我國正處于工業(yè)化快速發(fā)展階段,大規(guī)模煤礦的開采促進了國家經(jīng)濟快速發(fā)展,但同時破壞了大量的土地生態(tài)環(huán)境,此部分土地大量被閑置。與此同時,隨著光伏電站建設(shè)的發(fā)展,占用了大量土地資源,可利用光伏電站建設(shè)的土地起來越緊缺。因而利用采空沉陷區(qū)進行光伏電站建設(shè),既能解決土地資源有效利用問題,又對生態(tài)環(huán)境治理具有積極意義?,F(xiàn)就采空沉陷區(qū)設(shè)計應(yīng)注意的問題講解一下,個人經(jīng)驗,僅供參考?!?采空沉陷區(qū)光伏電站設(shè)計前期除了需收集常規(guī)支持性文件外,還應(yīng)注意收集到以下報告:《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報告》、《安全預(yù)評價報告》、《礦產(chǎn)壓覆報告》、《地基穩(wěn)定性評估報告》。施工圖設(shè)計階段,首先應(yīng)認真研讀《地質(zhì)災(zāi)害危險性評估報告》和《地基穩(wěn)定性評估報告》,根據(jù)報告中的地質(zhì)災(zāi)害危險性綜合分區(qū)和建筑建設(shè)適宜性分區(qū)進行區(qū)別對待設(shè)計。找出建設(shè)適宜性好區(qū)域、建設(shè)適宜性中等區(qū)域和建設(shè)適宜性差區(qū)域(不適宜建設(shè),盡量避開此區(qū)域)。再根據(jù)不同建設(shè)區(qū)域布置建構(gòu)筑物方案,并采取一定的技術(shù)措施,以確保新建建構(gòu)筑物的安全。主要技術(shù)措施有:
一地表裂縫處理措施
沉陷裂縫發(fā)生在不同沉陷階段的各種土地利用類型中,它是導(dǎo)致水土資源損失、土地利用率降低最主要原因,應(yīng)及早發(fā)現(xiàn)、及時處理。對于一般較淺裂縫,可以人工治理,采用人工就近挖取土石直接充填塌陷裂縫,進行平整。對于一般較深、密度高的裂縫,需要機械治理,一般使用推土機和鏟運機械運土回填。
二采取抗采動變形設(shè)計措施
結(jié)構(gòu)計算主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)所受的軸向力、地基曲率產(chǎn)生的附加力計算、附加力在建筑物基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)中的分配、側(cè)土壓力計算等。主要措施有:
1在許可條件下,建筑物長軸應(yīng)平行于地表下沉等值線,應(yīng)盡量避免房屋的軸向與煤層走向成斜交布置;
2盡量使建構(gòu)筑物處于預(yù)測殘余沉降較均勻和數(shù)值較小區(qū)域,建構(gòu)筑物長軸方向應(yīng)盡可能與地表下沉等值線平行;
3建筑物承重墻體縱、橫方向宜對稱布置,內(nèi)墻穿通,盡量減小橫墻間距;
4建筑物體型應(yīng)力求簡單,平面形狀以矩形為宜,單體建筑物的長度不宜過長,必要時用變形縫分開?;?qū)⒔ㄖ锓殖扇舾蓚€彼此互不關(guān)聯(lián)、長度較小、自成變形體系的獨立單元,以增強建筑物抵抗地表變形的能力;
5設(shè)置鋼筋混凝土基礎(chǔ)、圈梁和構(gòu)造柱,其位置、數(shù)量、尺寸和配筋量根據(jù)地表變形值的大小計算確定。墻體轉(zhuǎn)角、丁字和十字連接處應(yīng)沿高度增設(shè)拉結(jié)鋼筋,門窗洞口上、下應(yīng)增設(shè)拉結(jié)鋼筋;
6在技術(shù)和施工條件許可時,建筑物應(yīng)盡量選用靜定結(jié)構(gòu)體系;
7逆變器及箱變基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ),整體性好、剛度大,對建筑物抵抗地表變形比較有利;
8光伏支架盡量減小陣列支架長度,增強抵抗不均勻變形能力;光伏支架在地表傾斜較大的區(qū)域,應(yīng)盡量采用可調(diào)節(jié)支架以適應(yīng)地表不均勻變形;
9光伏組件、匯流箱、以及變壓器等之間的線纜要考慮留有一定的富裕長度,以防地表(殘余)水平拉伸變形的影響;線路鐵塔基礎(chǔ)采用大板基礎(chǔ),此基礎(chǔ)抗變形與抗不均勻沉降性能較好,可防止小范圍因沉降引起的裂紋。
三監(jiān)測措施
建構(gòu)筑物設(shè)置沉降觀測點,定期進行觀測,直接監(jiān)測采空區(qū)地表及建筑物的下沉情況,獲取地表沉陷變化特征,變化規(guī)律和發(fā)展趨勢,發(fā)現(xiàn)地面變形及破壞應(yīng)及時進行處理,并對治理結(jié)果進行監(jiān)測。
另外還有對采空區(qū)采用注漿法進行處理措施、未來煤層井下開采的技術(shù)措施等方法,這些方法主要是煤礦開采、治理措施,這里就不一一講述。
采空沉陷區(qū)光伏電站在采用優(yōu)化建筑布置、抗采動變形建筑設(shè)計、地表裂縫處理、采空區(qū)注漿治理、井下開采技術(shù)措施、地表與建筑物沉陷變形監(jiān)測等措施后,在部分采空沉陷區(qū)進行光伏電站建設(shè)還是可行的。