光伏支架在光伏系統(tǒng)中起到的作用是支撐和固定光伏組件，確保它們能夠穩(wěn)定地接收太陽(yáng)光并將其轉(zhuǎn)換為電能。同時(shí)，光伏支架還能調(diào)節(jié)光伏組件的角度和朝向，以提高能量轉(zhuǎn)換效率，并保護(hù)組件免受外部環(huán)境的損害。這些功能使得光伏系統(tǒng)能夠更高效、更可靠地運(yùn)行，為人們提供清潔、可再生的能源。
光伏支架基礎(chǔ)是光伏支架系統(tǒng)的重要組成部分，它為光伏支架提供了穩(wěn)固的支撐，確保光伏組件在各種氣候條件下安全穩(wěn)定地運(yùn)行。光伏支架基礎(chǔ)的選擇需根據(jù)安裝地點(diǎn)的地質(zhì)條件、氣候條件和工程要求來(lái)確定。
什么是光伏支架基礎(chǔ)？
光伏支架獨(dú)立基礎(chǔ)是指在光伏發(fā)電系統(tǒng)中使用的一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，用于支撐光伏支架和太陽(yáng)能電池板，承受光伏支架和太陽(yáng)能電池板的重量以及風(fēng)力、雪負(fù)荷等外部荷載。因此，它需要具有足夠的承載能力和穩(wěn)定性，以確保光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
光伏支架通常采用的基礎(chǔ)形式有鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)、螺旋鋼樁基礎(chǔ)、鋼筋混凝土樁柱基礎(chǔ)、巖石錨桿基礎(chǔ)等。
什么是鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)？
鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)是最早采用的傳統(tǒng)光伏支架基礎(chǔ)形式之一，也是適用范圍較廣的一種基礎(chǔ)形式，它是在光伏支架前后立柱下分別設(shè)置鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，由基礎(chǔ)底板和底板之上的基礎(chǔ)短柱組成。
短柱頂部設(shè)置預(yù)埋鋼板(或預(yù)埋螺栓)與上部光伏支架連接，需要一定的埋深和一定的基礎(chǔ)底面積；基礎(chǔ)底板上覆土，用基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的覆土重力共同抵抗環(huán)境荷載導(dǎo)致的上拔力，用較大的基礎(chǔ)底面積來(lái)分散光伏支架向下的垂直荷載，用基礎(chǔ)底面與土體之間的摩擦力以及基礎(chǔ)側(cè)面與土體的阻力來(lái)抵抗水平荷載。
鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)是傳力途徑明確，受力可靠，適用范圍廣，施工無(wú)需專(zhuān)門(mén)施工機(jī)械。這種基礎(chǔ)形式抵抗水平荷載的能力較強(qiáng)。
什么是鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)？
鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)是指通過(guò)在光伏支架前后立柱之間設(shè)置基礎(chǔ)梁，從而將基礎(chǔ)重心移至前、后立柱之間，增大了基礎(chǔ)的抗傾覆力臂，可以?xún)H通過(guò)基礎(chǔ)自重抵抗風(fēng)荷載造成的光伏支架傾覆力矩；同時(shí)由于條形基礎(chǔ)與地基土接觸面積較大。
鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)可在場(chǎng)地表層土承載力較低的情況下采用，適用于場(chǎng)地較為平坦、地下水位較低的地區(qū)。由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)可以通過(guò)較大的基礎(chǔ)底面積獲得足夠的抗水平荷載的能力，因此不需要較大埋深，一般埋深 200~300mm即可，所以大大減少了土方開(kāi)挖量。
鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)這種基礎(chǔ)形式具有更好的抵抗載荷能力，不需要專(zhuān)門(mén)的施工機(jī)具，施工工藝簡(jiǎn)單。
什么是螺旋鋼樁基礎(chǔ)？
螺旋鋼樁基礎(chǔ)又稱(chēng)鋼制地錨，是日益廣泛使用的光伏支架基礎(chǔ)形式，它是在光伏支架前、后立柱下均采用帶有螺旋狀葉片的熱浸鍍鋅鋼管樁，螺旋葉片可大可小、可連續(xù)可間斷，螺旋葉片與鋼管樁之間采用連續(xù)焊接。施工過(guò)程中，可用專(zhuān)業(yè)機(jī)械將其旋人土體中。
螺旋鋼樁基礎(chǔ)上部露出地面，與上部支架立柱之間通過(guò)螺栓連接。其受力機(jī)理與日常生活中常見(jiàn)的螺絲釘相似，用配套機(jī)械將其旋人土體中，通過(guò)鋼管樁樁側(cè)與土體之間的側(cè)摩阻力，尤其是螺旋葉片與土體之間的咬合力抵抗上拔力及承受垂直荷載，利用樁體、螺旋葉片與土體之間的樁土相互作用抵抗水平荷載。
螺旋鋼樁基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)突出，其施工速度快，施工無(wú)需場(chǎng)地平整，無(wú)土方開(kāi)挖量，可根據(jù)光伏場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件選用多種形式。并且具備非常好的環(huán)保性能，能夠最大限度保護(hù)場(chǎng)區(qū)植被，對(duì)環(huán)境影響較小，場(chǎng)地易恢復(fù)原貌。
螺旋鋼樁方便調(diào)節(jié)上部支架，可根據(jù)地勢(shì)調(diào)節(jié)支架高度。樁體表面的鍍鋅層具有耐腐蝕的特點(diǎn)，可保證螺旋樁在地下具有可觀的承載力，所以螺旋鋼樁可視情況進(jìn)行二次利用。
什么是鋼筋混凝土樁柱基礎(chǔ)？
鋼筋混凝土樁柱基礎(chǔ)分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁柱和預(yù)制鋼筋混凝土樁柱兩種。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁柱采用直徑約300mm的圓形現(xiàn)場(chǎng)灌注短橋作為支架生根的基礎(chǔ)，樁入土長(zhǎng)度約 2.0m，露出地面300~500mm，樁入土長(zhǎng)度根據(jù)土層的力學(xué)性質(zhì)確定，頂部預(yù)埋鋼板或螺栓與上部支架前、后立柱連接。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁柱受力機(jī)制與鋼筋混凝土灌注樁相同，利用樁側(cè)與土體之間的側(cè)摩阻力抵抗支架在環(huán)境荷載作用下產(chǎn)生的上拔力，利用樁側(cè)與土體之間的側(cè)摩阻力及樁端與持力層之間的端陽(yáng)力共同承受支架向下的荷載。
現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁柱先在土層中成孔，然后插人鋼筋，再向孔內(nèi)灌注混凝土即可。優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約材料、造價(jià)較低、施工速度較快。
預(yù)制鋼筋混凝土方樁通常是在工廠預(yù)制，故而樁體規(guī)整，樁身質(zhì)量容易保證，抗腐蝕能力較強(qiáng)。由于預(yù)制樁一般是錘擊(或者靜壓)人土，其施工效率較高，施工周期較短。
此外，因?yàn)轭A(yù)制樁是擠土樁，對(duì)周邊土有擠密作用，從而有較強(qiáng)的抗拔能力，能有效抑制光伏支架基礎(chǔ)在遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)被拔出。
什么是巖石錨桿基礎(chǔ)？
鋼錨桿基礎(chǔ)多用于較硬的土層，如礫砂層、基巖等，鋼錨桿表面設(shè)葉片或設(shè)置直徑很小的連續(xù)螺旋葉片，施工時(shí)需要采用機(jī)械在較硬的土層中預(yù)成孔，成孔直徑大于鋼錨桿直徑，插入鋼錨桿后灌注水泥漿，鋼錨桿上部與支架柱連接。鋼錨桿基礎(chǔ)適用于較堅(jiān)硬的基巖等土層。
如果要在巖石地基上(尤其是在山坡巖面上)建設(shè)光伏電站，巖石錨桿基礎(chǔ)將成為首選的基礎(chǔ)形式。巖石錨桿基礎(chǔ)對(duì)巖石地基有一定的要求，需要巖石地基是中風(fēng)化巖或者是微風(fēng)化巖，強(qiáng)風(fēng)化巖則不宜采用巖石錨桿基礎(chǔ)。
同時(shí)，還需要巖石地基不能存在明顯的節(jié)理，以防在施工過(guò)程中巖石順著節(jié)理開(kāi)裂，從而導(dǎo)致巖石錨桿基礎(chǔ)失效。
巖石錨桿基礎(chǔ)在進(jìn)行巖土工程勘測(cè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)增加鉆孔數(shù)量，以確保巖層信息全面、詳實(shí)、可靠。
選擇合適的光伏支架基礎(chǔ)型式主要依據(jù)幾個(gè)關(guān)鍵因素：
地理和地質(zhì)條件：
地表的土壤類(lèi)型（如黏土、沙土、巖石）、地耐力、地下水位高度、地震烈度等都會(huì)影響基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。例如，軟土或沙地適合使用螺旋樁或預(yù)埋混凝土塊；而硬質(zhì)巖層則適合地腳螺栓或直接錨固。
環(huán)境條件：
包括風(fēng)速、雪載、冰雹等自然因素，以及是否靠近海岸（考慮鹽霧腐蝕）。強(qiáng)風(fēng)地區(qū)需要更強(qiáng)固的混凝土基礎(chǔ)，而腐蝕性環(huán)境中則需選擇耐腐蝕材料。
項(xiàng)目規(guī)模與布局：
大型地面電站傾向于使用混凝土灌注樁或預(yù)制塊基礎(chǔ)，以快速安裝和大規(guī)模部署；屋頂光伏系統(tǒng)則選擇根據(jù)屋頂類(lèi)型（坡屋面或平屋面）定制的支架，或考慮屋頂承重能力的懸掛式或軌道基礎(chǔ)。
成本預(yù)算：
不同基礎(chǔ)型式的材料和施工成本差異大，需要綜合考慮初期投資與長(zhǎng)期維護(hù)成本。例如，雖然混凝土基礎(chǔ)初始投資較高，但其耐用性可能帶來(lái)長(zhǎng)期效益。
安裝速度與便捷性：
項(xiàng)目時(shí)間線緊張時(shí)，選擇易于安裝的基礎(chǔ)型式如螺旋樁或預(yù)制塊更為合適，它們能減少現(xiàn)場(chǎng)工作量和縮短工期。
可調(diào)節(jié)性與擴(kuò)展性：
對(duì)于需要調(diào)整光伏板角度或未來(lái)擴(kuò)展的系統(tǒng)，選擇軌道基礎(chǔ)或設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留擴(kuò)展接口的支架基礎(chǔ)更為適宜。
運(yùn)維便利性：
考慮基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否便于后續(xù)的運(yùn)維，如是否易于接近檢查和維修，以及是否有利于植被管理和排水。
環(huán)境影響評(píng)估：
減少對(duì)地表的破壞和生態(tài)影響也是選擇基礎(chǔ)型式時(shí)的一個(gè)考量點(diǎn)，如浮動(dòng)基礎(chǔ)對(duì)水體的影響最小。
原標(biāo)題：科普丨光伏支架基礎(chǔ)有哪些？
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