التربة المتجمدة "[3] قيمة التربة الصقيعية الضعيفة ، بسبب بعض الاختلافات بين الوحدات الكهروضوئية وأساس المبنى ، حجم قوة الصقيع العرضية للرمال الخشنة المتوسطة على التربة حول يجب تحديد الكومة من خلال التجارب لتكون أكثر دقة وفقًا للوضع الفعلي للمشروع. من خلال الاختبار الأولي للمشروع ، ترتبط قوة الصقيع العرضية لردم الرمل الخشن المتوسط على الكومة بقطر فتحة الردم ،
بالنسبة لمؤسسة دعم الألواح الشمسية ، في ظل فرضية ضمان تقليل قوة الصقيع إلى حد كبير ، يجب أن يكون المخطط اقتصاديًا ومناسبًا للبناء. لذلك ، لا يزال من الممكن تحليل ودراسة أيون مواد الردم عند تقليل قوة الصقيع العرضية لجسم الوبر. تظهر الاختبارات أن المادة التي تحتوي على 1 ~ 2 سم من الأسفلت المطبق حول الكومة يمكن أن تقلل أيضًا من قوة الصقيع العرضية. يجب تحديد سمك الأسفلت المحدد وفقًا للظروف الجيولوجية الهندسية المختلفة ودرجة الحرارة البيئية.
