在風(fēng)力發(fā)電工程中，風(fēng)機基礎(chǔ)作為承載整個風(fēng)機機組的核心結(jié)構(gòu)，其沉降情況直接影響著風(fēng)機的安全穩(wěn)定運行。一旦基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降或過量沉降，可能導(dǎo)致風(fēng)機塔身傾斜、零部件磨損加劇，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此，開展科學(xué)規(guī)范的風(fēng)機基礎(chǔ)沉降觀測工作至關(guān)重要。而 JGJ 8-2016《建筑變形測量規(guī)范》作為行業(yè)內(nèi)的重要標(biāo)準(zhǔn)，為風(fēng)機基礎(chǔ)沉降觀測提供了全面且細致的技術(shù)指導(dǎo)，確保觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

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觀測點的科學(xué)設(shè)置

觀測點是獲取沉降數(shù)據(jù)的直接載體，其設(shè)置是否合理，直接關(guān)系到觀測數(shù)據(jù)能否全面反映風(fēng)機基礎(chǔ)的沉降特征。

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依據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》，觀測點的布設(shè)需遵循以下原則：首先，要能全面反映風(fēng)機基礎(chǔ)的地基變形特征，結(jié)合風(fēng)機基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式、地質(zhì)條件等因素綜合確定位置；其次，對于風(fēng)機基礎(chǔ)這類重要結(jié)構(gòu)，觀測點數(shù)量不能過少，通常沿基礎(chǔ)周邊與基礎(chǔ)軸線相交的對稱位置布設(shè)，且點數(shù)不少于 4 個，這樣可以有效監(jiān)測基礎(chǔ)是否存在不均勻沉降；另外，觀測點的埋設(shè)需牢固可靠，立尺部位應(yīng)加工成半球形或有明顯突出點，同時做好防腐處理，保證在長期觀測過程中不被損壞，且能穩(wěn)定傳遞沉降信息；最后，觀測點應(yīng)避開障礙物，方便觀測人員進行操作。

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合理設(shè)置的觀測點，就像分布在風(fēng)機基礎(chǔ)上的 “監(jiān)測哨”，能夠精準(zhǔn)捕捉基礎(chǔ)各部位的沉降變化，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供全面、有效的原始數(shù)據(jù)。

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觀測頻率的合理確定

風(fēng)機基礎(chǔ)的沉降是一個動態(tài)變化的過程，不同階段的沉降速率和規(guī)律存在差異，因此需要根據(jù)實際情況合理確定觀測頻率，才能及時掌握沉降動態(tài)。

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JGJ 8-2016《建筑變形測量規(guī)范》對觀測頻率做出了明確規(guī)定。在風(fēng)機基礎(chǔ)施工及設(shè)備安裝階段，這是荷載變化較為集中的時期，在基礎(chǔ)混凝土澆筑、回填土、風(fēng)機設(shè)備安裝等增加較大荷載前后，都必須進行沉降觀測，以便及時掌握荷載變化對基礎(chǔ)沉降的影響；當(dāng)基礎(chǔ)周圍出現(xiàn)大量積水、進行挖方、降水作業(yè)以及遭遇暴雨等可能影響基礎(chǔ)穩(wěn)定性的情況后，也應(yīng)及時進行觀測。

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進入風(fēng)機運行階段，觀測頻率可根據(jù)基礎(chǔ)沉降情況進行調(diào)整。若基礎(chǔ)沉降較為穩(wěn)定，可適當(dāng)降低觀測頻率；但當(dāng)發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)存在不均勻沉降跡象時，需立即增加觀測次數(shù)，密切跟蹤沉降變化趨勢。一般來說，從施工開始到基礎(chǔ)沉降穩(wěn)定前，觀測工作需持續(xù)進行。判斷風(fēng)機基礎(chǔ)沉降是否穩(wěn)定，通常以沉降速率為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)某臺風(fēng)機的沉降速率小于 0.02mm/d 時，可認為該風(fēng)機基礎(chǔ)沉降已穩(wěn)定，但總觀測時間不應(yīng)少于 12 個月，以確保觀測結(jié)果的可靠性。

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在實際操作中，還需結(jié)合工程的具體情況靈活調(diào)整。例如，對于地質(zhì)條件復(fù)雜、地基土性質(zhì)不穩(wěn)定的區(qū)域，風(fēng)機基礎(chǔ)沉降可能受多種因素影響，變化較為復(fù)雜，此時應(yīng)適當(dāng)加密觀測頻率；而在地質(zhì)條件良好、地基穩(wěn)定的區(qū)域，可按照規(guī)范的一般要求執(zhí)行，但仍需時刻關(guān)注風(fēng)機的運行狀態(tài)和周邊環(huán)境變化，如遇極端天氣、地震等特殊情況，應(yīng)及時增加臨時觀測。

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觀測精度的嚴(yán)格把控

風(fēng)機基礎(chǔ)的沉降量通常較小，細微的沉降變化可能就預(yù)示著潛在的風(fēng)險，因此觀測精度是沉降觀測工作的核心要求，必須嚴(yán)格把控。

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JGJ 8-2016《建筑變形測量規(guī)范》對變形觀測的精度等級進行了明確劃分，不同等級對應(yīng)不同的觀測要求和技術(shù)指標(biāo)。對于風(fēng)機基礎(chǔ)沉降觀測，由于其對安全性要求極高，一般按二等水準(zhǔn)測量要求進行。二等水準(zhǔn)測量有著嚴(yán)格的限差規(guī)定，所使用的測量儀器也有明確標(biāo)準(zhǔn)，如采用銦瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺配合 S1/S05 級水準(zhǔn)儀，其測量精度可達 ±2mm/km。

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在觀測過程中，每一個測站的測量成果都必須符合限差要求，否則需重新測量。同時，要對測量儀器進行定期校驗和維護，確保儀器處于良好工作狀態(tài)，減少儀器誤差對觀測結(jié)果的影響。觀測人員也需嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，避免因人為操作不當(dāng)導(dǎo)致觀測誤差。只有將觀測精度控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，才能保證觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為判斷風(fēng)機基礎(chǔ)的穩(wěn)定性提供可靠依據(jù)。

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中鋼國檢風(fēng)機基礎(chǔ)沉降觀測案例分享

以下是某 800MW 風(fēng)電項目一標(biāo)段風(fēng)機基礎(chǔ)沉降觀測的實際案例，該案例嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范要求，取得了良好的觀測效果。

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基準(zhǔn)點的布設(shè)

基準(zhǔn)點是沉降觀測的高程起算依據(jù)，其穩(wěn)定性至關(guān)重要。在該項目中，基準(zhǔn)點在施工期已由施工單位埋設(shè)完成，為后續(xù)的沉降觀測提供了穩(wěn)定、可靠的高程基準(zhǔn)。

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沉降觀測點的布設(shè)

沉降觀測點在施工期已經(jīng)安裝完成，嚴(yán)格按照規(guī)范要求，位于風(fēng)機基礎(chǔ)底座四周與基礎(chǔ)底座軸線相交位置布設(shè)，每臺風(fēng)機布設(shè)觀測點四個。這種布設(shè)方式能夠全面監(jiān)測風(fēng)機基礎(chǔ)各部位的沉降情況，滿足觀測需求。

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沉降觀測方法及要求

本次觀測針對該 800MW 風(fēng)電項目一標(biāo)段的風(fēng)機基礎(chǔ)沉降，風(fēng)塔采用獨立高程系統(tǒng)，以基準(zhǔn)點 A 為高程起算點，采用閉合水準(zhǔn)路線進行觀測。在觀測時，風(fēng)機基礎(chǔ)的觀測點與相應(yīng)風(fēng)塔的基準(zhǔn)點構(gòu)成水準(zhǔn)閉合環(huán)線，這種觀測路線形式能夠有效消除測量誤差，提高觀測精度。

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觀測精度嚴(yán)格參考 JGJ 8-2016《建筑變形測量規(guī)范》中對變形觀測等級劃分的規(guī)定，按二等水準(zhǔn)測量要求進行，測站測量成果均符合限差要求。在每次進行觀測前，觀測人員都會對基準(zhǔn)點及風(fēng)機基礎(chǔ)的觀測點進行仔細檢查，確保其無損壞、松動現(xiàn)象，滿足沉降觀測要求，從而保證了觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為評估該項目風(fēng)機基礎(chǔ)的穩(wěn)定性提供了有力的數(shù)據(jù)支持。

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結(jié)語

風(fēng)機基礎(chǔ)沉降觀測，看似只是一系列的數(shù)據(jù)測量與記錄，實則是風(fēng)力發(fā)電工程安全體系中不可或缺的 “防線”。從觀測點的科學(xué)布設(shè)，到觀測頻率的精準(zhǔn)把控，再到觀測精度的嚴(yán)格堅守，每一個環(huán)節(jié)都凝聚著對工程安全的極致追求。某 800MW 風(fēng)電項目的案例，正是這種嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度的生動體現(xiàn)，它不僅驗證了規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)在實踐中的可行性，更為行業(yè)樹立了標(biāo)桿。在風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大的今天，只有始終將風(fēng)機基礎(chǔ)沉降觀測工作落到實處，以精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)為支撐，才能為每一臺風(fēng)機的安全運行保駕護航，推動整個行業(yè)在安全、穩(wěn)定的軌道上持續(xù)前行，為綠色能源的可持續(xù)發(fā)展注入堅實動力。