220kV變電站樁基礎設計畢業(yè)設計,kv,變電站,樁基礎,設計,畢業(yè)設計 華北水利水電學院本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 2008年3月31日 學生姓名 學號 專業(yè) 地質工程 題目名稱 江蘇東臺風電場220kV變電站樁基礎設計 課題來源 中國水電工程顧問集團華東勘測設計研究院 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?；A工程包括建筑物的地基與基礎的設計與施工。 地基與基礎在各種荷載作用下將產生附加應力和變形。為了保證建筑物的正常使用與安全，地基與基礎必須具有足夠的強度和穩(wěn)定性，變形也應在允許范圍之內。根據地層變化情況、上部結構的要求、荷載特點和施工技術水平，可采用不同類型的地基和基礎。 地基可分為天然地基與人工地基。未經人工處理就可以滿足設計要求的地基稱為天然地基。如果天然地層土質過于軟弱或存在不良工程地質問題，需要經過人工加固或處理后才能修筑基礎，這種地基稱為人工地基。 基礎根據埋置深度分為淺基礎和深基礎。通常將埋置深度較淺（一般在數米以內），且施工簡單的基礎稱為淺基礎；若淺層土質不良，需將基礎置于較深的良好土層上，且施工較復雜時稱為深基礎?；A埋置在土層內深度雖較淺，但在水下部分較深，如深水中橋墩基礎，稱為深水基礎，在設計和施工中有些問題需要作為深基礎考慮。當需設置深基礎時常采用樁基礎或沉井基礎，而我國風電場應用最多的深基礎是樁基礎。目前我國風電場建筑物基礎大多采用預應力混凝土管樁 工程實踐表明：建筑物地基與基礎的設計和施工質量的優(yōu)劣，對整個建筑物的質量和正常使用起著根本的作用。基礎工程是隱蔽工程，如有缺陷，較難發(fā)現(xiàn)，也較難彌補和修復，而這些缺陷往往直接影響整個建筑物的使用甚至安全。基礎工程的進度，經?？刂普麄€建筑物的施工進度?；A工程的造價，通常在整個建筑物造價中占相當大的比例，尤其是在復雜的地質條件下或深水中修建基礎更是如此。因此，對基礎工程必須做到精心勘查、精心設計、精心施工。 課 題 的 研 究 現(xiàn) 狀 及 趨 勢 基礎工程與其他技術學科一樣，是人類在長期的生產實踐中不斷發(fā)展起來的，在世界各文明古國數千年前的建筑活動中，就有很多關于基礎工程的工藝技術成就，但由于當時受社會生產力和技術條件的限制，在相當長的時期內發(fā)展很緩慢，僅停留在經驗積累的感性認識階段。國外在18世紀產業(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工程的重視與研究，對有關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，基礎工程也隨著工業(yè)技術的發(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。本世紀20年代，基礎工程有比較系統(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工程會議后，土力學與基礎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，使基礎工程技術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。 國內外近年來基礎工程科學技術發(fā)展較快，一些國家采用了概率極限狀態(tài)設計方法。將高強度預應力混凝土應用于基礎工程，基礎結構向薄壁、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工程中，樁基礎工程是當今工程領域的一大技術熱點，其原理和技術在不短的完善，特別是新材料和新的施工機械的使用，為樁基礎發(fā)展提供了必要的條件。樁基礎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，是目前應用較為廣泛的基礎類型。而在風電場樁基工程應用最新型的又是混凝土預應力管樁樁。 預應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用。其制作工藝有后張法和先張法兩種，后張法的樁徑較大（800~1200mm），樁身混凝土采用離心—輥壓—振動復合工藝成型，而且每節(jié)長約4~5m，壁厚12~15cm。而且在管壁中間預留有15~25個130mm左右的小孔。使用時通過這些預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70~80m。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8~15m 主 要 內 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（142×87m），征地面積12354m2。該變電站為戶內變電站，配兩臺220kV主變壓器，主要建構筑物有三層框架結構生產綜合樓（擬采用預應力管樁樁基礎）、兩層磚混結構生產輔助樓及單層水泵房、消防設備間等附屬設施（擬采用天然地基）。 本文在工程地質勘察的基礎上研究東臺風電場220kV變電站樁基礎設計，其主要內容包括： ①明確場地的工程地質條件； ②根據規(guī)范正確評價巖土物理力學性質； ③提出土、巖力學參數建議值； ④正確的認識風電場樁基的工程地質條件并對其進行評價； ⑤對風電場樁基礎進行初步設計。 論文的結構如下: 1.前言 2. 工程概況 2.1工程簡介及勘察任務 2.1.1工程概述 2.1.2勘察目的任務 2.1.3工作依據 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. 工程地質與水文地質條件 3.1工程地質條件 3.1.1區(qū)域地質與地形地貌 3.1.2地基土的構成與特征 3.2場地地基土的物理力學性質 3.3 水文地質條件與水的腐蝕性評價 3.3.1水文地質 3.3.2水質分析 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建筑結構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混凝土預應力管樁設計 5.1混凝土預應力管樁簡介 5.1.1管樁的優(yōu)點 5.1.2管樁的缺點及局限 5.2混凝土預應力管樁的設計 5.2.1持力層選擇 5.2.2混凝土預應力管樁的設計 5.3四樁承臺的設計驗算 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 結論與建議 采取的主要技術路線或方法 本文主要研究東臺風電場220kV變電站場地勘察和樁基礎設計問題,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、地質構造與地震、水文地質條件。 2、根據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指標值,提出、土、巖力學參數建議值,并對東臺風電場220kV變電站場地樁基的工程地質條件分析與評價。 4、地震效應和天然地基的分析評價。 5、本工程的樁基礎采用的預應力混凝土管樁，對樁的設計過程進行論述，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)設計開題報告 （1份） 3、畢業(yè)設計正文 （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、工程地質剖面圖（1—1’） A1 一幅 3、鉆孔柱狀圖（ZK137～ZK138及J138） A1 一幅 時間安排 1—4 周 野外實習、收集資料，初步確定論文題目的范圍。 5—8 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。 9—12 周 開始撰寫論文。完成論文的初稿，交導師審查批閱，聽取導師意見。 12—14 周 論文修改及定稿；準備答辯。 指導教師意見 簽 名： 年 月 日 備注