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充电桩的发展现状论文文献

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充电桩的发展现状论文文献

目前我国稍微大点的城市,都会在商场,小区,公寓配自动充电桩,就拿我工作的杭州来说,我前前后后换了好几个小区住,都配有自动充电桩,而且每天都是满员的,价格在一块钱三小时,两块钱六小时,三块钱九小时。现在都不让私自接拉插座,这个会推广,发展前景不错

环境恶化、雾霾多发,原因之一就在于汽车尾气的排放。传统燃油车是以石油为动力,消耗资源不说,还会产生大量污染有害气体,而新能源汽车是利用电能驱动汽车,使污染降低至零,因此新能源汽车以及新能源充电是当前实现双碳目标的重中之重。现在新能源汽车已经发展的相对成熟了,环保、无噪音、维护简单、充电便宜,正逐渐成为大众购车的首选,随着电动汽车数量的增加,充电桩的需求量也随之提升,但是目前利用电网电能充电没有从根本上解决传统煤炭石油发电的问题,想要发电少烧煤就要多用风电、光伏、水电,但这类清洁能源具有随机性、波动性和质量不可靠性,如何稳定清洁能源并开发到最终的消费端是当前新能源充电行业遇到的一大挑战。现在很多新能源企业都在抓紧研发建设储能网,但这一定是一笔不小的投资,特来电是目前国内比较大的充电服务运营商,近几年一直在输出充电网的概念,从建设充电桩充电站连接充电网到微电网再到储能网,怎么能让新能源车充上新能源电,目前来看充电网应该就是答案。充电桩数量紧缺、“维护难”、“故障多”、能源储能……有困难更有挑战,充电网的大规模普及是未来社会发展的一个必然趋势,相信充电难题很快就能被破解。

当前我国两轮电瓶车保有量超3亿辆。每天有超过7亿次以上的出行需求。随之而来,电瓶车安全充电问题日益凸显。小区电瓶车充电撕拉乱接安全隐患大,物业管理苦不堪言,部分小区安装了充电桩,但充电不方便,收费不透明。而充电桩运营商也在被充电设备经常坏,充电平台不稳定,资金不安全等问题所困扰,社区安全充电,智慧充电成为了重要的潜力市场。

1、建设规模快速提升,快充桩占比逐步提升

根据IEA公布数据显示,2015-2020年,全球电动汽车公共充电桩建设规模持续上升,由2015年的万个增长至2020年的万个,年均复合增长率高达。

从2020年全球公共充电桩数量增长到万个,同比增长了万个;其中,全球公共慢充桩数量为万个,公共快充桩数量为万个。

注:IEA定义的快充桩的充电功率超过22kw,慢充桩的充电功率低于22kW。

2、补贴政策及配套需求共同推进行业增长

——电动汽车配套需求增长

一方面,全球电动汽车的普及度提升带动着电动汽车充电桩的需求增加。根据IEA的披露数据,2017-2020年,全球纯电动汽车和插电式混合动力汽车的产销量均呈现持续上涨的趋势。虽然目前主要市场电动汽车销量占较低,但过去四年间增长率维持高位。

2020年,在全球汽车销售低迷情况下,全球BEC和PHEV销量逆势上涨,达约300万辆。与此同时,2017-2020年全球电动汽车保有量呈上升趋势。2020年,全球电动汽车保有量约为1000万辆。

——各国补贴政策积极推动

另一方面,各国支持政策对电动汽车充电桩行业发展起着至关重要的作用。可持续发展是全球各国的长远发展目标,电动汽车的推广显然是环保的一项重要举措。自电动汽车推行以来,全球各个国家纷纷出台电动汽车充电桩相关补贴政策支持行业发展,加强电动汽车的推广和电动汽车基础设施的建设力度,对于全球电动汽车充电桩行业快速发展起着重要作用。

3、2030年全球充电桩保有量有望突破千万

根据国际能源署IEA最新发布的《Global EV Outlook 2021》报告,对2025年和2030年全球充电桩规模作出了预测:基于各国最新政策(Stated Policies Scenario)及可持续发展方案(Sustainable Development Scenario)两种情形,到2025年,全球充电桩预计保有量将分别达到4580/6500万个,其中全球私人充电桩预计保有量分别达3970/5670万个,全球公共充电桩预计保有量达610/830万个;

到2030年,全球充电桩预计保有量将分别达到12090/21520万个,其中全球私人充电桩预计保有量分别达10470/18990万个,全球公共充电桩预计保有量达1620/2530万个。

注:SPS即Stated Policies Scenario,表示IEA根据各国最新政策预测;SPS即Sustainable Development Scenario,表示IEA根据可持续发展方案预测。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国电动汽车充电桩行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》

直流充电桩的研究现状和问题论文

国 内模式目前我国正处于充电站基础设施建设的高峰期,政府和企业关注于充电站专业服务是直充还是换电的选择中,国内充电站的综合服务尚未开发。1)、充电站成功运营案例:国内现有的两个最大最成熟的电动汽车充电站就是北京奥运充电站和上海世博充电站,这两个充电站目前都是为城市电动公交客车提供电池快速更换服务,两个充电站目前都不属于正式商业运营,只是政府组织下的试点运行。两个充电站的共同点就是都是由当地公交集团主导运行,充电站由国家重大专项资金和地方出资建立,电动客车归属公交集团运行,北京奥运充电站使用的动力蓄电池从电池厂家租赁,按照使用的电量每月付给电池厂家租赁费用(约1度电4元人民币),而上海世博充电站则直接从电池厂家购买电池,同时电池厂家负责初期电池的维护保养,并完成相关技术人员的培训工作,之后电池的所有权归充电站。2)、目前,国家电网正加快与各地方政府合作,以加快充电站的建设进度。根据年初国家电网公司工作会议上总经理刘振亚提出的规划,年内国家电网将在27个省市(区)建立公用充电站75座、交流充电桩6209台以及部分电池更换站。目前已宣布项目包括,国家电网陕西省电力公司与西安合作年后建立5座中型电动汽车充电站;成都省电力公司与地方政府合作年内建立3座电动汽车充电站和300个充电桩;湖北省电力公司与宜昌市合作年内建立1座大型充电站,16个充电桩;重庆市电力公司与重庆合作年内建立50个充电桩中海油:与中国普天合资成立了普天海油新能源动力有限公司,专门运营电动汽车能源供给网络。合资公司已与众泰汽车合作,计划于今年上半年在中国2个以上省会城市启动纯电动汽车充电站网络建设。中石化:中石化宣布以北京作为突破口,首次进入充电站行业。中石化旗下北京石油分公司已与北京首科集团公司共同出资成立了北京中石化首科新能源科技有限公司,将主要利用中石化现有面积较大的加油、加气站改建成加油充电综合服务站。中石化将以北京作为进入充电站行业的突破口,其加油充电综合服务站最终将扩展到全市范围,进而扩展到河北、天津甚至更大范围。中石油:据称与地方政府部门有接触,提出建设电动汽车充电站的想法。3)、国家电网公司的充电站投资计划:国家电网将分三个阶段大力建设充电站和充电桩。第一阶段(2010年)充电站主设备总投资规模将达到3亿元,在27个网省公司建设75座充电站和6209个充电桩,初步建成电动汽车充电设施网络架构;第二阶段(2011-2015年)投资140亿元,电动汽车充电站规模达到4000座,同步大力推广建设充电桩,初步形成电动汽车充电网络;第三阶段(2016-2020年)投资180亿元,电动汽车充电站达到10000座,同步全面开展充电桩配套建设,建成完整的电动汽车充电网络。到2020年充电站主设备总投资将达到320亿元。2010年充电站主设备中充电机、电能监控系统、有源滤波装置的投资规模分别将达到亿元、2000万元、6300万元,第二阶段的年均投资规模将迅速增长至亿元、亿元、亿元。2010年充电桩投资规模亿元,2011-2015充电桩投资规模45亿元,年均投资9亿元,是第一阶段年均投资规模的5倍。到2020年,充电桩总投资将达到125亿元。国外充电桩发展情况相对成熟 : 美国、日本、以色列、法国、英国等国家都已开始建设各自的电动汽车充电设施,主要以充电桩为主。(1)美国 美国国土辽阔,且各州独立性较强,在电动汽车及其充电设施设想上各州有所不同,加利福尼亚州、弗吉尼亚州等地都开展了充电设施的建设。其中加州的建设力度最大,由“美好空间项目”公司与加州北部的旧金山、奥克兰和圣何塞等城市的政府联手建设,将于2012年在上述城市的所有居民区、商厦、停车场和政府大楼安装充电桩,以方便电动汽车驾驶者随时为汽车充电。该公司还将在上述地区兴建电池更换站,以方便长途驾车者随时更换电池,项目计划总投资达10亿美元。此外,美国第一太阳能公司(SolarCity)在加州101高速公路上建造了5个充电站。每个充电站能够提供240V、70A快速充电服务,能够在内为特斯拉纯电动汽车充满电。(2)日本 截至2009年,日本拥有100多座充电站,其中60%集中在东京地区。日本政府表示,为普及电动汽车,将在三年内建造千余座充电站。日本东京电力公司将带头参与有关的基础建设,2010年东京将率先建成200多座充电站。预计三年后将增加到1000座以上,在东京充电桩更为普及,楼宇路旁随处可见。邻近东京的神奈川县计划5年内至少让3000辆电动汽车上路行驶,该县已经承诺提供150座快速充电站。日本中央政府对这项技术表示支持,将选择城市试点开展电动汽车充电项目。该项目将会涉及在付费停车场、超市以及餐饮连锁店安装电源插座,以供驾驶员们免费使用。(3)英国 在英国,伦敦市区已经有60个免费汽车充电桩,开电力驱动车的人可以非常方便地在住宅附近、办公楼旁边或者繁华街道上找到充电桩,享受不计次充电和停车的服务,一年只需交75英镑的管理费。(4)法国 在法国,电力企业在城市建设了很多的充电站供电动汽车使用,同时电动汽车也可以在家中充电。截至2008年,全法国有1万多辆各类电动汽车,200座公共充电站,电动汽车示范应用集中在市政、邮政、公交、电力、环卫等公用事业部门。(5)以色列 2008年1月21日,雷诺-日产汽车公司携手美国ProjectBetterPlace公司与以色列政府签署谅解备忘录,决定在未来三年内开展合作,共同推动纯电动汽车的市场应用。根据合作协议,以色列政府将负责制定针对消费者的税收优惠政策,雷诺汽车公司将负责电动汽车的供应,而ProjectBetter已开始建设各自的电动汽车充电设施,主要以充电桩为主。目前国内充电桩行业所面临的壁垒(1)、充电电流由10安培-100安培不等,对充电桩大功率充电模块要求较高。(2)、电动车采用的锂离子电池对过充过放要求严格,充电装置需要配备高精度监控系统。(3)、目前国家电网、南方电网两大电网公司主导充电站市场的格局基本形成,新进入者将面临较高壁垒。国内充电桩产业市场投资前景广阔(1)、电动汽车,一直被看做是下一代汽车的发展趋势。作为电动汽车的“加油站”,充电桩建设的全面开展,无疑会提供巨大的市场。在北上广这三大城市,由于交通拥堵,纷纷通过车牌进行购车限制。不过由于电动车的环保作用,政府从上层支持电动车,因此北上广等大城市都有相关政策,进入其相关名录的电动车可以直接获得车牌,这一点从政策方面刺激了电动车的需求。同时,国内成品油价格上涨速度高于下降速度,最终车主承受的是越来越高的油价,电动车可以代替部分汽油柴油的消耗,降低了这部分成本。毋庸置疑充电桩是新能源战略推进的终端市场,如能在现在抢占先机,对资本的盈利有极大好处。(2)、政府大力度的扶持和推进,刺激了众多企业对于充电桩产业的期待。 一位行业人士表示,除了国家电网、南方电网、中石化等能源巨头外,汽车企业和电气生产企业积极性都很高。像比亚迪、北汽这类电动车企业早已开始建设通用充电桩,许继电气、西门子这类行业内企业也已开始开发或投资充电站的建设。按照相关测算,未来5年内,充电站的营业规模每年有望超过千亿。 从国家今年的各项动作来看,电动车的充电基础设施建设将在今年爆发。(3)、民资虎视眈眈充电桩市场。 由于电动汽车每天需要补充大量电能,经营充电站就可以获得巨大的充电服务收益。相对于加油站,电能比较安全和方便,可在各地大量安装设置充电站。根据投资规模,小到社区慢速充电桩,大到公路快速充电站,单站经营,组网经营均可。对于充电站市场的开放,国家电网以后可能更多地会偏向服务和电力供应,让充电站建设更充分地与市场融合,大家都将是同一个市场的竞争者。因此提前准备、提前规划,对从事电池生产的企业来说很重要。充换电市场,政策有倾斜,市场有潜力,投资又少,将面临较大的商机。(4)、要取得较为可观的收益尚需时日。如今,除了北京、天津、上海、杭州等地相继出台充电设施建设规划之外,不少地方政府还提出新建小区配套充电桩的新思路,这不仅可缓解电动汽车使用者的“里程焦虑”问题,更将大幅、直接拉动充电桩生产企业的销量。充电桩作为新能源汽车产业链的重要下游支柱行业,其市场化前景似乎相当乐观。 尽管行业前景被一致看好,但目前电动汽车市场的发展并未完全成熟。标准、规划和土地三大问题拦在充电桩建设的路前,成体系的充电桩建设并不一帆风顺。充电桩行业的运营策略(1)、与大型房地产企业、商业连锁机构、交管局划定的路边停车管理单位、其它具有车位的管理单位签署合作建站及运营管理协议(投资方负责投放充电站与管理,机构负责提供场地与保障安全,充电与增值利益双方共同分享)。(2)、与政府各有关部门(科委、科协,城建、城管,电动车领导小组,经委、发改委等)或开展联营或申请资助(变相政策支持)。(3)、与国家电网地方部门联营(4)、与大型实力企业(中石油、中石化、基金等)的地方分支机构联营。

目前充电桩的发展还有很多问题需要去解决,充电桩分为私有桩、专用桩和公共桩,私有桩一般为随车附带私人使用,专用桩则为运营车等特定用户提供服务,公共桩的问题相对复杂,也是业内讨论的焦点。充电桩发展目前面临着十分尴尬的局面,一方面,它跟不上新能源车的发展速度,车桩比处于高位,充电桩本该供不应求;而另一方面却是十分低的利用率,显示供过于求。这看似矛盾的现状,凸显出充电桩发展坎坷。

首先,供电审批时间较长。新建充电站时存在供电增容的问题,新增变电站审批周期长,最少也要六个月。有些充电站设备都已安装好,电缆也铺设完毕,但却无法在短期内完成通电。 其次,建设场地资源有限。目前,专门用于建设充电站的场地资源极为有限,政府提供的场地很多是临时用地,使用年限存在不确定性,给投资带来了很大风险。

最后, 各充电桩建设企业各自为政,在充电桩建设和充电收费方面缺少联动机制,导致本就稀少的充电桩没有得到充分利用, 企业长期处于亏损状态,最后因难以维持运营而选择离开,就算勉强存留下来的大多数企业也依旧深陷亏损的困境。业内人士表示,为了提高充电桩利用率,充电桩企业必须结合车辆投放计划和建设规划合理布局,根据新能源汽车使用方的投放需求和政府在每个区域规划配备的充电桩数量,综合考虑区域内现有充电桩配置情况来配建充电桩,而物业管理方面则需要政府出台相关的措施来对物业方进行管理。国家有关方面应鼓励各企业和单位利用科技创新优势, 进行充电设备的研发与实践,开发出更多充电时间短、高效简单便捷可移运的充电设备来。

对于新能源汽车熟悉的朋友来说,充电桩想必也并不陌生。充电基础设施是指为电动汽车提供电能补给的各类充换电设施,是新型城市基础设施。其中,充电桩作为电动汽车最直接的能量补给装置,其产品性能、产品质量关系到电动汽车电池组的使用寿命及用户使用体验。自2006年起,经过十余年发展,目前中国充电基础设施已经初具规模,并且在2020年,充电桩被纳入国家新基建之中,发展前景可期。从一组数据我们可以看出,我国公共充电桩从2015年万根增加到2019年万根,年复合增速;私人充电桩从2015年万根增加到2019年万根,年复合增速。近年,私人充电桩建桩提速,占比从2015年提升到2019年。随着“新基建”加速落地,未来充电桩的大规模建设将对行业整体投资带来巨大拉动。

一)政府监管问题

1、如何将充电桩的建设和发展纳入到整个城市的发展规划中去?2、如何加强对高速发展和大规模建设中的充电桩进行有效的监督和管理?3、如何让充电桩行业进行产业化集群,促进行业的健康、高效发展?

二)运营企业的问题

1、充电设备建成后闲置较多,如何提高设备的使用率?2、市场发展初期,如何为定价决策提供数据依据?3、人工巡检设备时间长,成本高。

三)汽车车主的问题

1、在需要充电时如何寻找最近的桩位?2、充电等待的过程漫长,如何打发枯燥的等待时间?

充电桩论文英语文献

桩基础在施工常见问题及处理方法论文

摘 要:正如我们所知道的, 桩基础是地基处理常用的方法之一,其中钻孔灌注桩就是桩基础施工的常用的施工方法,本文以此种方法来分析桩基础在施工过程中常见的问题及提出相应的解决对策。

关键词:桩基础;钻孔灌注桩;质量问题;处理措施

钻孔灌注桩基础是一种可以适应多种地质条件的基础地基建设的形式,在各领域的工程建设中都得到了广泛的应用。所以我们应给予其施工过程高度的重视,掌握施工过程中易出现的问题,并能予以高效率的解决。

1.桩基础施工过程中常见质量问题

桩基础施工过程中常常遇到的问题即是钻孔问题、混凝土灌注施工问题,下面本人将对这两方面进行一系列的分析。

钻孔施工问题

在钻孔施工的过程中,孔口的坍陷将会使钻孔质量无法得到保证,这是因为孔口的坍陷会导致护筒底部的土质变得松散、背后回填土不够结实,有时还会使护筒周围土质受雨水长时间浸泡等因素造成护筒失稳或脱落,这种问题会使护筒移位;有时因为钻机操作人员实施的操作不规范、穿过岩层时发生突变、钻机突然发生、机械故障等原因均有可能导致钻机发生卡钻问题;在钻孔施工时,如果塑性土发生膨胀,将会使成孔后的孔径产生弯曲、孔径局部变小,这将引起钻孔施工不能正常进行;在新疆这类松软土层中,如果进尺的速度较快、吊装钢筋笼碰撞孔壁或是未按照施工工艺的要求制备符合标准的泥浆等因素均会造成坍孔问题的发生,从而引起钻孔施工问题;在钻孔是,如果钻机的钢丝绳发生断裂、钻机出现机械故障或者钻孔发生坍塌,会使钻头掉落到孔底而无法进行正常的作业。

水下混凝土灌问题

这类施工问题主要是由封底失败、卡管、钢筋笼上浮等原因造成的。产生封底失败的主要原因是孔底沉渣厚度超过所规定的标准范围,从而引起了混凝土在灌注后没有实现水下混凝土封底,从而引起施工问题;因为混凝土具有和易性差、灌注混凝土时冲击力不足的特点,此外混凝土中还含有很多大块骨料或受潮凝固的水泥块,这就引发了卡管问题,无法正常的进行浇筑混凝土的操作;由于钢筋笼制作、堆放、吊装、运输等过程不符合施工的规范要求,钢筋骨架内径与导管外壁间距没有符合规定的尺码,导管在提升过程中挂带了钢筋笼,或是由于混凝土浇筑速度过快,混凝土面升至钢筋笼底部产生向上“浮力”导致钢筋笼上浮;由于混凝土的配合比不当、原材料也未能符合规定或灌注混凝土过程中局部坍塌的杂物土质等侵入混凝土及混凝土和易性差等因素,都会直接或间接的发生断桩的施工问题。

2.针对于施工过程中常见的问题的处理措施

钻孔施工所发生的问题的应对处理措施

首先,护筒埋入在土层中的深度一定要大于水头高度,而且必须穿过松散土层、淤泥层,此外,护筒四周的回填土必须夯填密实;再者,假如发生卡钻的施工问题是,我们不要直接强行拔出,应该晃动大绳以便钻头松动后提起或者插入高压水管置换泥浆,也就是先下放钻头而后迅速上提使岩层突变物受强力冲击而破碎或回缩,从而提起钻头,切忌不能蛮拉;在施工时,应用的是加大泥浆密度、加高水头、埋深护筒等方法进行操作,在坍孔问题严重时,我们必须回填重新钻孔,以免加大了施工问题;如果采用冲击法进行钻孔,可利用投黏土块夹小片石,用低锤冲击将其挤入孔壁来制止坍孔,而当钢筋笼吊装造成坍孔时立即将钢筋笼吊出,添加泥浆护壁将坍陷物清理干净,确认不再坍塌后重新安装钢筋笼。

水下混凝土灌所发生问题的应对处理措施

首先,我们要利用导管内安装高压风管的方法重新清孔,将已灌注混凝土彻底的清理干净,然后再重新开始水下混凝土浇筑,也可以先拆除导管,拔出钢筋笼,将未灌注混凝土部分回填,稍后用钻机钻头清除已灌注混凝土,然后再重新开始浇筑水下混凝土;在施工时,先慢慢的提升导管,而后快速下落导管,这样可加大混凝土灌注量而后快速提升再快速下落以冲击导管,便于导管的疏通,还可以适当的加长上部导管的长度,然后以一次性较大量混凝土来冲击混凝土达到疏通的目的;最后,我们应该关注混凝土浇注过快引起的钢筋笼上浮问题,面对这类施工问题,我们应立即控制混凝土的浇筑量和浇灌速度,并且反复上下摇动导管,采用这种方法,钢筋笼上浮现象还是得不到根治,就必须立即中止浇灌混凝土,拔出导管侯向孔内回填黏土,该桩作废处理,并及时与监理人员、设计人员联系重新补桩。

3.桩基础施工过程中的注意事项

钻孔过程中的注意事项

在钻孔前,应先对桩位反复进行测量,测量的同时要在护筒上用交叉十字线的'方法涂抹红漆,这样将方便于钻孔过程及成孔后桩位的技术施工核实。在钻孔过程中,我们必须详细准确地记录地层地质的变化情况。要做到详细、准确、认真地记录钻孔记录,技术人员积极了解地质变化情况并及时向上级反映相关情况起着相当关键的作用,尤其是能够为工程变更提供合理的依据和真实数据。为了准确地了解和掌握地质变化情况,最好的办法是对钻渣及时进行取样并留取渣样。

加强成孔检测

首先,施工人员应仔细查看详细真实的钻孔记录,切实准确得掌握不稳定的地层,依照不同的地形制定切实合理的灌注方案。第二,要详细记录各项检测数据,尤其是孔深的记录,这样做的主要目的在于计算泥浆沉淀速度和深度,便于做出合理的判断和采取合理的灌注办法。最后,我们应该认真做好灌前准备工作,根据土层的不同质地,应做好导管的打压试验,以确保导管的密水性符合要求。

4.结语

众所周知,钻孔桩基础是地基处理的主要方式之一,那么它施工的好坏将决定工程施工的好坏,所以我们应予以高度的重视,了解在施工的环节中可能出现哪些问题,提前做好准备,以预防为主,规范施工工序流程,做好质量控制,对可能出现的质量问题制定切实有效的防范措施,减少质量问题,杜绝质量事故的发生。

参考文献:

[1] 中国建筑科学研究院. JGJ94—2008 建筑桩基技术规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2008.

基于stm32的智能充电桩论文难。基于stm32的智能充电桩论文难点在于自身文献研究积累多,文字多,查重率高,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。

新能源电动汽车充电桩译文:New energy electric car charging pile

风电发展现状论文参考文献

风力发电是一种清洁的、可再生的能源。下面我整理了风力发电技术论文,欢迎阅读!

风力发电技术

摘要:随着世界能源的日趋匮乏和科学技术的飞速发展,加之人们对环境保护的要求,人们在努力寻找一种能替代石油、天然气等能源的可再生、环保、洁净的绿色能源。风能是当前最有发展前景的一种新型能源,它是取之不尽用之不竭的能源,还是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。风能的利用,从风车到风力发电,证明了文明和科学进步。绿色和平组织和欧洲风能协会2002年提出了《风力2012》报告,报告中指出到2020年,世界风力发电将达到世界电力总需求量的12%,我国电力发展“十一五”发展纲要中也指出,中国的风力发电将占世界风力发电总量的14%。风力发电与火力发电和水力发电比较,具有单机容量小、可分散建设等优点。随着国家对能源需求和环保要求力度的不断加大,风力发电的优势和经济性、实用性等优点也必将显现出来。

关键词:风力发电技术

一、风力发电国内外发展现状

1、 国外风力发电发展现状

2012 年新增风电装机容量最多的10 个国家占世界风电装机的87%。与2007 年相比,美国保持第1 名,中国超过西班牙从第3 名上升到第2 名,印度超过德国和西班牙从第5名升至第3 名,前3 名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。根据世界风能协会的统计,2012 年全世界风电装机容量新增约2726 万kW,增长率约为29%。累计达到 亿kW,增长率为42%,突破1 亿kW 大关。风电总量为2600 亿kWh,占全世界总电量的比例从2000 年的增加到2012 年的。尽管风电的发展仍然存在着很多困难,如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等,但相比于常规能源,经济性优势逐步凸显,世界各国都对风电发展充满了信心。

2、 我国风力发电的现状

我国的风力发电始于20世纪50年代后期,在吉林、辽宁、新疆等省建立了单台容量在10kW以下的小型风力发电场,但其后就处于停滞状态。直到1986年,在山东荣城建成了我国第一座并网运行的风电场后,从此并网运行的风电场建设进入了探索和示范阶段,但其特点是规模和单机容量均较小。到1990年已建成4座并网型风电场,总装机容量为,其最大单机容量为200kW。在此基础上,风力发电从1991年起开始步入了逐步推广阶段,到1995年,全国共建成了5座并网型风电场,装机总容量为,最大单机容量为500kW。1996年后,风力发电进入了扩大建设规模的阶段,其特点是风电场规模和装机容量均较大,最大单机容量为1500kW。据中国风能协会最新统计,2007年中国除台湾省外新增风电机组3,144 台。与2006 年相比,2007年当年新增装机增长率为,累计装机增长率为。2007年中国除台湾省外累计风电机组6,458台,装机容量5,890MW。

各种风力发电机的优缺点

风力发电机组主要由两大部分组成:

风力机部分它将风能转换为机械能;

发电机部分它将机械能转换为电能。

根据风机这两大部分采用的不同结构类型、以及它们分别采用的技术方案的不同特征,再加上它们的不同组合,风力发电机组可以有多种多样的分类。

(1) 按照功率传递的机械连接方式的不同,可分为“有齿轮箱型风机”和无齿轮箱的“直驱型风机”。

有齿轮箱型风机的桨叶通过齿轮箱及其高速轴及万能弹性联轴节将转矩传递到发电机的传动轴,联轴节具有很好的吸收阻尼和震动的特性,可吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。

而直驱型风机则另辟蹊径,配合采用了多项先进技术,桨叶的转矩可以不通过齿轮箱增速而直接传递到发电机的传动轴,使风机发出的电能同样能并网输出。这样的设计简化了装置的结构,减少了故障几率,优点很多,现多用于大型机组上。

(2) 根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为:

“定桨距(失速型)机组”桨叶与轮毂的连接是固定的。当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化。由于定桨距(失速型)机组结构简单、性能可靠,在20 年来的风能开发利用中一直占据主导地位。

“变桨距机组”叶片可以绕叶片中心轴旋转,使叶片攻角可在一定范围内(一般0-90度)调节变化,其性能比定桨距型提高许多,但结构也趋于复杂,现多用于大型机组上。

(3) 按照叶轮转速是否恒定可分为:

“恒速风力发电机组”设计简单可靠,造价低,维护量少,直接并网;缺点是:气动效率低,结构载荷高,给电网造成电网波动,从电网吸收无功功率。

“变速风力发电机组”气动效率高,机械应力小,功率波动小,成本效率高,支撑结构轻。缺点是:功率对电压降敏感,电气设备的价格较高,维护量大。现常用于大容量的主力机型。

(4) 根据风力发电机组的发电机类型分类,可分为两大类:

“异步发电机型” “同步发电机型”

只要选用适当的变流装置,它们都可以用于变速运行风机。

异步发电机按其转子结构不同又可分为:

(a) 笼型异步发电机转子为笼型。由于结构简单可靠、廉价、易于接入电网,而在小、中型机组中得到大量的使用;

(b) 绕线式双馈异步发电机转子为线绕型。定子与电网直接连接输送电能,同时绕线式转子也经过变频器控制向电网输送有功或无功功率。

同步发电机型按其产生旋转磁场的磁极的类型又可分为:

(a) 电励磁同步发电机转子为线绕凸极式磁极,由外接直流电流激磁来产生磁场。

(b) 永磁同步发电机转子为铁氧体材料制造的永磁体磁极,通常为低速多极式,不用外界激磁,简化了发电机结构,因而具有多种优势。 二、相关风力发电控制技术

随着经济节约型社会的逐步推进,风能作为清洁的可再生能源,实现风力发电也越来越受到人们关注。然而面对风况的可变性(锋速的大小、方向的随机性)以及风电场中风力发电机组布置的分散性,要实现风电低成本、超大规模开发利用,作为其可靠、高效运行的关键技术,控制技术需要进行不断地改进,并具有广阔的研究前景。

三、风力发电机组控制系统构成

风力发电机组控制系统由本体系统和电控(总体控制)系统组成,本体系统包括空气动力学系统、发电机系统、变流系统及其附属结构;电控系统由不同的模块构成,主模块包括变桨控制、偏航控制、变流控制等,辅助模块则包括通讯、监控、健康管理控制等。而且,在本体系统与电控系统间实现系统的联系及信号的变换。例如,空气动力系统的桨距由变桨控制系统控制,保证了风能转化的最大化,功率输出的稳定等作用。风轮的自动对风及连续跟踪风向引起电缆缠绕的自动解缆受偏航控制系统控制,分为主、被动迎风两种模式,目前大型并网风电系统多采用主动偏航模式。变流控制常和变桨距系统结合,对变速恒频的运行及最大额定功率进行控制。

根据风电机组不同的分类标准,可将机组控制系统分为不同种类。目前风力发电的主流机型主要是依据桨距特性,发电机类型等分类,通过技术不断改进,控制系统由最先的定桨距恒速恒频控制到变桨距恒速恒频控制,随之发展为变桨距变速恒频控制。此外,据连接电网类型可将风电控制系统分为离网型和并网型,前者已步入大规模稳定发展阶段。后者则成为现阶段控制系统的主要发展方向。

1.变桨控制

变桨控制是风电机组控制系统的研究重点,其实际上即对功率的控制。相对于定桨距控制无法解决桨叶自动失速,功率不稳的问题,该系统通过改变桨距角,使得在低风速(即低于额定风速)时,风机处于最优的风能捕获状态,桨距保持为零,实现风能的最大利用率;在高风速(即高于额定风速)时,改变攻角变化,降低叶片空气动力转矩,又能达到调节速度、限制功率的目的。减小风速、风向可变性对机组的影响。因相应的风轮特性的不同,变桨控制分为主动和被动控制。

2.偏航控制

偏航系统又称对风装置,是风电机组特有的伺服控制系统,将风向改变的信号经过一系列的控制系统程序,调整风轮与风向一致,保证了风电机组的平稳运转,使得风能高效利用,进而大大降低发电成本并有效保护电机。作为随动系统,连续跟踪风向很可能造成电缆缠绕,偏航系统也具有自动解缆的功能。同样对应不同的风电机组,应用不同的偏航装置,分为尾舵对风、侧风轮对风、伺服电机或调向电机调向,前两者为被动迎风,后者为主动迎风。

3.变流系统

变流系统采用全功率变流,完成风电机组输出功率的变换与并网。现今并网系统包括直接并网、降压并网、准同步并网、软并网,而软并网目前使用最普遍。

风电机组启动时,变流控制原件实现风电机的并网,在正常工作中,变流控制单元又要接受主控器的命令,控制输出功率,实现了电网有功功率与无功功率的灵活控制。

四、风力发电技术发展趋势的展望

在我国大力发展以风能太阳能新发电方式为代表的电力系统成为长期的国策,新能源电力不远将来成为我国电力建设不可缺少的部分,随着洋品牌不断降价,整机厂介入,新一轮竞争越来越激烈,要和国内整机厂结合起来大家要做。电网友好耗型的故障穿越式的技术是国产变流器必须解决的问题,国产化使我们国家整个技术水平上一个台阶。

五、风力发电前景的建议

1 做好风能资源的勘察

风资源的测定是发挥风电作用的前提基础,因此将来应该在这方面增大投入,对我国实际的风资源在总体上有细致准确的了解,为政府和风电的决策者合理地规划风电提供正确的指导。为进一步摸清风能资源状况,必须加快开展风能资源的普查工作。这方面,不仅需要有关部门筹集一定资金用于加大风力资源勘测工作的投入,各地也要自筹资金开展本地区风力资源的勘察,认真调查确定可开发风电场的分布和规模。

2 提高风电机组的制造技术

要提高我国风力发电应用的技术水平,需要不断增进与发达国家的交流,学习其先进技术,只有清楚彼此差距,才能不断提升我国的风电技术水平。我国提出,到2010年风电装机要有80%的国产化率,必须在技术上占领竞争制高点。《可再生能源法》规定:“国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域,纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划,并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展,促进可再生能源开发利用的技术进步”。这一规定为风电技术进步创造了良好的契机。提高风电技术也是降低风电成本和上网电价的关键所在。

3 依托政策发展风电

2006年国家正式实施了《可再生能源法》,2008年,国家发改委印发了《可再生能源发展“十一五”规划》。这些政策法规的出台为风力发电的发展提供了制度上的支持,在具体的措施和规则上还要细化、规范、便于操作,使风电的发展稳步,快速的发展起来。

中国的风电发展迄今已经有30多年,取得了显著进步。但由于基础薄弱,风电发展的过程中面临的技术落后、政策扶持不够及上网电价高等诸多困难。随着政府和民众对风电的逐步认识、《可再生能源法》正式实施和《可再生能源发展“十一五”规划》的出台,以及风电设备的设计、制造技术方面不断提高,风能利用必将为我国的环保事业、能源结构的调整做出巨大的贡献。风电产业和相关的科研机构应该抓住这一契机,为风电的全面发展作一个系统可行的规划,逐步解决风电发展中的困难,完善风电机制,在提高风电战略地位的同时,早日使风电普及惠民。

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随着经济的快速增长,风电技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便.下面我整理了风电技术论文3000字,欢迎阅读!

促进风电发展的技术解决方案

【摘要】随着经济的快速增长,风电发展的技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便,但是,随着技术的发展,在风电发展这方面发现了许多的问题需要解决,本文就从促进风电发展的技术解决方案这方面来研究研究。

【关键词】风电发展;技术解决方案

中图分类号:X703文献标识码: A

一、前言

促进风电发展的技术解决方案是我国面临的一个重大的课题,在我国社会水平的发展,科学技术也在不断的发展,所以,在以后的日子中,需要科学技术人员在促进风电发展的技术解决方案这个方向做出很大的付出。

二、影响海上风力发电技术方面的因素

1、风资源评估

风资源评估是风电场开发建设的首要步骤,是进行风场选址、机位布局、风机选型、发电量估算和经济概算的基础.在宏观分析选址上,根据当地的气象部门的统计数据,获得辽宁沿海的几个城市的气象特征分别如见表1、图1所示.

表1辽宁省部分沿海城市风资源情况

营口、盘锦、大连、锦州等地区按照风能资源上分处于风能丰富区和风能较丰富区,并且临海处于渤海湾内,风速平稳、风浪较小,从宏观风资源角度上看非常适合海上风资源的开发,若要进一步的微观选址则需要建立一整套完整的测风系统以获得准确的技术数据.

2、海床考察与基础建设

海床的条件直接关系到基础采用的形式,基础的成本目前占单机总成本的19%,并且不同情况下的使用环境、造价都是不同.对于我国海上风力发电机基础,通常采用4种基础形式:单桩基础、三脚架或多支架基础、沉降基础和浮运式基础.其使用海域范围如图2所示.

图2根据水域深度海上风力发电机基础应用范围的划分

其中的单桩基础适于浅水、滩涂,并且安装简便,但是不能移动,不适合软海床.三角架或多支架基础适合于水深30m以上的水域,其基础非常坚固,但费用昂贵,很难移动,也不适合软海床.而沉降基础适用于深度不太大的软海床海区,并且安装方便,但海床表面不平时需要进行平整处理,建造费用高.浮运式基础适合于50m以上的水深,其本质就是一艘发电船,并且只适合深海域.辽宁沿海风速平稳,海床下降平缓,海床地质相对坚硬,比较适合应用单桩基础.

三、我国风电发展应重视的问题

1、风电规划过于粗放

(1)风电项目地方建设规划与全国整体规划衔接不够。各地区在开发规划风电基地时,主要是依照当地风能资源情况制定风电的规划规模和建设时序,而很少考虑电力系统的电源结构、电网输电能力、风电消纳市场等因素。各地政府确定的风力发电规划远远大于国家总体规划,使风电项目的规划发展没有体系性和衔接性,而且“十一五”以来,我国风电发展标准多次修改,对风电产业的总体指导性作用不能很好的体现。

(2)风电项目发展与水煤等其他电源规划协调不够。由于风能资源具有间歇性、随机性和不可控等特征,因此风力发电就不可避免的具有着随机和局部反调峰的这种特性,对系统的安全运行带来许多影响。电网系统能够消纳风力发电的规模大小,主要因素在于整个系统的合理规划程度和资源的优化配置情况。国外发达国家的水油气电源比重较高、系统调峰能力充裕,而我国则恰好相反,我国的情况是富煤缺油少气,在目前的电源结构中,煤电装机容量占到全国总装机容量的75%以上。水力发电中大部分是径流式电站、在丰水期是不能够进行调峰的,而核电站目前不参与调峰,因此整个电力系统的调峰能力严重不足,导致我国大部分地区电网的风电消纳能力受到限制。

(3)风电开发与电网规划建设配套不够。我国陆地可开发利用的风能资源主要集中分布在东北、西北、华北北部这“三北”地区,技术可开发量占到全国陆地风能总量的95%以上,我国风能资源基本上与用电负荷逆向分布。在风能富裕集中的“三北”地区,电网建设规模相对较小、且用电负荷有限,风电出力很难就地消纳。这与欧美等西方发达国家“小规模、分布式,低电压、就地接入”的风电发展方式显著不同,由于我国特有的地理、气候等因素制约,我国的风电开发不可避免的具有“大规模、集中开发,远程输送”特性,这就面临着更加复杂的技术挑战。风电的大规模开发必须依托坚强、灵活的电网来实现,且电网的建设周期相对与风电项目要长,因此风电和电网的规划和建设必须相互兼顾、配套开发,不能出现脱节现象。而当前,各地的风电项目规划不参照当地的电网建设计划和进度进行,使建好的风电场无法完全、稳定的接入电网,存在不协调情况。

四、风电前景展望

1、保守模式

这种模式假设中国风电按照常规方式发展,风机质量及供应能力基本保持目前的发展水平。在该模式下,减排温室气体压力不大,且中国风电发展还存在较多的限制性因素,电网建设落后于风电建设速度,电网瓶颈问题未得到有效解决,风电产业的总体投入相对较少,使得风电产业发展一般。这样在 2020 年前后,风电发展依旧比较缓慢;之后,一些问题得到初步解决,2030年以后,风电产业开始快速发展。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年之前我国风电年新增装机容量将保持在 GW 左右,累计装机容量将达到150 GW;之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 250 GW、350 GW 和 450 GW。

2、乐观模式

这种模式考虑到目前中国风电资源潜力、环境约束、社会总成本等因素,考虑到政府发展目标和产业发展水平,同时假设开发商对目前的风电市场充满信心。在该模式下,中国风电发展存在的问题将得到有效解决,如电网瓶颈问题初步消除、风电价格体制进一步完善、风电设备攻关技术取得进展等。中国风电产业各时间段发展较为均衡,风机制造业和风电市场开发保持合理的速度,电力和电量输送能力基本满足风电发展需求,电力系统具备一定的调度运行能力,中国风力资源得到较充分的开发。这种模式是一种平衡、稳健的发展模式,接近现实发展水平。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年我国风电累计装机容量将达到 200 GW,占世界装机容量的 20%,年发电量实现 440 TW・h,创收 2 500 亿人民币。2020 年之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 200 GW、400 GW 和 500 GW。

3、积极模式

这种模式充分考虑了温室气体的减排压力,国家加大投资力度,积极推进技术研发能力,使得产业发展和基础研发同步提高,电网建设和区域连接得到充分解决,电力系统具备灵活的调度能力;同时国家积极推出各项风电产业激励政策,法律条款能够运行到位,有效解决了各利益主体间的关系。国家发展目标与风电发展速度达到一致,配套的风电服务业也得到新的提升和快速发展。在该模式下,风电发展呈现高速发展趋势,风机制造和市场开发保持快速发展,电网技术、电力系统技术和风电应用技术有了质的突破,风电在电力结构中的比例迅速增长。这种模式是一种超前发展模式,若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年前,我国风电年新增装机容量保持在 GW 左右,累计装机容量将达到 230 GW,之后,年新增装机容量保持在 GW,并于 2030、2040 和 2050 年分别实现累计装机容量 380 GW、530 GW 和 680 GW。

五、政策层面的解决策略

1、加强需求侧管理,推动风电多样化利用由于目前储热技术的成本远低于储电成本,为充分利用低谷风电,丹麦大部分终端用户配备了电锅炉、热泵等电采暖设备,将低谷剩余的风电转化为热能供暖,有些还通过储热装置,变储电为储热,大大减少了低谷弃风。我国风力资源多集中在东北和西北这些冬季采暖期长、采暖负荷较大的地区,如果将风电场的建设与地区供热结合,在原有供热锅炉的供热区域或新增的供热区域,试点电采暖,对于提高风电消纳、减少煤炭消耗都具有重要意义。结合用户侧电力需求管理,推动风电多样化利用,积极探索用户侧利用低谷电能的方式,也是提高风电利用率的重要途径。

2、积极开展风电低谷电价试点

充分调动更广泛的电力需求侧资源的关键在于电价激励。国外风电大国依托其成熟的电力市场,充分发挥风电运营成本低的优势,实现了风电的充分消纳。随着我国风电规模的扩大,低谷风电弃风限电问题日益突出。我国可借鉴西班牙、丹麦的风电电价模式,遵循不打破现行上网电价体系、衔接现行风电标杆上网电价的基本原则,试点风电低谷上网电价。初步考虑,风电低谷上网电价由 2 个部分构成:一部分为政府补贴电价(即当地火电机组脱硫标杆电价与当地所属风资源区风电并网标杆电价的差价),维持不变;另一部分为低谷电价,可根据低谷风电特定用途倒算,如采用低谷风电供电锅炉采暖的,可按不高于采用燃煤锅炉采暖成本倒算,也可采用风电边际电量成本计算。

六、结束语

综上所述,就促进风电发展的技术解决方案这方面而言,为了找到促进风电发展的技术解决方案,科学技术人员不仅在技术方面努力,还得总结以前的不足加以改正,解决存在的问题也会是一大进步。

参考文献

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充电桩的诞生就是为了给电动汽车续航时间作保障,达到随停随充的作用。充电桩主要目的是给能源汽车补充所需电能,为了用户的使用方便都会配备电子屏,使充电设施更为便捷,用户可以根据需求选择相应的充电模式与时长。目前,充电桩桩不仅具备充电功能,还有输出功能可以显示电动汽车所剩电量以及充电时长,目前市面上充电桩分为两种充电模式,直流和交流。一般情况下,交流充电桩主要是为汽车提供220伏的交流电源,但是这种充电桩需要汽车自身对电能进行转换,才能对车载电池进行充电,所以又被叫作“慢充”。挪亚称,直流充电桩的电压是三相四线,频率在50Hz左右,输出的电流为直流,能够直接进行充电,不需要额外的转换。所以直流充电桩是有一种高效的充电方式,目前大部分充电桩电站使用的都是直流充电桩,直流充电桩是与交流电网连接的。可以快速充电的原因是输出电压大,所以具备车辆所需的功率,可短时间内使汽车可快速获取足够的电流电压。

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公路工程地质信息 (一)强夯法处理液化地基的施工管理 江苏北部(如徐州、宿迁等)地区广泛分布废黄河泛滥沉积物,一般以亚砂土、亚粘土—细砂为主,埋层浅,地下水位高,天然地基承载力低,在地震作用下易产生液化现象。地基液化是引起构筑物破坏的主要形式,同时该地区又受到我省主要的地震危险带—郯庐地震带的影响,因此在该地区国道主干线京福、徐宿、连徐、宁宿徐、沂淮等高速公路建设中不可避免的遇到大面积液化地基处理问题。根据《公路工程抗震设计规范》(JTJ004—89),对高速公路必须进行液化地基处理,这是减轻地震灾害的根本性措施。因此,如何控制和管理好处理液化地基的施工,做到既经济有效又安全可靠,对保证高速公路建成后的正常运营、减轻地震灾害具有重大现实意义。 1 液化地基的国内外研究概况 地基液化分析与处理一直是土动力学的主要研究课题之一。液化一词最早见于1920年的《动力冲填坝》用来说明卡拉弗拉斯冲填坝的毁坏。1936年Casagrande首先给出了砂土液化的判别方法——临界孔隙比法。上世纪50年代,各国学者对砂土液化进行了广泛研究,主要包括:砂土液化的机理,砂土液化的预估方法,砂土液化的地基处理等。 所谓液化是指由于孔隙水压增加及有效应力降低而引起粒状材料(砂土、粉土甚至包括砾石)由固态转变成液态的过程。影响液化的因素有:①颗粒级配,包括粘粒、粉粒含量,平均粒径d50;②透水性能;③相对密度;④结构;⑤饱和度;⑥动荷载,包括振幅、持时等。 我国《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ11—78)根据1971年以前8次大地震的数据,参考美国、日本的有关研究成果给出了以临界标准贯入击数为指标的砂土液化判别公式。现行规范《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89)通过对海城、唐山地震的系统研究,结合国外大量资料,对原规范进行了修改,采用了两步评判原则,并对临界标贯击数公式进行了修改,使之更符合实际。在国标《岩土工程勘察规范》(GB50021—94)中,对此又进行了补充,给出了液化比贯入阻力临界值和液化剪切波速临界值公式,用来进行液化判别。在公路工程中,基本上沿用上术两步评判原则,采用了临界标贯击数判别方法,并根据公路工程中的研究成果,给出了临界标贯击数的计算公式。这些规范在我国工程界得到了广泛应用。 2 高等级公路可液化地基处理方案的确定。 液化地基处理恰当与否,关系到整个工程的质量、投资和进度。因此其重要性已越来越多地被人们所认识。对于高速公路这样大面积处理可液化土而言,强夯法和干振碎石桩法是首选的处理手段。当全液化地基路段较长,需处理面积大,公路沿线外缘较近范围内无村庄,无重要构造物时,强夯法是比较理想的地基处理方法。 强夯法处理地基是20世纪60年代末Menard技术公司首先创立的,该方法将80…400kN重锤从落距6—40m处自由落下,给地基以冲击和振动,从而提高地基土的强度并降低其压缩性。强夯法常用来加固碎石、砂土、粘性土、杂填土、湿隐性黄土等各类地基土。由于其具有设备简单、施工速度快、适用范围广、节约三材、经济可行、效果显著等优点,经过20多年来的应用与发展,强夯法处理地基受到各国工程界的重视,并得以迅速推广,取得了较大的经济效益和社会效益。 由于强夯处理的对象(即地基土)非常复杂,一般认为不可能建立对各类地基土均适合的具有普遍意义的理论,但对地基处理中经常遇到的几种类型土,还是有规律可循的。实践证明,用强夯法加固地基,一定要根据现场的地质条件和工程作用要求,正确选用强夯参数,一般通过试验来确定以下强夯参数: (1)有效加固深度:有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据,又反映了处理效果。 (2)单击夯击能:单击夯击能等于锤重×落距。 (3)最佳夯击能:从理论上讲,在最佳夯击能作用下,地基土中出现的孔隙水压力达到土的自重压力,这样的夯击能称最佳夯击能。因此可根据孔隙水压力的叠加值来确定最佳夯击能。在砂性土中,孔隙水压力增长及消散过程仅为几分钟,因此孔隙水压力不能随夯击能增加而叠加,可根据最大孔隙水压力增量与夯击次数关系来确定最佳夯击能。 夯点的夯击次数,可按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,应同时满足下列条件:(①夯坑周围地面不应发生过大隆起;②不因夯坑过深而发生起锤困难;③每击夯沉量不能过小,过小无加固作用。夯击次数也可参照夯坑周围土体隆起的情况予以确定,就是当夯坑的竖向压缩量最大,而周围土体的隆起最小时的夯击数。对于饱和细粒土,击数可根据孔隙水压力的增长和消散来决定,当被加固的土层将发生液化时的击数即为该遍击数,以后各遍击数也可按此确定。 (4)夯击遍数:夯击遍数应根据地基土的性质确定,地基土渗透系数低,含水量高,需分3—4遍夯击,反之可分两遍夯击,最后再以低能量“搭夯”一遍,其目的是将松动的表层土夯实。 (5)间歇时间:所谓间歇时间,是指相邻夯击两遍之间的时间间隔。Menard指出,一旦孔隙水压力消散,即可进行新的夯击作业。 (6)夯点布置和夯点间距:为了使夯后地基比较均匀,对于较大面积的强夯处理,夯击点一般可按等边三角形或正主形布置夯击点,这样布置比较规整,也便于强夯施工。由于基础的应力扩散作用,强夯处理范围应大于基础范围,其具体放大范围,可根据构筑物类型和重要性等因素考虑确定。 夯点间距可根据所要求加固的地基土性质和要求处理深度而定。当土质差、软土层厚时应适当增大夯点间距,当软土层较薄而又有砂类土夹层或土夹石填土等时,可适当减少夯距。夯距太小,相邻夯点的加固效应将在浅处叠加而形成硬层,影响夯击能向深部传递。 3 强夯法处理液化地基的质量控制与管理 施工单位选择 对参与施工的强夯施工单位,各施工标段中标单位要先审查其施工资质、信誉和业绩,并附有前业主对该单位的书面评价报告;任何单位不得将强夯分包给个人施工。各中标单位将经初步筛选合格的施工队伍形成书面推荐报告,经驻地监理审核后,上报主管部门,经批准后方可进场。进场后不得再分包或转包,否则,驻地监理工程师将责令分包单位立即退场,损失自负。 施工准备 编写施工组织设计,经驻地监理组审查,监理组提出书面审查意见,报总监代表审批同意方可施工。 施工管理 (1)施工单位要按设计图要求编制夯点编号图,编号图要清晰、规范、科学。 (2)施工单位必须制定严格的安全管理措施,现场操作人员必须戴安全帽,并对施工机械定期作安全检查。在强夯区四周要设置醒目的危险警告标志和安全管理措施,不允许行人和非施工车辆进入强夯区,以确保操作员、过往行人和车辆的安全。 (3)施工单位要对强夯机械进行编号,每台强夯机械必须持有监理组发放的《施工许可证》方可进行强夯施工。 (4)施工单位除在强夯机械上挂《施工许可证》外,还必须挂有《机械操作主要人员》和《施工技术参数》两块醒目的牌子,进行机械操作的主要人员必须挂牌上岗。 (5)施工单位要制定施工要点供现场人员执行。 (6)铺设垫层前要对原地面进行清表并整平,且要按每20米一个断面,每个断面5个规定测点,测量清表后标高。 (7)用水准仪测量垫层铺设前、后的对应测点标高,初步确定垫层厚度,每20米一个断面,每个断面5个规定测点,再按每断面挖1处深坑,进一步确定垫层厚度(控坑必须在测点位置上)。 (8)垫层宽度按每20米一处用钢尺丈量。 (9)按设计要求进行夯点布置,夯点定位布置用钢尺按100%的频率丈量。 (10)夯锤必须过磅称重。夯击能在强夯施工前必须检测,并满足设计要求。每夯击100次,用钢尺量一次夯锤落距。 (11)施工单位必须及时排出夯坑内积水。 (12)主、副、满夯的间隙时间要根据现场情况作必要的调整,但间隙时间必须满足72小时。需要调整间隙时间由现场监理工程师确定。 (13)遇到不需拆迁的高压电线时,施工单位必须安排集中施工的方案,市高指向供电部门申请临时停电。 (14)施工人员要认真做好强夯施工记录,记录要求清楚、真实。 (15)施工人员必须注意观察已处理路段,发现异常情况及时报告驻地监理组和有关部门。 (16)在强夯区内的构造物必须在强夯完成后,才能进行构造物的下部施工。 4 用强夯法处理砂土液化地基的质量检验评定 基本要求 碎石垫层的碎石规格和质量必须符合设计要求。强夯施工必须按夯击点确定的技术参数进行。以各个夯击点的夯击数作为施工控制数值。 实测项目表 表1 强夯法处理砂土液化地基实测项目表 项次 检查 项目规定值 或允许偏差 检查方法和频率 规定分 1 夯击能 不小于设计 1次/工点查施工记录 15 2 夯击次数 符合设计 查施工记录 15 3 垫层厚度 不小于设计 4处/200m 15 4 垫层宽度 不小于设计 4处/200m 15 5 标贯击数 符合设计 2处/工点 20 6 瑞利波 ≥200m/s 1处/工点 20 注:(1)标准贯入试验,按需3点/5000�且不少于3点进行。孔位随机 布置。特殊地段适当加密。 (2)瑞利波法(SSW)按1点/40m,在中心线两侧各15m处交叉布点。 外观鉴定 (1)填筑碎石垫层前必须清表、整平,无明显凸凹点,整平不符合要求扣2分。 (2)夯坑内积水应及时排除,不符合要求扣2分。 (3)夯后场地应平整,无局部隆起,不符合要求扣2分。 分项工程质量等级评定 (1)分项工程评分在85分及以上者为优良;70~85分者为合格;70分以下者为不合格。 (2)若标贯击数、瑞利波不合格时,则该分项工程不合格,可进行加固处理,再重新评定其质量等级。 5 结语 在京福、徐宿、宁宿徐等高速公路液化地基强夯加固的施工实践中,由于建设、监理及施工单位的高度重视,严格按有关质量要求和“施工指导意见”进行控制,尤其对强夯参数的确定都是经反复试验论证后,选择合适的参数指导施工,使强夯法处理液化地基段达到了设计要求,从已建成的高速公路处理路段的工后路基沉降观测看,处理段液化地基强夯加固达到了预期目的。

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