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1、华北水利水电学院本科生毕业设计论文开题报告 2008年3月31日学生姓名学号专业地质工程题目名称江苏东台风电场220kV变电站桩根底设计课题来源中国水电工程参谋集团华东勘测设计研究院选题意义任何建筑物都建造在一定的地层上，建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承当。受建筑物影响的那一局部地层称为地基，建筑物与地基接触的局部称为根底。根底工程包括建筑物的地基与根底的设计与施工。地基与根底在各种荷载作用下将产生附加应力和变形。为了保证建筑物的正常使用与平安，地基与根底必须具有足够的强度和稳定性，变形也应在允许范围之内。根据地层变化情况、上部结构的要求、荷载特点和施工技术水平，可采用不同类型的地基和根底
2、。地基可分为天然地基与人工地基。未经人工处理就可以满足设计要求的地基称为天然地基。如果天然地层土质过于软弱或存在不良工程地质问题，需要经过人工加固或处理后才能修筑根底，这种地基称为人工地基。根底根据埋置深度分为浅根底和深根底。通常将埋置深度较浅一般在数米以内，且施工简单的根底称为浅根底；假设浅层土质不良，需将根底置于较深的良好土层上，且施工较复杂时称为深根底。根底埋置在土层内深度虽较浅，但在水下局部较深，如深水中桥墩根底，称为深水根底，在设计和施工中有些问题需要作为深根底考虑。当需设置深根底时常采用桩根底或沉井根底，而我国风电场应用最多的深根底是桩根底。目前我国风电场建筑物根底大多采用预应力混
3、凝土管桩工程实践说明：建筑物地基与根底的设计和施工质量的优劣，对整个建筑物的质量和正常使用起着根本的作用。根底工程是隐蔽工程，如有缺陷，较难发现，也较难弥补和修复，而这些缺陷往往直接影响整个建筑物的使用甚至平安。根底工程的进度，经常控制整个建筑物的施工进度。根底工程的造价，通常在整个建筑物造价中占相当大的比例，尤其是在复杂的地质条件下或深水中修建根底更是如此。因此，对根底工程必须做到精心勘查、精心设计、精心施工。课题的研究现状及趋势根底工程与其他技术学科一样，是人类在长期的生产实践中不断开展起来的，在世界各文明古国数千年前的建筑活动中，就有很多关于根底工程的工艺技术成就，但由于当时受社会生产力
4、和技术条件的限制，在相当长的时期内开展很缓慢，仅停留在经验积累的感性认识阶段。国外在18世纪产业革命以后，城建、水利、道路建筑规模的扩大促使人们对根底工程的重视与研究，对有关问题开始寻求理论上的解答。此阶段在作为本学科的理论根底的土力学方面，如土压力理论、土的渗透理论等有局部的突破，根底工程也随着工业技术的开展而得到新的开展，如19世纪中叶利用气压沉箱法修建深水根底。本世纪20年代，根底工程有比拟系统、比拟完整的专著问世，1936年召开第一届国际土力学与根底工程会议后，土力学与根底工程作为一门独立的学科取得不断的开展。本世纪50年代起，现代科学新成就的渗入，使根底工程技术与理论得到更进一步的开
5、展与充实，成为一门较成熟的独立的现代学科。国内外近年来根底工程科学技术开展较快，一些国家采用了概率极限状态设计方法。将高强度预应力混凝土应用于根底工程，根底结构向薄壁、空心、大直径开展，采用的管柱直径达6m，沉井直径达80m水深60m并以大口径磨削机对基岩进行处理，在水深流速较大处采用水上自升式平台进行沉桩管柱施工等。在世界各国的深根底工程中，桩根底工程是当今工程领域的一大技术热点，其原理和技术在不短的完善，特别是新材料和新的施工机械的使用，为桩根底开展提供了必要的条件。桩根底具有比拟大的整体性和刚度，能承受较大的上部荷载和水平荷载，是目前应用较为广泛的根底类型。而在风电场桩基工程应用最新型的
6、又是混凝土预应力管桩桩。预应力管桩是近几年才开展起来的一种新型的桩型。在港口、码头、及工民建中都有较为广泛的应用。其制作工艺有后张法和先张法两种，后张法的桩径较大8001200mm，桩身混凝土采用离心辊压振动复合工艺成型，而且每节长约45m，壁厚1215cm。而且在管壁中间预留有1525个130mm左右的小孔。使用时通过这些预留孔用高强钢绞线将各段管连接起来，并在其张拉过程中再对这些孔道高压注浆，使之形成一长桩，桩长可达7080m。后张法的桩径有350、400、500、550、600mm共五种，其壁厚有45、55、60、70、90、100mm和110mm七种，桩长815m主要内容江苏东台风电场
7、220kV变电站站址位于拟建风电场中间段2、3及25、26风机之间，征地范围呈矩形14287m，征地面积12354m2。该变电站为户内变电站，配两台220kV主变压器，主要建构筑物有三层框架结构生产综合楼拟采用预应力管桩桩根底、两层砖混结构生产辅助楼及单层水泵房、消防设备间等附属设施拟采用天然地基。本文在工程地质勘察的根底上研究东台风电场220kV变电站桩根底设计，其主要内容包括：明确场地的工程地质条件；根据标准正确评价岩土物理力学性质；提出土、岩力学参数建议值；正确的认识风电场桩基的工程地质条件并对其进行评价；对风电场桩根底进行初步设计。论文的结构如下:1.前言2. 工程概况2.1工程简介及
8、勘察任务工程概述勘察目的任务工作依据2.2勘察等级划分平安等级场地等级地基等级勘察等级2.3勘探孔的布置勘探孔布置情况勘察手段和完成工作量3. 工程地质与水文地质条件3.1工程地质条件区域地质与地形地貌地基土的构成与特征3.2场地地基土的物理力学性质3.3 水文地质条件与水的腐蚀性评价水文地质水质分析水的腐蚀性分析评价4场地岩土工程评价与桩基条件分析4.1场地类别及抗震地段划分场地类别划分抗震地段划分4.2本场地饱和砂土液化类别4.3天然地基评价场地稳定性及适宜性评价建筑结构荷载及基底压力估算持力层选择天然地基承载力评价4.4桩基条件分析评价桩持力层与桩型选择成桩可能性分析桩基沉降分析5混凝土
9、预应力管桩设计5.1混凝土预应力管桩简介管桩的优点管桩的缺点及局限5.2混凝土预应力管桩的设计持力层选择混凝土预应力管桩的设计5.3四桩承台的设计验算抗剪计算冲切计算抗弯计算5.4六桩承台的设计验算抗剪计算冲切计算抗弯计算6 结论与建议采取的主要技术路线或方法本文主要研究东台风电场220kV变电站场地勘察和桩根底设计问题,具体方法如下：1、查明东台风电场220kV变电站场地的地形地貌、地层岩性、地质构造与地震、水文地质条件。2、根据勘察场地的实际情况和变电站的布置形式,进行定点勘测。3、得出岩土物理力学性质指标值,提出、土、岩力学参数建议值,并对东台风电场220kV变电站场地桩基的工程地质条件
10、分析与评价。4、地震效应和天然地基的分析评价。5、本工程的桩根底采用的预应力混凝土管桩，对桩的设计过程进行论述，包括持力层的选取、桩型的几何尺寸、单桩承载力的验算、桩的沉降验算、承台验算等。预期的成果及形式文字局部1、毕业实习报告 1份2、毕业设计开题报告 1份3、毕业设计正文 1份4、外文翻译 1份图件局部1、江苏东台风电场220kV变电站勘探点平面位置图 A1 一幅2、工程地质剖面图11 A1 一幅3、钻孔柱状图ZK137ZK138及J138 A1 一幅 时间安排14 周 野外实习、收集资料，初步确定论文题目的范围。58 周 进一步整理所收集的资料，选定毕业论文题目，提交外文翻译、实习报告和开题报告。912 周 开始撰写论文。完成论文的初稿，交导师审查批阅，听取导师意见。1214 周 论文修改及定稿；准备辩论。指导教师意见签 名：年 月 日备注