220kV變電站樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì),kv,變電站,樁基礎(chǔ),設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì) 華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 2008年3月31日 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 專業(yè) 地質(zhì)工程 題目名稱 江蘇東臺(tái)風(fēng)電場(chǎng)220kV變電站樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 中國(guó)水電工程顧問(wèn)集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)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(lái)承擔(dān)。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(jì)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(qiáng)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(diǎn)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(jì)要求的地基稱為天然地基。如果天然地層土質(zhì)過(guò)于軟弱或存在不良工程地質(zhì)問(wèn)題，需要經(jīng)過(guò)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(jiǎn)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(shí)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(jì)和施工中有些問(wèn)題需要作為深基礎(chǔ)考慮。當(dāng)需設(shè)置深基礎(chǔ)時(shí)常采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)，而我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用最多的深基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ)。目前我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)建筑物基礎(chǔ)大多采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁 工程實(shí)踐表明：建筑物地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的優(yōu)劣，對(duì)整個(gè)建筑物的質(zhì)量和正常使用起著根本的作用?；A(chǔ)工程是隱蔽工程，如有缺陷，較難發(fā)現(xiàn)，也較難彌補(bǔ)和修復(fù)，而這些缺陷往往直接影響整個(gè)建筑物的使用甚至安全?；A(chǔ)工程的進(jìn)度，經(jīng)?？刂普麄€(gè)建筑物的施工進(jìn)度?；A(chǔ)工程的造價(jià)，通常在整個(gè)建筑物造價(jià)中占相當(dāng)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(duì)基礎(chǔ)工程必須做到精心勘查、精心設(shè)計(jì)、精心施工。 課 題 的 研 究 現(xiàn) 狀 及 趨 勢(shì) 基礎(chǔ)工程與其他技術(shù)學(xué)科一樣，是人類在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中不斷發(fā)展起來(lái)的，在世界各文明古國(guó)數(shù)千年前的建筑活動(dòng)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(dāng)時(shí)受社會(huì)生產(chǎn)力和技術(shù)條件的限制，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)發(fā)展很緩慢，僅停留在經(jīng)驗(yàn)積累的感性認(rèn)識(shí)階段。國(guó)外在18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以后，城建、水利、道路建筑規(guī)模的擴(kuò)大促使人們對(duì)基礎(chǔ)工程的重視與研究，對(duì)有關(guān)問(wèn)題開始尋求理論上的解答。此階段在作為本學(xué)科的理論基礎(chǔ)的土力學(xué)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(jì)中葉利用氣壓沉箱法修建深水基礎(chǔ)。本世紀(jì)20年代，基礎(chǔ)工程有比較系統(tǒng)、比較完整的專著問(wèn)世，1936年召開第一屆國(guó)際土力學(xué)與基礎(chǔ)工程會(huì)議后，土力學(xué)與基礎(chǔ)工程作為一門獨(dú)立的學(xué)科取得不斷的發(fā)展。本世紀(jì)50年代起，現(xiàn)代科學(xué)新成就的滲入，使基礎(chǔ)工程技術(shù)與理論得到更進(jìn)一步的發(fā)展與充實(shí)，成為一門較成熟的獨(dú)立的現(xiàn)代學(xué)科。 國(guó)內(nèi)外近年來(lái)基礎(chǔ)工程科學(xué)技術(shù)發(fā)展較快，一些國(guó)家采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。將高強(qiáng)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(dá)6m，沉井直徑達(dá)80m（水深60m）并以大口徑磨削機(jī)對(duì)基巖進(jìn)行處理，在水深流速較大處采用水上自升式平臺(tái)進(jìn)行沉樁（管柱）施工等。 在世界各國(guó)的深基礎(chǔ)工程中，樁基礎(chǔ)工程是當(dāng)今工程領(lǐng)域的一大技術(shù)熱點(diǎn)，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(jī)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(fēng)電場(chǎng)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(lái)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（800~1200mm），樁身混凝土采用離心—輥壓—振動(dòng)復(fù)合工藝成型，而且每節(jié)長(zhǎng)約4~5m，壁厚12~15cm。而且在管壁中間預(yù)留有15~25個(gè)130mm左右的小孔。使用時(shí)通過(guò)這些預(yù)留孔用高強(qiáng)鋼絞線將各段管連接起來(lái)，并在其張拉過(guò)程中再對(duì)這些孔道高壓注漿，使之形成一長(zhǎng)樁，樁長(zhǎng)可達(dá)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(zhǎng)8~15m 主 要 內(nèi) 容 江蘇東臺(tái)風(fēng)電場(chǎng)220kV變電站站址位于擬建風(fēng)電場(chǎng)中間段2＃、3＃及25＃、26＃風(fēng)機(jī)之間，征地范圍呈矩形（142×87m），征地面積12354m2。該變電站為戶內(nèi)變電站，配兩臺(tái)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(tái)風(fēng)電場(chǎng)220kV變電站樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容包括： ①明確場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件； ②根據(jù)規(guī)范正確評(píng)價(jià)巖土物理力學(xué)性質(zhì)； ③提出土、巖力學(xué)參數(shù)建議值； ④正確的認(rèn)識(shí)風(fēng)電場(chǎng)樁基的工程地質(zhì)條件并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)； ⑤對(duì)風(fēng)電場(chǎng)樁基礎(chǔ)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 論文的結(jié)構(gòu)如下: 1.前言 2. 工程概況 2.1工程簡(jiǎn)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(jí)劃分 2.2.1安全等級(jí) 2.2.2場(chǎng)地等級(jí) 2.2.3地基等級(jí) 2.2.4勘察等級(jí) 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(chǎng)地地基土的物理力學(xué)性質(zhì) 3.3 水文地質(zhì)條件與水的腐蝕性評(píng)價(jià) 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(píng)價(jià) 4場(chǎng)地巖土工程評(píng)價(jià)與樁基條件分析 4.1場(chǎng)地類別及抗震地段劃分 4.1.1場(chǎng)地類別劃分 4.1.2抗震地段劃分 4.2本場(chǎng)地飽和砂土液化類別 4.3天然地基評(píng)價(jià) 4.3.1場(chǎng)地穩(wěn)定性及適宜性評(píng)價(jià) 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(píng)價(jià) 4.4樁基條件分析評(píng)價(jià) 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(jì) 5.1混凝土預(yù)應(yīng)力管樁簡(jiǎn)介 5.1.1管樁的優(yōu)點(diǎn) 5.1.2管樁的缺點(diǎn)及局限 5.2混凝土預(yù)應(yīng)力管樁的設(shè)計(jì) 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(jì) 5.3四樁承臺(tái)的設(shè)計(jì)驗(yàn)算 5.3.1抗剪計(jì)算 5.3.2沖切計(jì)算 5.3.3抗彎計(jì)算 5.4六樁承臺(tái)的設(shè)計(jì)驗(yàn)算 5.4.1抗剪計(jì)算 5.4.2沖切計(jì)算 5.4.3抗彎計(jì)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(tái)風(fēng)電場(chǎng)220kV變電站場(chǎng)地勘察和樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題,具體方法如下： 1、查明東臺(tái)風(fēng)電場(chǎng)220kV變電站場(chǎng)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(chǎng)地的實(shí)際情況和變電站的布置形式,進(jìn)行定點(diǎn)勘測(cè)。 3、得出巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)值,提出、土、巖力學(xué)參數(shù)建議值,并對(duì)東臺(tái)風(fēng)電場(chǎng)220kV變電站場(chǎng)地樁基的工程地質(zhì)條件分析與評(píng)價(jià)。 4、地震效應(yīng)和天然地基的分析評(píng)價(jià)。 5、本工程的樁基礎(chǔ)采用的預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，對(duì)樁的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)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(yàn)算、樁的沉降驗(yàn)算、承臺(tái)驗(yàn)算等。 預(yù)期的成果及形式 文字部分 1、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 （1份） 2、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 （1份） 3、畢業(yè)設(shè)計(jì)正文 （1份） 4、外文翻譯 （1份） 圖件部分 1、江蘇東臺(tái)風(fēng)電場(chǎng)220kV變電站勘探點(diǎn)平面位置圖 A1 一幅 2、工程地質(zhì)剖面圖（1—1’） A1 一幅 3、鉆孔柱狀圖（ZK137～ZK138及J138） A1 一幅 時(shí)間安排 1—4 周 野外實(shí)習(xí)、收集資料，初步確定論文題目的范圍。 5—8 周 進(jìn)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(shí)習(xí)報(bào)告和開題報(bào)告。 9—12 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(jiàn)。 12—14 周 論文修改及定稿；準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 簽 名： 年 月 日 備注