机械类220KV变电站桩基础设计毕业设计带CAD图
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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变电站桩基础设计课题来源中国水电工程顾问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担。受建筑物影响的那一部分地层称为地基，建筑物与地基接触的部分称为基础。基础工程包括建筑物的地基与基础的设计与施工。地基与基础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安全，地基与基础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基础。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基础，这种地基称为人工地基。基础根据埋置深度分为浅基础和深基础。通常将埋置深度较浅（一般在数米以内），且施工简单的基础称为浅基础；若浅层土质不良，需将基础置于较深的良好土层上，且施工较复杂时称为深基础。基础埋置在土层内深度虽较浅，但在水下部分较深，如深水中桥墩基础，称为深水基础，在设计和施工中有些问题需要作为深基础考虑。当需设置深基础时常采用桩基础或沉井基础，而我国风电场应用最多的深基础是桩基础。目前我国风电场建筑物基础大多采用预应力混凝土管桩工程实践表明：建筑物地基与基础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。基础工程是隐蔽工程，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安全。基础工程的进度，经常控制整个建筑物的施工进度。基础工程的造价，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基础更是如此。因此，对基础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基础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发展起来的，在世界各文明古国数千年前的建筑活动中，就有很多关于基础工程的工艺技术成就，但由于当时受社会生产力和技术条件的限制，在相当长的时期内发展很缓慢，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基础工程的重视与研究，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基础的土力学方面，如土压力理论、土的渗透理论等有局部的突破，基础工程也随着工业技术的发展而得到新的发展，如19世纪中叶利用气压沉箱法修建深水基础。本世纪20年代，基础工程有比较系统、比较完整的专著问世，1936年召开第一届国际土力学与基础工程会议后，土力学与基础工程作为一门独立的学科取得不断的发展。本世纪50年代起，现代科学新成就的渗入，使基础工程技术与理论得到更进一步的发展与充实，成为一门较成熟的独立的现代学科。国内外近年来基础工程科学技术发展较快，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基础工程，基础结构向薄壁、空心、大直径发展，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。在世界各国的深基础工程中，桩基础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，为桩基础发展提供了必要的条件。桩基础具有比较大的整体性和刚度，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基础类型。而在风电场桩基工程应用最新型的又是混凝土预应力管桩桩。预应力管桩是近几年才发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基础）、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基础上研究东台风电场220kV变电站桩基础设计，其主要内容包括：明确场地的工程地质条件；根据规范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；对风电场桩基础进行初步设计。论文的结构如下:1.前言2. 工程概况2.1工程简介及勘察任务2.1.1工程概述2.1.2勘察目的任务2.1.3工作依据2.2勘察等级划分2.2.1安全等级2.2.2场地等级2.2.3地基等级2.2.4勘察等级2.3勘探孔的布置2.3.1勘探孔布置情况2.3.2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3.1.1区域地质与地形地貌3.1.2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3.3.1水文地质3.3.2水质分析3.3.3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4.1.1场地类别划分4.1.2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4.3.1场地稳定性及适宜性评价4.3.2建筑结构荷载及基底压力估算4.3.3持力层选择4.3.4天然地基承载力评价4.4桩基条件分析评价4.4.1桩持力层与桩型选择4.4.2成桩可能性分析4.4.3桩基沉降分析5混凝土预应力管桩设计5.1混凝土预应力管桩简介5.1.1管桩的优点5.1.2管桩的缺点及局限5.2混凝土预应力管桩的设计5.2.1持力层选择5.2.2混凝土预应力管桩的设计5.3四桩承台的设计验算5.3.1抗剪计算5.3.2冲切计算5.3.3抗弯计算5.4六桩承台的设计验算5.4.1抗剪计算5.4.2冲切计算5.4.3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基础设计问题,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、本工程的桩基础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部分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）图件部分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（ZK137ZK
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