220kV變電站樁基礎(chǔ)設(shè)計【含CAD圖紙】

本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告年 3 月 31 日學生姓名 學號 專業(yè) 地質(zhì)工程題目名稱 江蘇東臺風電場 220kV 變電站樁基礎(chǔ)設(shè)計課題來源 中國水電工程顧問集團華東勘測設(shè)計研究院選題意義任何建筑物都建造在一定的地層上，建筑物的全部荷載都由它下面的地層來承擔。受建筑物影響的那一部分地層稱為地基，建筑物與地基接觸的部分稱為基礎(chǔ)?；A(chǔ)工程包括建筑物的地基與基礎(chǔ)的設(shè)計與施工。地基與基礎(chǔ)在各種荷載作用下將產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形。為了保證建筑物的正常使用與安全，地基與基礎(chǔ)必須具有足夠的強度和穩(wěn)定性，變形也應(yīng)在允許范圍之內(nèi)。根據(jù)地層變化情況、上部結(jié)構(gòu)的要求、荷載特點和施工技術(shù)水平，可采用不同類型的地基和基礎(chǔ)。地基可分為天然地基與人工地基。未經(jīng)人工處理就可以滿足設(shè)計要求的地基稱為天然地基。如果天然地層土質(zhì)過于軟弱或存在不良工程地質(zhì)問題，需要經(jīng)過人工加固或處理后才能修筑基礎(chǔ)，這種地基稱為人工地基。基礎(chǔ)根據(jù)埋置深度分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。通常將埋置深度較淺（一般在數(shù)米以內(nèi)） ，且施工簡單的基礎(chǔ)稱為淺基礎(chǔ)；若淺層土質(zhì)不良，需將基礎(chǔ)置于較深的良好土層上，且施工較復(fù)雜時稱為深基礎(chǔ)?；A(chǔ)埋置在土層內(nèi)深度雖較淺，但在水下部分較深，如深水中橋墩基礎(chǔ)，稱為深水基礎(chǔ)，在設(shè)計和施工中有些問題需要作為深基礎(chǔ)考慮。當需設(shè)置深基礎(chǔ)時常采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)，而我國風電場應(yīng)用最多的深基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)。目前我國風電場建筑物基礎(chǔ)大多采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁工程實踐表明：建筑物地基與基礎(chǔ)的設(shè)計和施工質(zhì)量的優(yōu)劣，對整個建筑物的質(zhì)量和正常使用起著根本的作用。基礎(chǔ)工程是隱蔽工程，如有缺陷，較難發(fā)現(xiàn)，也較難彌補和修復(fù)，而這些缺陷往往直接影響整個建筑物的使用甚至安全。基礎(chǔ)工程的進度，經(jīng)常控制整個建筑物的施工進度。基礎(chǔ)工程的造價，通常在整個建筑物造價中占相當大的比例，尤其是在復(fù)雜的地質(zhì)條件下或深水中修建基礎(chǔ)更是如此。因此，對基礎(chǔ)工程必須做到精心勘查、精心設(shè)計、精心施工。課題的研究現(xiàn)狀及趨勢基礎(chǔ)工程與其他技術(shù)學科一樣，是人類在長期的生產(chǎn)實踐中不斷發(fā)展起來的，在世界各文明古國數(shù)千年前的建筑活動中，就有很多關(guān)于基礎(chǔ)工程的工藝技術(shù)成就，但由于當時受社會生產(chǎn)力和技術(shù)條件的限制，在相當長的時期內(nèi)發(fā)展很緩慢，僅停留在經(jīng)驗積累的感性認識階段。國外在 18 世紀產(chǎn)業(yè)革命以后，城建、水利、道路建筑規(guī)模的擴大促使人們對基礎(chǔ)工程的重視與研究，對有關(guān)問題開始尋求理論上的解答。此階段在作為本學科的理論基礎(chǔ)的土力學方面，如土壓力理論、土的滲透理論等有局部的突破，基礎(chǔ)工程也隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展而得到新的發(fā)展，如 19 世紀中葉利用氣壓沉箱法修建深水基礎(chǔ)。本世紀 20 年代，基礎(chǔ)工程有比較系統(tǒng)、比較完整的專著問世，1936年召開第一屆國際土力學與基礎(chǔ)工程會議后，土力學與基礎(chǔ)工程作為一門獨立的學科取得不斷的發(fā)展。本世紀 50 年代起，現(xiàn)代科學新成就的滲入，使基礎(chǔ)工程技術(shù)與理論得到更進一步的發(fā)展與充實，成為一門較成熟的獨立的現(xiàn)代學科。國內(nèi)外近年來基礎(chǔ)工程科學技術(shù)發(fā)展較快，一些國家采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計方法。將高強度預(yù)應(yīng)力混凝土應(yīng)用于基礎(chǔ)工程，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)向薄壁、空心、大直徑發(fā)展，采用的管柱直徑達 6m，沉井直徑達 80m（水深 60m）并以大口徑磨削機對基巖進行處理，在水深流速較大處采用水上自升式平臺進行沉樁（管柱）施工等。在世界各國的深基礎(chǔ)工程中，樁基礎(chǔ)工程是當今工程領(lǐng)域的一大技術(shù)熱點，其原理和技術(shù)在不短的完善，特別是新材料和新的施工機械的使用，為樁基礎(chǔ)發(fā)展提供了必要的條件。樁基礎(chǔ)具有比較大的整體性和剛度，能承受較大的上部荷載和水平荷載，是目前應(yīng)用較為廣泛的基礎(chǔ)類型。而在風電場樁基工程應(yīng)用最新型的又是混凝土預(yù)應(yīng)力管樁樁。預(yù)應(yīng)力管樁是近幾年才發(fā)展起來的一種新型的樁型。在港口、碼頭、及工民建中都有較為廣泛的應(yīng)用。其制作工藝有后張法和先張法兩種，后張法的樁徑較大（8001200mm） ，樁身混凝土采用離心輥壓振動復(fù)合工藝成型，而且每節(jié)長約 45m，壁厚 1215cm。而且在管壁中間預(yù)留有 1525 個130mm 左右的小孔。使用時通過這些預(yù)留孔用高強鋼絞線將各段管連接起來，并在其張拉過程中再對這些孔道高壓注漿，使之形成一長樁，樁長可達7080m。后張法的樁徑有 350、400、500、550、 600mm 共五種，其壁厚有45、55、60、70、90、100mm 和 110mm 七種，樁長 815m主要內(nèi)容江蘇東臺風電場 220kV 變電站站址位于擬建風電場中間段 2、3及25、26風機之間，征地范圍呈矩形（14287m ） ，征地面積 12354m2。該變電站為戶內(nèi)變電站，配兩臺 220kV 主變壓器，主要建構(gòu)筑物有三層框架結(jié)構(gòu)生產(chǎn)綜合樓（擬采用預(yù)應(yīng)力管樁樁基礎(chǔ)） 、兩層磚混結(jié)構(gòu)生產(chǎn)輔助樓及單層水泵房、消防設(shè)備間等附屬設(shè)施（擬采用天然地基） 。本文在工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上研究東臺風電場 220kV 變電站樁基礎(chǔ)設(shè)計，其主要內(nèi)容包括：明確場地的工程地質(zhì)條件；根據(jù)規(guī)范正確評價巖土物理力學性質(zhì)；提出土、巖力學參數(shù)建議值；正確的認識風電場樁基的工程地質(zhì)條件并對其進行評價；對風電場樁基礎(chǔ)進行初步設(shè)計。論文的結(jié)構(gòu)如下:1.前言2. 工程概況2.1 工程簡介及勘察任務(wù)2.1.1 工程概述2.1.2 勘察目的任務(wù)2.1.3 工作依據(jù)2.2 勘察等級劃分2.2.1 安全等級2.2.2 場地等級2.2.3 地基等級2.2.4 勘察等級2.3 勘探孔的布置2.3.1 勘探孔布置情況2.3.2 勘察手段和完成工作量3. 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件3.1 工程地質(zhì)條件3.1.1 區(qū)域地質(zhì)與地形地貌3.1.2 地基土的構(gòu)成與特征3.2 場地地基土的物理力學性質(zhì)3.3 水文地質(zhì)條件與水的腐蝕性評價3.3.1 水文地質(zhì)3.3.2 水質(zhì)分析3.3.3 水的腐蝕性分析評價4 場地巖土工程評價與樁基條件分析4.1 場地類別及抗震地段劃分4.1.1 場地類別劃分4.1.2 抗震地段劃分4.2 本場地飽和砂土液化類別4.3 天然地基評價4.3.1 場地穩(wěn)定性及適宜性評價4.3.2 建筑結(jié)構(gòu)荷載及基底壓力估算4.3.3 持力層選擇4.3.4 天然地基承載力評價4.4 樁基條件分析評價4.4.1 樁持力層與樁型選擇4.4.2 成樁可能性分析4.4.3 樁基沉降分析5 混凝土預(yù)應(yīng)力管樁設(shè)計5.1 混凝土預(yù)應(yīng)力管樁簡介5.1.1 管樁的優(yōu)點5.1.2 管樁的缺點及局限5.2 混凝土預(yù)應(yīng)力管樁的設(shè)計5.2.1 持力層選擇5.2.2 混凝土預(yù)應(yīng)力管樁的設(shè)計5.3 四樁承臺的設(shè)計驗算5.3.1 抗剪計算5.3.2 沖切計算5.3.3 抗彎計算5.4 六樁承臺的設(shè)計驗算5.4.1 抗剪計算5.4.2 沖切計算5.4.3 抗彎計算6 結(jié)論與建議采取的主要技術(shù)路線或方法本文主要研究東臺風電場 220kV 變電站場地勘察和樁基礎(chǔ)設(shè)計問題 ,具體方法如下：1、查明東臺風電場 220kV 變電站場地的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造與地震、水文地質(zhì)條件。2、根據(jù)勘察場地的實際情況和變電站的布置形式,進行定點勘測。3、得出巖土物理力學性質(zhì)指標值,提出、土、巖力學參數(shù)建議值,并對東臺風電場 220kV 變電站場地樁基的工程地質(zhì)條件分析與評價。4、地震效應(yīng)和天然地基的分析評價。5、本工程的樁基礎(chǔ)采用的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，對樁的設(shè)計過程進行論述，包括持力層的選取、樁型的幾何尺寸、單樁承載力的驗算、樁的沉降驗算、承臺驗算等。預(yù)期的成果及形式文字部分1、畢業(yè)實習報告 （1 份）2、畢業(yè)設(shè)計開題報告 （1 份）3、畢業(yè)設(shè)計正文 （1 份）4、外文翻譯 （1 份）圖件部分1、江蘇東臺風電場 220kV 變電站勘探點平面位置圖 A1 一幅2、工程地質(zhì)剖面圖（11 ） A1 一幅3、鉆孔柱狀圖（ZK137ZK138 及 J138） A1 一幅 時間安排14 周 野外實習、收集資料，初步確定論文題目的范圍。58 周 進一步整理所收集的資料，選定畢業(yè)論文題目，提交外文翻譯、實習報告和開題報告。912 周 開始撰寫論文。完成論文的初稿，交導(dǎo)師審查批閱，聽取導(dǎo)師意見。1214 周 論文修改及定稿；準備答辯。指導(dǎo)教師意見簽 名：年 月 日備注