1 概述

随着全球对清洁能源需求的增长，光伏发电作为可再生能源的重要组成部分得到了广泛应用。分布式光伏系统因其灵活性和可就地消纳的特点，成为我国光伏发电的重要发展方向。山区地区由于光照资源丰富，具备良好的光伏应用潜力，但其复杂的地形、地质条件以及不稳定的气候因素对光伏系统的建设提出了严峻挑战。尤其是地基处理和施工技术的合理选择和应用，对光伏系统的长期稳定运行至关重要。山区光伏系统的地基处理涉及多个因素，如坡度、土壤承载力、降水侵蚀、冻融循环等问题。针对不同地质环境，需要采取不同的基础处理方式，以确保光伏支架的稳定性。此外，山区施工条件相对恶劣，运输、施工设备进场受限，因此施工技术的优化也是提高建设效率和降低成本的关键。本文主要围绕山区分布式光伏系统的地基处理和施工关键技术进行分析，以期为实际工程提供参考。

2山区分布式光伏系统地基处理与施工关键技术分析

2.1 地基类型与适用性分析

山区地基类型多样，包括岩石地基、黏土地基、砂砾地基及湿陷性黄土等。不同类型的地基具有不同的承载特性和处理要求。岩石地基通常具备较高的承载能力和稳定性，但其表面往往不平整，施工过程中需进行岩石钻孔或锚固处理，以确保光伏支架基础的稳固性。对于坚硬的基岩，可以直接采用预应力锚杆或化学锚固技术固定支架，而对于风化较严重的岩层，则需要采用注浆加固技术以提高地基承载能力。黏土地基则因其高含水率和易膨胀收缩的特性，容易在降雨季节引发滑坡或地基失稳，因此需采取换填法、排水固化法或土工合成材料加筋等措施提升地基的稳定性。砂砾地基在山区分布较广，其透水性较强，适合光伏系统建设，但其松散性较大，易受风化影响，需通过碎石填充、夯实压实或采用加筋垫层等措施来增强地基的承载能力。湿陷性黄土地基主要分布于西北及黄土高原地区，由于其遇水沉降的特性，必须进行严格的地基处理，如采用化学固化剂、强夯法或高压注浆法，以确保基础稳固性。此外，在选择地基类型时，还需考虑山区的地震活动情况，对于地震频发区，建议采用抗震性能较强的柔性基础或抗震桩基，以提高光伏支架的抗震能力。

2.2 地基稳定性评估

在山区光伏系统建设前，必须对地基的稳定性进行全面评估，以确保基础能够长期稳定运行。地形坡度分析是地基稳定性评估的关键环节，过大的坡度可能导致土壤松动，引发滑坡或地基失稳问题，因此在选址时需对地形进行详细测绘，并通过边坡稳定性计算判断是否需要采取削坡、挡土墙、锚索加固等措施来增强边坡稳定性。土壤承载力测试也是关键评估手段，通常采用标准贯入试验（SPT）、静力触探试验（CPT）和板载试验等方法来测定地基的承载能力，并根据测试结果选择合适的基础形式，如采用浅基础、深基础或桩基础等。降雨与水文条件也是影响山区地基稳定性的关键因素，山区降雨量大，雨水冲刷可能导致地基土壤侵蚀或冲刷，因此需要设计合理的排水系统，如设置盲沟、截水沟或渗透管道，以防止雨水积聚影响地基稳定性。此外，山区地震稳定性评估也不可忽视，地震可能引发地基液化或滑坡，因此在设计时需综合考虑抗震措施，如采用抗震结构、柔性连接或减震支座等，提高光伏系统的抗震能力。

2.3 地基处理关键技术

首先，对于松软土质地基，桩基础技术是提高承载力的常用手段。其中，螺旋桩因其施工快捷、操作简便的特点，在松软土层中应用广泛。螺旋桩通过旋入土体形成稳定的支撑结构，特别适合山区地形复杂、施工空间有限的场景。然而，当遇到岩石地基时，螺旋桩的适用性显著下降，因其难以穿透坚硬岩层。与之相比，钻孔灌注桩更适合软弱地基的加固需求。该技术通过在土体中钻孔并灌注混凝土形成桩体，能够显著提升地基的抗拔能力和整体稳定性，尤其适用于承载力不足或易沉降的区域。但其缺点在于施工周期较长，且需要专业设备和较高的成本投入。此外，预制桩也是一种常见选择，特别适用于承载能力较强的地基。预制桩通过机械压入土体，不仅施工效率较高，还能有效减少对周围土体的扰动，从而提升地基的均匀性和整体稳定性，适用于地质条件相对稳定的山区环境。其次，地基换填与夯实技术是另一种广泛应用的加固手段。通过将原有松散或不稳定的土体替换为碎石、砂砾或级配土，可以显著改善地基的承载能力和排水性能，降低因积水导致的不稳定风险。在此基础上，采用强夯法或振动压实法进一步提高土体的密实度，能够有效减少地基的沉降隐患。这种方法尤其适用于土质较疏松但深度有限的山区地基。此外，在软弱土地区，土工合成材料的加固效果也不容忽视。

2.4 施工关键技术

山区分布式光伏系统的施工面临着运输困难、气候影响大、地形复杂等诸多挑战，因此施工关键技术的优化至关重要。首先，施工设备的选型和进场方案应充分考虑山区地形特点，选择轻量化、高机动性的施工设备，如履带式钻机和便携式夯实机等，以减少对地形的破坏。此外，采用模块化预制技术，可以大幅度减少现场施工工作量，提高施工效率，降低人力和机械成本。在具体施工工艺方面，应采用分层施工技术，减少对地基的扰动，提高地基的稳固性。同时，采用先进测量设备，如GPS测量系统，提高施工精度，确保光伏组件的安装位置符合设计要求。此外，在山区施工过程中，合理的排水系统设计尤为关键。通过设置盲沟、截水沟和透水混凝土等排水措施，可以有效减少雨水对地基的冲刷，提高地基的长期稳定性。为了减少施工对环境的影响，山区光伏施工应结合生态恢复措施。施工后可进行植被恢复，减少水土流失，同时采用透水铺装和生态护坡技术，减少土壤侵蚀，保护当地生态环境。未来，随着智能化施工技术的发展，如无人机巡检、智能监测系统的应用，将进一步提高山区光伏系统施工的效率和安全性，为我国新能源建设提供更先进的技术支撑。

3结束语

山区分布式光伏系统的地基处理与施工技术对项目的长期稳定性至关重要。通过科学的地基类型选择、合理的加固技术应用以及优化的施工工艺，可以有效提高光伏系统的抗震性、耐久性和经济性。同时，结合山区环境特点，加强生态保护措施，实现可持续发展。未来，随着新材料和新技术的发展，山区光伏系统地基处理和施工技术将进一步优化，提高施工效率和系统稳定性，为我国新能源发展提供更加坚实的技术支撑。

参考文献

[1] 李明阳, 张华. 山区分布式光伏系统地基加固技术研究[J]. 中国电力建设, 2023, 44(11): 45-52.
[2] 刘鑫, 王强. 分布式光伏发电地基处理与施工优化探讨[J]. 电力系统及自动化, 2024, 36(5): 18-25.