某电站桩基础设计毕业设计三

华北水利水电学院毕业设计PAGE第PAGEVI页江苏东台风电场220kV变电站桩基础设计摘要变电站上部结构为变电室和生产楼等结构，而下部结构为基础，包括天然地基基础和桩基础。基础工程包括建筑物的地基与基础的设计与施工。为了保证风电场的正常使用与安全，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。本文以江苏东台风电场220kV变电站基础设计为例，依据中国水电工程顾问集团华东勘测设计研究院提供的勘查报告，深入了解了工程建筑区的地形地貌、地质构造、水文地质条件、岩土力学性质和物理地质现象等工程地质条件，对拟建工程场区进行评价，并提出岩土力学指标的建议值和该变电站桩基础设计。首先根据工程地质条件、岩土力学指标建议值和上部结构形式及上部结构重量，选取了桩基础形式——混凝土预应力管桩。在对天然地基的评价的基础上，进行了成桩分析。根据混凝土预应力管桩的优缺点，结合场地地层条件，初步选取桩径，试算出桩长，并进行桩的设计计算：单桩承载力和桩的沉降计算，最后从抗剪、冲切和抗弯等三方面对承台进行了设计验算。关键词:变电站；地基；预应力管桩；沉降；承台AbstractThesuperstructurefortheSubstationisbuildingsforproducingelectriction,anditssubstructureisfoundationwhichincludenaturalfoundationandthepilefoundation.Infrastructureprojectssincludethedesignandconstructionforthefoundationofthebuilding.InordertoensurethenormaluseandsecurityfortheSubstation,foundationsmusthaveadequatestrengthandstability,deformationshouldalsobeinallowingscope.Accordingtotheformation,schange,theupperstructure,theloadcharacteristicsandtheconstructionskills,usingdifferenttypesoffoundations.Thispaperismainlyabout220kVsubstationfoundationdesignasanexample,basedonChina'shydropowerengineeringconsultancygroupofEastChinaSurveyandDesignInstituteoftheinvestigationreports,in-depthunderstandingtheengineeringgeologicalconditionsoftheengineeringgeologicalsitessuchasarchitecturallandscape,geologicalstructurehydrogeologyconditions,thephysicalandmechanicalpropertiesofthesoilandthephysicalphenomena.Evaluatestheproposedprojectsites,renderstheproposedindicatorsoftherockmechanicsandselectionandthepilefoundationdesign..Firstaccordingtogeologicalconditions,rockmechanicsandtheupperstructureoftheproposedformandstructureoftheupperweight,selectapilefoundationforms-PrestressedConcretePiles.Onthebasisoftheevaluationofthenaturalfoundation,analysisofthepile.AccordingtotheadvantagesanddisadvantagesofthePrestressedConcretePiles,theformationconditionsofvenues,selecttheinitialpilediameterandtrytoworkoutalengthofthepile,anddodesignforpilesanddothecalculation:pilesandpilebearingcapacityofthesettlementterms,thelastfromtheshear,punchingandBending,andotherconstituentsforthecapofbuildingstofacethedesignchecking.KeyWords:Substation；Foundation；PrestressedConcretePiles；Settlement；Capofbuildings目录HYPERLINK\l"_Toc199853319"1前言1HYPERLINK\l"_Toc199853320"2工程概况2HYPERLINK\l"_Toc199853321"2.1工程简介及勘察任务2HYPERLINK\l"_Toc199853322"2.1.1工程概述2HYPERLINK\l"_Toc199853323"2.1.2勘察目的任务2HYPERLINK\l"_Toc199853324"2.1.3工作依据2HYPERLINK\l"_Toc199853325"2.2勘察等级划分3HYPERLINK\l"_Toc199853326"2.2.1安全等级3HYPERLINK\l"_Toc199853327"2.2.2场地等级3HYPERLINK\l"_Toc199853328"2.2.3地基等级4HYPERLINK\l"_Toc199853329"2.2.4勘察等级5HYPERLINK\l"_Toc199853330"2.3勘探孔的布置5HYPERLINK\l"_Toc199853331"2.3.1勘探孔布置情况5HYPERLINK\l"_Toc199853332"2.3.2勘察手段和完成工作量6HYPERLINK\l"_Toc199853333"3工程地质及水文地质条件8HYPERLINK\l"_Toc199853334"3.1工程地质条件8HYPERLINK\l"_Toc199853335"3.1.1区域地质与地形地貌8HYPERLINK\l"_Toc199853336"3.1.2地基土的构成与特征8HYPERLINK\l"_Toc199853337"3.2场地地基土的物理力学性质9HYPERLINK\l"_Toc199853338"3.3水文地质条件与水的腐蚀性评价10HYPERLINK\l"_Toc199853339"3.3.1水文地质10HYPERLINK\l"_Toc199853340"3.3.2水质分析11HYPERLINK\l"_Toc199853341"3.3.3水的腐蚀性分析评价11HYPERLINK\l"_Toc199853342"4场地岩土工程评价与桩基条件分析13HYPERLINK\l"_Toc199853343"4.1场地类别及抗震地段划分13HYPERLINK\l"_Toc199853344"4.1.1场地类别划分13HYPERLINK\l"_Toc199853345"4.1.2抗震地段划分13HYPERLINK\l"_Toc199853346"4.2本场地饱和砂土液化类别13HYPERLINK\l"_Toc199853347"4.3天然地基评价15HYPERLINK\l"_Toc199853348"4.3.1场地稳定性及适宜性评价15HYPERLINK\l"_Toc199853349"4.3.2建筑结构荷载及基底压力估算15HYPERLINK\l"_Toc199853350"4.3.3持力层选择16HYPERLINK\l"_Toc199853351"4.3.4天然地基承载力评价17HYPERLINK\l"_Toc199853352"4.4桩基条件分析评价18HYPERLINK\l"_Toc199853353"4.4.1桩持力层与桩型选择18HYPERLINK\l"_Toc199853354"4.4.2成桩可能性分析19HYPERLINK\l"_Toc199853355"4.4.3桩基沉降分析19HYPERLINK\l"_Toc199853356"5混凝土预应力管桩设计20HYPERLINK\l"_Toc199853357"5.1混凝土预应力管桩简介20HYPERLINK\l"_Toc199853358"5.1.1管桩的优点20HYPERLINK\l"_Toc199853359"5.1.2管桩的缺点及局限20HYPERLINK\l"_Toc199853360"5.2混凝土预应力管桩的设计21HYPERLINK\l"_Toc199853361"5.2.1持力层选择21HYPERLINK\l"_Toc199853362"5.2.2混凝土预应力管桩的设计22HYPERLINK\l"_Toc199853363"5.3四桩承台的设计验算28HYPERLINK\l"_Toc199853364"5.3.1抗剪计算28HYPERLINK\l"_Toc199853365"5.3.2冲切计算29HYPERLINK\l"_Toc199853366"5.3.3抗弯计算30HYPERLINK\l"_Toc199853367"5.4六桩承台的设计验算32HYPERLINK\l"_Toc199853368"5.4.1抗剪计算32HYPERLINK\l"_Toc199853369"5.4.2冲切计算33HYPERLINK\l"_Toc199853370"5.4.3抗弯计算35HYPERLINK\l"_Toc199853371"6结论与建议37HYPERLINK\l"_Toc199853372"结束语38HYPERLINK\l"_Toc199853373"参考文献39附图：1.江苏东台风电场220kV变电站勘探点平面位置图（1：150）2.工程地质剖面图（1—1’）3.钻孔柱状图（ZK137～ZK138及J138）第54页共39页1前言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（800~1200mm），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4~5m，壁厚12~15cm。而且在管壁中间预留有15~25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70~80m。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8~15m本论文介绍了江苏东台风电场220kV变电站站岩土工程勘察项目，拟建风电场中间段2＃、3＃及25＃、26＃风机之间，征地范围呈矩形（142×87m），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）。本论文主要对预应力管桩桩基础进行了评价和计算。本设计的第2部分主要介绍了一下工程概况、岩土工程勘察等级、勘察的依据和方法以及勘察的工作量统计等；第3部分介绍了一下建筑场地的工程地质条件及水文地质条件；第4部分对场地地震效应和桩基条件作了分析和评价；第5部分预应力管桩做了初步设计；后几部分提出结论与建议和参考文献以及附表，并附上相关图件。2工程概况2.1工程简介及勘察任务2.1.1工程概述江苏东台风电场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（142×87m），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）。2.1.2勘察目的任务根据甲方要求，结合拟建建筑物特征，确定本次勘察的目的任务如下：1）查明场地的岩性、时代、成因及空间分布特征，提供设计所需的各层土的物理力学性质指标，并对基础影响深度内地层承载力和变形特征进行评价。2）查明工程场地不良地质现象的成因、类型、分布范围及其对场地稳定性的影响，预测其发展趋势，并提出防治措施及有关技术参数。3）查明地下水的埋藏条件，含水层的类型等，评价地下水对地基设计施工的影响及对混凝土的腐蚀性。4）查明有无液化土层，并对场地液化可能性做出评价。5）判定场地土的类型及建筑场地类别，提供有关抗震设计有关参数，对其地震效应进行评价。6）对拟建场地的工程地质条件作出评价，并结合地基土的性状特征，评价建筑场地的稳定性和适宜性，评价桩基持力层及桩型、估算单桩竖向承载力特征值、判断沉桩可能性、判别饱和砂土液化势及液化等级、评定场区地表水、地下水对建筑材料的腐蚀性，为该工程施工图设计提供工程地质资料。7）提出影响工程施工的不利地质因素，并对工程设计和施工中应注意的问题提出建议，要求提交岩土工程勘察报告。2.1.3工作依据本次勘察及报告编写工作依据的规范有：华东勘察设计研究院下达勘察任务书；江苏东台风电场技施阶段工程地质勘察大纲（2006年5月）；《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》；国标《岩土工程勘察规范》GB50021-2001；国标《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；国标《土工试验方法标准》GB/T50123-1999；国标《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；国标《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；行标《变电所岩土工程勘测技术规程》DL/T5170—2002；行标《建筑桩基技术规范》JGJ94-94；行标《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92；行标《原状土取样技术标准》JGJ89-92；《中国地震动参参数区划图图》（GBB183006-20001）；；中国工程建设标标准化委员员会标准《静静力触探技技术标准》CECS：04:888；《江苏东台风力力发电场200MMW风电项目目工程场地地地震安全全性评价工工作报告ⅡⅡ》（江苏苏省地震工工程研究院院2005年12月）；《江苏东台风力力发电场200兆瓦风电电特许权项项目地质灾灾害评估报报告》（江江苏省地质质调查研究究院2005年11月）；《江苏东台风力力发电场工工程地质勘勘察报告（可可研阶段）》（华华东勘测设设计研究院院2005年5月）。2.2勘察察等级划分分2.2.1安全等级级根据《岩土工程程勘察规范范》3.11.1规定定，工程的的规模和特特征，以及及由于岩土土工程问题题造成工程程破坏或影影响正常使使用的后果果，可以分分为三个工工程重要性性等级：1）一级工程：重要要工程，后后果很严重重。2）二级工程：一般般工程，后后果严重。3）三级工程：次要要工程，后后果不严重重。2.2.2场地等级级根据《岩土工程程勘察规范范》3.11.2规定定，场地的的复杂程度度，可按下下列规定分分为三个场场地等级：：符合下列条件之之一者为一一级场地：：（1）对建筑抗震危险险的地段；；（2）不良地质作用强强烈发育；；（3）地质环境已经或或可能受到到强烈破坏坏；（4）地形地貌复杂；；（5）有影响工程的多层层地下水、岩岩溶裂隙水水或其他水水文地质条条件复杂，需需专门究的场地。2）符合下列条件之之一者为二二级场地：：（1）对建筑抗抗震不利的的地段；（2）不良地质质作用一般般发育；（3）地质环境境已经或可可能受到一一般破坏；；（4）地形地貌貌较复杂；；（5）基础位于于地下水位位以下的场场地。3）符合下列条件者者为三级场场地：（1）抗震烈度度等于或小小于6度，或对对建筑抗震震有利的地地段；（2）不良地质质作用不发发育；（3）地质环境基本未未受破坏；；（4）地形地貌貌简单；（5）地下水对对工程无影影响。2.2.3地基等级级根据《岩土工程程勘察规范范》3.11.3规定定，地基的的复杂程度度，可按下下列规定分分为三个地地基等级：：1）符合下列条件之之一者为一一级地基：：（1）岩土种类多，很很不均匀，性性质变化较较大，需特特殊处理；；（2）严重湿陷、膨胀胀、盐渍、污污染的特殊殊性岩土，以以及其他情情况复杂，需需作专门处处理的岩土土。2）符合下列条件之之一者为二二级地基：：（11）岩土种类类较多，不不均匀，性性质变化较较大；（22）除本条第第一款规定定以外的特特殊性岩土土。3）符合下列条件者者为三级地地基：（11）岩土种类类单一，均均匀，性质质变化不大大；（22）无特殊性性岩土。2.2.4勘察等级级根据《岩土工程程勘察规范范》3.11.4规定定，工程重重要性等级级、场地复复杂程度等等级和地基基复杂程度度等级，可可按下列条条件划分岩岩土工程勘勘察等级。甲级：在工程重重要性、场场地复杂程程度和地基基复杂程度度等级中，有有一项或多多项为一级级；乙级：除勘察等等级为甲级级和丙级以以外的勘察察项目；丙级：工程重要要性、场地地复杂程度度和地基复复杂程度等等级均为三三级。由以上规范结合合该建筑的的实际情况况可得：本本工程工程程重要性等等级为二级级，地基等等级为二级级（中等复复杂地基），场场地等级应应为二级（复复杂场地），岩岩土工程勘勘察等级划划分为乙级级。2.3勘探探孔的布置置2.3.1勘探孔布布置情况根据《岩土工程程勘察规范范》(ＧB500021-22001))关于房屋屋建筑和构构筑物的详详细勘察布布孔规定，勘勘探孔的布布置应满足足以下规定定：1）乙级勘察勘探点点的间距为为15~300m；2）详细勘察的单栋栋高层建筑筑勘探点的的布置，应应满足均匀匀性评价的的要求，且且不应少于于4个；对密密集的高层层建筑群，勘勘探点可适适当的减少少，但每栋栋建筑物至至少应有一一个控制性性勘探点；；3）勘探孔深度应能能控制地基基主要受力力层，当基基础底面宽宽度不大于于5m时，勘勘探孔的深深度对条形形地基不应应小于基础础底面宽度度的3倍，对单单独桩基不不应小于1.5倍，且不不应小于55m；4）对高层建筑和需需做变形计计算的地基基，控制性性勘探孔的的深度应不不超过地基基变形计算算深度；高高层建筑的的一般性勘勘探孔应达达到基础底底下0.5~~1.0倍的基础础宽度，并并深入稳定定分布的地地层；5）当有大面积地面面堆载或软软弱下卧层层时，应适适当加深控控制性勘探探孔的深度度。根据主要建构筑筑物轮廓及及附属设施施位置布置置勘探孔，主主要建筑物物上一般孔孔间距10～20m，共布置置钻孔9个（编号ZK1335、ZK1337～ZK1444），孔深21.665~511.20mm，静探孔17个（编号J136、J1388~J1553），孔深17.000～44.200m。根据《岩土工程程勘察规范范》（ＧB500021-22001）4.1..20规定定，详细勘勘察采取土土试样和进进行原位测测试应符合合下列要求求：采取土试样和进进行原位测测试的勘探探点数量，应应根据地层层结构、地地基土的均均匀性和设设计要求确确定，对地地基基础设设计等级为为甲级的建建筑物每栋栋不少于3个；1）每个场地每一主主要土层的的原状土试试样或原位位测试数据据不应少于于6件；2）在地基主要受力力层内，对对厚度大于于0.5mm的夹层或或透镜体，应应采取土试试样或进行行原位测试试；3）当土层性质不均均匀时，应应增加取土土数量或原原位测试工工作量。2.3.2勘察手段段和完成工工作量勘察工作主要采采用钻探、现现场原位测测试和室内内土工试验验相结合的的方法。钻钻探选用XY－100型和XY－200各一台钻钻机，采用用优质膨润润土配制泥泥浆护壁、回回转钻进，全全断面取芯芯的钻进工工艺。采取取原状土样样，进行室室内土工试试验，并在在钻孔中进进行标准贯贯入试验。本本次勘察按按技施精度度进行，以以钻探、标标贯、静力力触探和室室内试验为为主，静力力触探试验验采用15T双桥静力力触探仪，便便携式微机机对测试数数据进行分分析与处理理。为了保保证取水样样的质量，在在场内挖深深约3m取水坑坑采取地下下水。野外外勘探作业业自20006年5月15日开始，于于5月22日结束，历历时8天，完成成的勘察工工作量见表表2-1。表2-1勘察工工作量表项目单位工作量野外勘探测量（勘探点定定位与复测测）组日2钻探机钻孔m/孔280.55//9原位测试标准贯入试验段次161静力触探m/孔452.70//17波速测试m/孔50/1电阻率测试m/条580/3取样原状土样组110扰动土样组80地下水样组1室内试验室内常规土工试试验组110颗粒分析组188水质简分析组1勘探点坐标引测测于导线点点K1（X=336324476.3350，Y=55839339.6999，H=4..39mm）、K2（X=366325113.4772，Y=58839599.5500，H=4.220m）。勘勘探点坐标标采用的是是北京坐标标系，高程程采用国家家19855年高程基基准。3工程地质质及水文地地质条件3.1工程程地质条件件3.1.1区域地质质与地形地地貌拟建风电场变电电站站址属属扬子断块块区的下扬扬子断块。本本工程区位位于下扬子子断块内。区区内断裂构构造发育，共共涉及到19条主要断断裂，断裂裂走向可分分为北东向向、北西向向和近东西西向3组。影响响工程场地地的主要区区域性活动动断裂有苏苏北滨海断断裂和栟茶茶河断裂。近近场区主要要断裂有5条：陈家家堡—小海断裂裂、大桥—东台林场场断裂、大大泗庄—邓庄断裂裂、栟茶河河断裂和苏苏北滨海断断裂，其中中对场地稳稳定性影响响较大的主主要活动断断裂有苏北北滨海断裂裂和栟茶河河断裂。变电站址位于东东台市东南南约70kkm弶港镇镇滨海地区区，属黄海海潮间带滩滩涂地貌单单元。场区区地形较平平坦，略有有起伏，地地面高程4.17～4.50mm，局部野野生植物丛丛生。场区区西侧紧靠靠一条碎石石路面海堤堤路，海堤堤路面高程程在7.6～8.2m。海海堤外靠一一条宽约3-8m的咸咸水河，河河外侧为已已建成的新新海堤公路路。3.1.2地基土的的构成与特特征根据钻孔揭露，勘勘探深度范范围内上部部②～③层为第四系系全新统（Q4）冲海相相粉土、粉粉砂，下部部为晚更新新世（Q32）陆相、滨滨海相沉积积物。现自自上而下分分述如下：：①层填土本场区缺缺失。②-1层砂质粉土（Q44）灰黄、褐黄色，松松散，湿，顶顶部含少量量植物根茎茎，摇振反反应中等，无无光泽反应应，干强度度低，韧性性低，含少少量粉砂及及粘质粉土土。场区均均有分布，层层底埋深2.40～5.30mm，层底标标高-0.999～2.10mm，静探锥锥尖阻力qc=1.883～2.955MPa，平均值2.388MPaa；标贯实实测锤击数数为4～7击，平均5.5击。层厚2.40～5.30mm，②-2层砂质粉土（Q44）灰色，稍密，湿湿，局部夹夹灰黄色粉粉土团块，含含少量贝壳壳碎屑。摇摇振反应中中等，无光光泽反应，干干强度低，韧韧性低。该该层分布较较广，层顶顶埋深2.40～4.00mm，层顶标标高-0.999～2.10mm，静探锥锥尖阻力qc=3.115～5.277MPa，平均值4.388MPa；标贯实实测锤击数数为5.5～11.5击，平均7.9击。该层层除ZK1339、ZK1440、J144及J151缺失外，各各孔均有揭揭露，层厚厚0～2.50mm。③-1层粉砂夹夹砂质粉土土（Q4）灰色，稍密为主主，局部中中密，很湿湿～饱和，夹夹砂质粉土土。摇振反反应迅速，无无光泽反应应，干强度度低，韧性性低。该层层全区分布布，层顶埋埋深4.10～5.40mm，层顶标标高-1.008～0.40mm，静探锥锥尖阻力qc=7.116～8.488MPa，平均值7.922MPa；标贯实实测锤击数数为10～25击，平均14.6击。该层层层厚4.40～6.00mm。③-2层粉砂（Q4）灰色，中密～密密实，很湿湿～饱和，含含腐殖质，含含贝壳碎屑屑，局部富富集。摇振振反应迅速速，无光泽泽反应，干干强度低，韧韧性低。该该层全区分分布，层顶顶埋深9.40～10.300m，层顶顶标高-5.887～-5.009m，静静探锥尖阻阻力qc=11..01～12.001MPaa，平均值11.559MPPa；标贯实实测锤击数数为21～38击，平均30.3击。该层层层厚11.990～14.600m。④、⑤层为滨海相粘性性土、粉土土，风电场场大部分均均有分布，本场地缺失。⑥层粉砂与粉质粘土土互层（Q3）（相当当于可研报报告中⑥-夹层）灰色，稍密，单单层厚变化化较大，一一般1～10cm，其中粉粉质粘土一一般呈灰色色软塑状，局局部呈灰绿绿色可塑状状。摇振反反应中等，无无光泽反应应，干强度度低，韧性性低。静探探锥尖阻力力qc=6.003～7.388MPa，平均值6.599MPa；标贯实实测锤击数数为11～20击，平均14.8击。场区区均有分布布，勘探揭揭露层顶埋埋深23.660～24.400m，层顶顶标高-17..59～-20..11m，层层厚>21.115m（未未穿）。3.2场地地地基土的的物理力学学性质本次勘探共取原原状土样110组，进行行室内常规规项目试验验，并对②层砂质粉粉土与③层粉砂进行行了颗粒分分析等特殊殊试验项目目。试验按按国标《土土工试验方方法标准》GB/T50123-1999操作，并按国标《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002定名。各岩土层物理力学指标统计见表2（地基土物理力学性质指标数理统计成果表）及附件1《土工试验成果报告》。依据《岩土工程程勘察规范范》（GB500021--20011）14.22.2条和14.22.4条，土的的各项参数数指标的平平均值、标标准值、标标准差、变变异系数和和统计修正正系数可按按下式计算算：（3-1）（3-2）（3-3）（3-4）（3-5）式中正负号按不不利组合考考虑；如抗抗剪强度指指标的修整整系数应按按负值。其中：—岩土参数的平均均值；—岩土参数数的标准差差；—岩土参数数的变异系系数；—岩土参数数的标准值值；—统计修正正系数。3.3水文文地质条件件与水的腐腐蚀性评价价3.3.1水文地质质根据地下水的赋赋存条件与与水理、水水力特征，场场区浅层地地下水类型型为孔隙性性潜水。其其补给来自自大气降水水和河水、海海水。地下下水位受潮潮汐涨落影影响，动态态变化大。勘勘察期间，在在钻孔中测测得的初见见水位埋深深约为0..6m，稳稳定地下水水位为1.100~2.110m，相相应的稳定定水位高程程为2.399~3.225m。3.3.2水质分析析表3-1水质分析析检验报告告样品名称:场地集水坑地下下水检验日期2006-5--22气味无透明度半明室内气温25.000C颜色无混浊度半明室内水温25.011C分析项目ρ(Bz±)C[(1/Z))Bz±]X[(1/Z))Bz±]分析项目ρ(Bz±)mg/LMmol/L%mg/L阳离子子Na++K+2927.2127.2788.8侵蚀性CO2Ca2+39.11.951.3游离CO2Mg2+171.914.159.9可溶性SiO22—Fe2+———分析项目ρ(CaCO3)Fe3+———ρ(Bz±)mmg/LNH4+———总硬度805.0暂时硬度—总计—143.37100.0矿化度8739.8阴离子Cl-3954.4111.5577.8项目SO42-712.214.8310.3PH8.48HCO3-836.613.719.6CO32-98.43.282.3NO3-———总计—143.37100.03.3.3水的腐蚀蚀性分析评评价场区位于滨海平平原，地势势低平、沉沉积颗粒细细，地下水水位较浅，水水力坡度平平缓（排泄泄区），地地下水蒸发发作用强，矿矿化度高，水水质差。场场区无地表表系，场区区附近地表表水及地下下水为微混混浊、淡黄黄色的微咸咸水、咸水水或盐水。本次勘察在变电电站场地取取地下水一一组，进行行水化学简简分析。根根据国标《岩岩土工程勘勘察规范》GB500021--20011判断（见见表3-2）：场地内集水坑地地下水：场场地环境类类型按Ⅲ类考虑，对对混凝土结结构不具腐腐蚀性；水水样中（Cl-+SOO42-×0..25）含量大大于500mmg/l，对混凝凝土结构中中钢筋具中中等腐蚀性性，水样中中PH值均介于3~11，（Cl-+SOO42-）含量量均大于500mmg/l，对钢结结构具中等等腐蚀性，设设计应采取取防腐蚀措措施，场区区地下水均均不能作为为施工拌和和和养护用用水。地下下水化学类类型为高矿矿化度的氯氯化钠（钾钾）型水（Cl-——Na++K+）。引用前期可研阶阶段勘察成成果，场地地附近地表表水场地环环境类型按按Ⅲ类考虑，地地表水对混混凝土结构构具弱腐蚀蚀性，对混混凝土结构构中钢筋具具强腐蚀性性，对钢结结构具中等等腐蚀性。表3-2孔隙潜水水腐蚀性评评价表水对混凝土结构构的腐蚀性性评价腐蚀介质项目水水腐蚀等级级场地环境类型地地下水按ⅢⅢ类考虑受地层渗透性影影响按B类SO42-Mg2+NH4+OH－总矿化度PH值侵蚀性CO2HCO3-mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmmol/L场地内集水坑地地下水水中含量712.2171.9—8739.88.4813.71水腐蚀性等级无无无无无水对钢筋混凝土土结构中钢钢筋和钢结结构的腐蚀蚀性评价腐蚀介质项目钢筋混凝土结构构中钢筋钢结构Cl－SO42-×00.25干湿交替状态下下腐蚀等级级PH值Cl－＋SO442腐蚀等级mg/Lmg/Lmg/L场地内集水坑地地下水3954.4178.05中8.484666.6中4场地岩土土工程评价价与桩基条条件分析4.1场地地类别及抗抗震地段划划分4.1.1场地类别别划分对本场地地层在在钻孔ZK1441内进行了了单孔波速速测试，测测试深度为为50m，共共计完成测测试点50个，据实实测波速值值统计，ZK1441钻孔在地地面下200m范围内各各土层等效效剪切波速速Vse值为为191m/s（详见见附件5：波速测测试报告）。依依据国标《建建筑抗震设设计规范》(GB50011-2001)，该工程场地土的类型属中软场地土。据波速及钻探资料，该场地覆盖层厚度（dov）大于50m，结合上述波速试验所划场地土类型，确定建筑场地类别为=3\*ROMANIII类。4.1.2抗震地段段划分根据业主提供《江江苏东台风风力发电场场200MMW风电项目目工程场地地地震安全全性评价工工作报告ⅡⅡ》（江苏苏省地震工工程研究院院2005年12月），本本地区地震震动峰值加加速度为00.15g，地震基基本烈度Ⅶ度，场址址地震动反反应谱特征征周期为0.555s。本场地饱和砂土土液化类别别本场区20m深深度范围内内，分布有有饱和的砂砂质粉土（②-1、②-2层）、粉粉砂夹砂质质粉土（③-1层），粉粉砂（③-2层），其其粘粒（粒粒径＜0..005mmm）含量量小于10%。根据《建建筑抗震设设计规范》（GB50011-2001）的规定，属液化判别范围，采用标准贯入试验判别法作进一步判别。本场区参考《江江苏东台风风力发电场场200MMW风电项目目工程场地地地震安全全性评价工工作报告ⅡⅡ》（江苏苏省地震工工程研究院院2005年12月），抗抗震设防烈烈度为7度，设计计基本地震震加速度值值0.155g，特征征周期值为为0.555s，建筑场场地类别为为Ⅲ类，按照照国标《建建筑抗震设设计规范》GB500011--20011相当于设设计地震分分组第二组组。实测标标贯锤击数数N小于标贯贯锤击数临临界值Nccr时，判判为液化土土，并进一一步计算液液化指数IIlE，判定定液化等级级，否则判判为不液化化土。标贯锤击数临界界值和液化化指数计算算公式详见见《建筑抗抗震设计规规范》（GB500011--20011），计算算时取N0=10，液化判判别结果见见表表4-1饱和砂质质粉土液化化判别表钻孔编号地层编编号试验深度地下水位位粘粒含含量计算临界值标贯实实测值液化判定液化指数计算液化等级ds(m)dw(m)ρc(%)Ncr(击)N(击)IleiIleZK138②-11.6500.010.657液化7.5422.02严重②-12.751.011.756液化5.87②-24.050.013.058液化5.42③-15.550.014.5513液化1.54③-17.050.016.0514液化1.65③-18.550.017.5519不液化③-210.050.019.0524不液化③-211.550.020.5528不液化③-214.552.023.5530不液化③-216.050.02432不液化③-217.551.52434不液化③-219.051.02438不液化ZK141②-11.6503.010.654液化13.4224.70严重②-12.651.511.655液化5.71②-23.658.512.656.5液化2.89②-24.657.013.658液化2.68③-15.652.014.6515.5不液化③-16.650.015.6516不液化③-18.152.017.1517不液化③-19.455.018.4523不液化③-211.153.020.1527不液化③-212.456.521.4528不液化③-213.953.522.9530不液化③-215.653.52433不液化③-216.953.02429不液化③-218.652.52434不液化续表4-1饱和砂质质粉土液化化判别表钻孔编号地层编编号试验深度地下水位位粘粒含含量计算临界值标贯实实测值液化判定液化指数计算液化等级ds(m)dw(m)ρc(%)Ncr(击)N(击)IleiIle③-219.951.52434不液化ZK143②-12.2500.511.256.5液化12.2415.07中等②-23.551.512.5511.5液化1.17③-15.050.514.0512.5液化1.66③-16.551.515.5525不液化③-18.050.017.0521不液化③-19.550.518.5523不液化③-211.050.020.0525不液化③-212.553.521.5529不液化③-214.052.023.0530不液化③-215.550.02433不液化③-217.050.02435不液化③-218.550.02434不液化③-220.001.02435不液化对本场地的3个个钻孔②-1层砂质质粉土、②②-2层砂质质粉土、③③-1层粉砂砂夹砂质粉粉土、③-2层粉砂砂进行液化化判别，判判别结果表表明：2只钻孔严严重液化，1只钻孔中中等液化，液液化土层为为场地上部部的②-1、②-2层砂质质粉土及③③-1层粉砂砂夹砂质粉粉土，③-2层粉砂砂不液化。4.3天然然地基评价价4.3.1场地稳定定性及适宜宜性评价根据本地区地质质构造背景景和拟建场场地的工程程地质条件件，本场地地属稳定场场地，适宜宜本工程建建设。4.3.2建筑结结构荷载及及基底压力估算算拟建风电场中间间段2＃、3＃及25＃、26＃风机之之间，征地地范围呈矩矩形（142××87m），征征地面积1123544m2。该变电电站为户内内变电站，配配两台220kkV主变压器器，主要建建构筑物有有三层框架架结构生产产综合楼（拟拟采用预应应力管桩桩桩基础）、两两层砖混结结构生产辅辅助楼及单单层水泵房房、消防设设备间等附附属设施（拟拟采用天然然地基）。由由于变电站站质量高于于一般的建建筑，估算算配两台220kkV主变压器器，主要建建构筑物三三层框架结结构生产综综合楼平均均应力为150kkPa;而两层砖砖混结构生生产辅助楼楼及单层水水泵房、消消防设备间间等附属设设施比较小小为20-440kPa。轴心荷载下基底底压力计算算公式：（4-1）式中：--平均基底压压力；--相应于荷荷载效应标标准组合时时，上部结结构传至基基础顶面的的竖向力值值；--基础自重重和基础上上的土重；；,其中在不作作详细计算算时取；--基础底面面积。根据上述公式,,可估算出出生产综合合楼和主变变器室的平平均基底压压力为,而辅助楼楼及单层水水泵房、消消防设备间间等附属设设施平均基基底压力。4.3.3持力层选选择②-1层砂质粉土，松松散，含少少量粉砂及及粘质粉土土，场区均均有分布，层层厚2.40～5.30mm，层底埋埋深2.40～5.30mm，静探孔孔锥尖阻力力qc=1.883～2.955MPa，平均值2.388MPaa；标贯实实测锤击数数为4～7击，平均5.5击。物理理力学性质质稍差，工工程性能尚尚可。其地地基土承载载力特征值值fak可取100kPPa，压缩缩模量Ess1-2可取6.0MPPa。②-2层砂质粉土，稍密密，层顶埋埋深2.40～4.00mm，静探锥锥尖阻力qc=3.115～5.277MPa，平均值4.388MPa；标贯实实测锤击数数为5.5～11.5击，平均7.9击。该层层除ZK1339、ZK1440、J144及J151缺失外，各各孔均有揭揭露，层厚厚0～2.50mm。该层局局部缺失，物物理力学性性质一般，工工程性能尚尚可。其地地基土承载载力特征值值fak可取110kPPa，压缩缩模量Ess1-2可取7.5MPPa。③-1层粉砂夹夹砂质粉土土，稍密为为主，局部部中密，层层顶埋深4.10～5.40mm，静探锥锥尖阻力qc=7.116～8.488MPa，平均值7.922MPa；标贯实实测锤击数数为10～25击，平均14.6击。该层层全区分布布，层厚4.40～6.00mm。物理力力学性质较较好，工程程性能较好好。其地基基土承载力力特征值ffak可取160kPPa，压缩缩模量Ess1-2可取10.55MPa。综上所述，②--1、②-2层力学性性质一般，可可以作为荷荷载较小的的两层生产产辅助楼、单单层辅助工工程天然地地基持力层层，③-1层工程性性能较好，但但埋藏稍深深，基坑开开挖工作量量较大，又又埋藏在地地下水位以以下，基础础施工费用用较大，不不经济。综综合液化判判别结果场场区顶部三三层土层存存在中等～～严重液化化，建构筑筑物基础及及结构设计计宜根据建建筑抗震设设防类别考考虑是否需需要进行抗抗液化处理理。若采用用抗液化措措施，可选选用振冲碎碎石桩振冲冲挤密方案案，处理土土层为②-1、②-2及③-1层，处理理深度约110m。4.3.4天然地地基承载力力评价天然地基方案是是否可行首首先要考虑虑的是持力力层能否满满足基地压压力的要求求，为此利利用下列公公式进行承承载力计算算。按《建筑地基基基础设计规规范》（GB500007――2002）第5.22.4式计计算基础深深宽修正后后的承载力力特征值：：127.9kPPa（4-2）其中：fakk=1000kPaa,ηb=0,,ηd=1..0,b==3m,dd=2.00m,γ=19.33kN/m3,γm=18..6kN/m3式中ffa——修正后的的地基承载载力特征值值fak——地基基承载力特特征值ηd、ηb——基础宽度和埋深深的地基承承载力修正正系数，按按基底下土土的类别查查表5-1取值γ——基础底底面以下土土的重度，地地下水位以以下取浮重重度γmm——基础底面面以上土的的加权平均均重度，地地下水位以以下取浮重重度bb——基础底面面宽度（m），当基基宽小于33m按3m取值，大大于6m按6m取值dd——基础埋置置深度（m），一般般自室外地地面标高算算起。再填填方整平地地区，可自自填土地面面标高算起起，但填土土在上部结结构施工完完成时，应应从天然地地面标高算算起。对于于地下室，如如采用箱形形基础或筏筏形基础时时，基础埋埋深自室外外地面标高高算起；当当采用独立立基础或条条形基础时时，应从室室内地面标标高算起表4-2承承载力修正正系数土的类别ηbηd淤泥和淤泥质土土01.0人工填土e或Il大于等于0.885的粘性土土01.0红粘土含水比αw＞00.8含水比αw≤00.800.151.21.4大面积填土压实系数大于00.95、粘粒含含量ρc≥10%的粉土最大干密度大于于2.1tt/m3的级配砂砂石001.52.0粉土粘粒含量ρc≥≥10%的粉土粘粒含量ρc＜＜10%的粉土0.30.51.52.0e或Il均小于0.855的粘性土土粉砂、细砂（不不包括很湿湿与饱和时时的稍密状状态）中砂、粗砂、砾砾砂和碎石石土0.32.03.01.63.04.4注：①强风化和弱风化化的岩石，可可参照所风风化的相应应土类取值值，其他状状态下的岩岩石不修正正②地基承载力特征征值按《GB500007--20022》附录D深层平板板荷载试验验确定时ηd取0由上式及上部荷荷载平均基基底压力可可知:则天然地基基承载力不不满足主变变室和生产产综合楼的的承载力要要求,满足两层砖砖混结构生生产辅助楼楼及单层水水泵房、消消防设备间间等附属设设施。4.4桩基基条件分析析评价4.4.1桩持力力层与桩型型选择③-1层粉砂夹砂砂质粉土，稍稍密为主，局局部中密，该该层全区分分布，层厚厚4.40～6.00mm，层顶埋埋深4.10～5.40mm，静探锥锥尖阻力qc=7.116～8.488MPa，平均值7.922MPa；标贯实实测锤击数数为10～25击，平均14.6击。该层层物理力学学性质较好好，埋藏浅浅，工程性性能一般，因因为存在严严重液化势势，故不宜宜作为短桩桩桩端持力力层。③-2层粉砂，中中密～密实实，中偏低低压缩性，该该层全区分分布，层顶顶埋深9.40～10.300m，层顶顶标高-5.887～-5.009m，静静探锥尖阻阻力qc=11..01～12.001MPaa，平均值11.559MPPa；标贯实实测锤击数数为21～38击，平均30.3击。该层层物理力学学性质良好好，层厚大大于11..90m小小于等于114.600m，工程程性能良好好且不液化化，是荷载载较大生产产综合楼及及两主变室室良好桩端端持力层。鉴于上述分析，初初步推荐③③-2层粉砂砂作为本工工程生产综综合楼及两两主变室桩桩基持力层层，桩型可可选用钻孔孔灌注桩与与高强度预预应力砼管管桩（PHC桩）。钻孔灌注桩为非非挤土桩，该该场地上部部土层以砂砂质粉土、粉粉砂为主，易易塌孔，需需采取泥浆浆护壁措施施，且施工工用水困难难，造价不不经济，因因此，本工工程不推荐荐选用钻孔孔灌注桩。预应力管桩为挤挤土桩，且且本工程场场地开阔，周周边无重要要建筑物。因因此，建议议本工程桩桩型选用高高强度预应应力砼管桩桩（PHC桩），桩桩径选用φ500mmm，桩端端进入持力力层③-2层粉砂砂约2m。4.4.2成桩可可能性分析析桩端持力层③--2层粉砂砂，中密为为主，局部部密实，低低压缩性，静静探锥尖阻阻力qc=11..01～12.001MPaa，标贯实实测锤击数数为21～38击，平均30.3击，桩基基施工可能能有一定难难度，考虑虑到建筑场场地空旷，可可采用锤击击法沉桩，并并选择合理理锤重。锤锤击施工时时可能导致致其上部土土层液化，因因此建议工工程桩施工工之前进行行试桩，施施工时注意意施工顺序序。4.4.3桩基沉沉降分析生产综合楼及主主变压器拟拟采用③-2层粉砂砂作为预应应力管桩桩桩端持力层层，进入持持力层约22m，桩端端下持力层层厚达122m左右，因因此根据上上部结构类类型、荷载载大小及地地面下桩基基布置等方方面因素，桩桩基沉降量量很小，在在沉降量可可控范围之之内5混凝土预应力管管桩设计5.1混凝土土预应力管管桩简介预应力管桩是近近几年才发发展起来的的一种新型型的桩型。在在港口、码码头、及工工民建中都都有较为广广泛的应用用。其制作作工艺有后后张法和先先张法两种种，后张法法的桩径较较大（800~~12000mm），桩桩身混凝土土采用离心心—辊压—振动复合合工艺成型型，而且每每节长约4~5m，壁厚12~115cm。而且在在管壁中间间预留有15~225个130mmm左右的小小孔。使用用时通过这这些预留孔孔用高强钢钢绞线将各各段管连接接起来，并并在其张拉拉过程中再再对这些孔孔道高压注注浆，使之之形成一长长桩，桩长长可达70~880m。后张法法的桩径有有350、400、500、550、600mmm共五种，其其壁厚有45、55、60、70、90、100mmm和110mmm七种，桩桩长8~155m不等，并并可按要求求制作。管桩能够被广泛泛应用，是是有其优越越性的，当当然也有其其缺点。下下面分别叙叙述：5.1.1管管桩的优点点管桩有以下优点点：⑴单桩承载力高⑵设计选用范围广广。管桩既既适用于多多层建筑，也也适用于高高层建筑。而而且在同一一建筑物基基础中，还还可以采用用不同直径径的管桩，容容易解决布布桩问题，充充分发挥根根桩的承载载力。⑶对桩端持力层起起伏变化大大的地质条条件适用性性强，可根根据地质条条件变化调调节桩长。⑷运输吊装方便，接接桩快捷。⑸施工速度快，工工效高。⑹施工文明，现场场简化。⑺桩身耐打，穿透透能力强，成成桩质量可可靠。⑻造价适宜。尽管管预应力管管桩单方混混凝土造价价较高，单单其承载力力大。从一一些统计资资料来看，其其单位承载载力价格与与沉管灌注注桩不相上上下。5.1.2管管桩的缺点点及局限管桩的缺点及局局限如下：：⑴所需施工机械设设备投资大大。⑵由于送桩深度受受限制，在在深基坑开开挖后截去去的余桩较较多。⑶有些地质条件不不宜应用或或慎用预应应力管桩，如如孤石和障障碍物较多多的地层，有有坚硬隔层层的地层；；石灰岩地地层；从松松软突变到到坚硬的地地层等。5.2混凝土土预应力管管桩的设计计5.2.1持持力层选择择③-1层粉砂夹砂砂质粉土，稍稍密为主，局局部中密，该该层全区分分布，层厚厚4.40～6.00mm，层顶埋埋深4.10～5.40mm，静探锥锥尖阻力qc=7.116～8.488MPa，平均值7.922MPa；标贯实实测锤击数数为10～25击，平均14.6击。该层层物理力学学性质较好好，埋藏浅浅，工程性性能一般，因因为存在严严重液化势势，故不宜宜作为短桩桩桩端持力力层。③-2层粉砂，中中密～密实实，中偏低低压缩性，该该层全区分分布，层顶顶埋深9.40～10.300m，层顶顶标高-5.887～-5.009m，静静探锥尖阻阻力qc=11..01～12.001MPaa，平均值11.559MPPa；标贯实实测锤击数数为21～38击，平均30.3击。该层层物理力学学性质良好好，层厚大大于11..90m小小于等于114.600m，工程程性能良好好且不液化化，是荷载载较大生产产综合楼及及两主变室室良好桩端端持力层。鉴于上述分析，初初步推荐③③-2层粉砂砂作为本工工程生产综综合楼及两两主变室桩桩基持力层层。按照“JGJ94-994”《建筑桩桩基技术规规范》第55.2.88条给出各各层土的侧侧阻力特征征值qsi、端阻阻力特征值值qpa,详见表5-1表5-1天然地地基及桩基基设计参数数表土层编号土层名称天然地基预应力混凝土管管桩地基土承载力特特征值压缩

模量静探指标确确定标贯指标确确定土工试验指标确确定建议值桩侧阻力特征值值桩端端阻力特征征值桩侧阻力特征值值桩端端阻力特征征值桩侧阻力特征值值桩端端阻力特征征值桩侧阻力特征值值桩端端阻力特征征值fakEs1-2qsiaqpaqsiaqpaqsiaqpaqsiaqpakPaMPakPakPakPakPakPakPakPakPa②-1砂质粉土1006.0162218②-2砂质粉土1107.5222522续表5-1天然然地基及桩桩基设计参参数表土层编号土层名称天然地基预应力混凝土管管桩地基土承载力特特征值压缩

模量静探指标确确定标贯指标确确定土工试验指标确确定建议值桩侧阻力特征值值桩端端阻力特征征值桩侧阻力特征值值桩端端阻力特征征值桩侧阻力特征值值桩端端阻力特征征值桩侧阻力特征值值桩端端阻力特征征值fakEs1-2qsiaqpaqsiaqpaqsiaqpaqsiaqpakPaMPakPakPakPakPakPakPakPakPa③-1粉砂夹砂质粉土土16010.5302530③-2粉砂21012.813125003125000312500⑥粉砂与粉质粘土土互层808.03218003218005.2.2混混凝土预应应力管桩的的设计1）桩的布设方案及及桩径和桩桩间距的选选择生产综合楼及两两主变室采采用独立基基础布桩方方案按照“JGJ994-94”《建筑桩桩基技术规规范》选择择直径为5500mm的管桩，梅梅花形和正正方形布设设，桩的最最小中心距距为3.0dd=1.55m,根据要求求计算桩的的单桩竖向向极限承载载力标准值值，单桩竖竖向承载力力特征值Ra之后再计计算相应于于荷载效应应标准组合合轴心竖向向力作用下下单桩竖向向力Qk,将Ra和Qk进行比较较验算，看看是否满足足要求。2）桩长的确定根据桩端持力层层运用的③③-2层粉砂，确定桩桩的进入持力层深深度约2m，桩的有有效桩长约约为12m。3）单桩竖向承载力力的确定确定混凝土预应应力管桩单单桩竖向极极限承载力力特征值时，可可按下式计计算：（5-1）式中：———单桩竖向向极限承载载力标准值值；——桩的侧侧阻力；——桩的端端阻力；——桩周长长；——第i层土的极极限侧阻力力标准值；；——桩穿越第i层土的厚厚度；——桩的极极限端阻力力标准值；；——桩体的的断面积；；计算结果：以以孔号ZK1137为例表5-2单桩竖向向承载力特特征值估算算表试算孔号桩径(mm)持力层原始地面起算桩桩长(m)桩端标高(m)进入持力层深度度（m）单桩竖向承载力力特征值RRa(kN)ZK137500③-2层11.79-7.502.05978.76001150.9J14450011.811.81927.36001108.6ZK14150011.852.05967.56001125.8J14650011.881.68970.16001130.5注：本表试算结结果未考虑虑桩身自身身强度。4）考虑群桩效应下下的单桩竖竖向承载力力对于桩数超过33的宜考虑虑桩群、土土、承台的的相互作用用效应，其其承载力设设计值公式式为：（5-2）式中：——分别表示总极限限侧阻力和和总极限端端阻力标准准值；——相应于任一承台台底地基总总极限阻力力标准值；；——承台底1/2承承台宽深度度范围（≤5m）内地基基土极限阻阻力标准值值；——承台底地基土净净面积；——分别表示桩侧阻阻群桩效应应系数，桩桩端阻群桩桩效应系数数，承台底底阻力群桩桩效应系数数；——分别表示桩侧阻阻抗力分项项系数，桩桩端阻抗力力分项系数数，承台底底阻抗力分分项系数。查规范得：还以孔号ZK1377为例5）桩数的确定当中心受压时，桩桩数为：（5-3）式中：——相应应于荷载效效应标准组组合时，作作用于桩基基承台顶面面的竖向力力；———桩基承承台自重及及承台上土土自重标准准值；———桩的根根数。计算结果：生产产综合楼：：两个个主变电室室：(5-3))则则两个主变变电室按、生生产综合楼楼正方形布布桩具体布布桩图表5-3桩基计计算表桩径(mm)500有效桩长((m)12布桩方式梅花形、正方形形单桩竖向承载力力特征值RRa(kNN)832.3桩数（根）216桩评价满足6）沉降计算（以生生产综合楼楼为例基础础长宽为55、12.55m）《桩基规范》规规定，对于于桩中心距距小于或等等于6倍桩径的的桩基，其其最终沉降降量计算可可采用等效效作用分层层总和法，矩矩形基础中中心的最终终沉降量可可用角点法法，按下式式计算：（5-4）式中：——桩基基最终沉降降量，mm；——按分层总和法计计算出的桩桩基沉降量量，mm；——平均附加加应力，KPa;;——桩基沉降计算范范围内所划划分的土层层数；——等效作作用面以下下第i层土的压压缩模量，MPa；、——桩端平面至第ii层土，第i-1层底面的的距离，m；、——桩端平面至第ii层土，第i-1层底面深深度范围内内平均附加加应力系数数，按相应应规范确定定；——桩基等效沉降系系数，按相相应规范确确定；——桩基基沉降计算算经验系数数。参数计算:平均附加应力和和Zi基底静压力Pnn=Pk--γd=1990-188.6×22=1522.8kNN,又,又有下表表表5-4矩形形基底受均均布荷载作作用下附加加应力系数数值3.04.05.00.00.25000.25000.25000.20.24920.24920.24920.40.24420.24430.24430.60.23390.23410.23420.80.21960.22000.2202设桩端下压缩层层厚为5米,该处的土土的自重应应力为:此处的附加应力力约为:且,符合要求,桩端处的附加应应力为则平均附加应力力约为(36..97+338.2))/2=337.6kkPa,即平均附加应力系系数根据建筑桩基技技术规范附附表G查得表5-5平均附加加应力系数数4.05.00.40.24850.24850.60.24550.2455桩基沉降计算经经验系数和和桩基等效效沉降系数数1)桩基沉降计算经经验系数::建筑桩基设计规规范上规定定当无当地地经验时，桩桩基沉降计计算经验系系数Ψ可按下列列规定选用用：（1）非软土地区和软软土地区桩桩端有良好好持力层时时ψ取1；（2）软土地区且桩端端无良好持持力层时，当当桩长l≤25m时,ψ取1.7,桩长＞255m时，ψ取5.9ll-20//7l-1000即=1.02)桩基等效效沉降系数数根据规范可知==C0+((-1)//(C1(((-1))+C2))——矩形布桩时短边边的桩数；；——可由规范附表HH查出；查规范得出==0.59918(4)压缩模量量Es表5-6预预应力管桩桩桩端下各各层土实际际压力段的的压缩模量量层号③-2实际压力段的压压缩模量EEs(Mppa)12.81则桩基础沉降量量为：（）S=4×1.00×0.55918××37.66×5.00×0.22479//12.881=8..6mm由规范知其允许许沉降量所以，满足要求求。5.3四桩承台台的设计验验算采用柱下独立桩桩基承台，承承台平面图图如下所示示，混凝土土采用C30，采用Ⅱ级钢筋。预预应力管桩桩桩径d=5000mm，单单桩竖向净净反力设计计值为832..3KN，桩距S=4dd=20000mm。柱柱断面为11000mmm10000mm。5.3.1抗剪计算根据式：（5-5）当时当时=1.0V==28322.3=11664..6kNb=3200mmmfc=15NN/mm22图5-1承台示意意图故满足要求λ为剪跨比λ==当λ〈0.3时取λ=0.33当λ〉3.0时取λ=3.00a——剪跨，剪切破坏坏面顶边与与底边间的的水平距离离h0——承台计算截面处处的有效高高度V——斜截面上的剪力力设计值β——剪切承载载力系数γ0——建筑桩基重要性性系数fc——混凝土轴心抗压压强度设计计值b——承台计算截面处处的计算宽宽度，对等等厚承台为为承台的实实际宽度5.3.2冲切计算5.3.2.1柱冲切计计算根据式：（5-6）在本计算中：则有：式中字母含义如如下：FL——作用于冲切破坏坏锥体上的的冲切力设设计值——承台冲切破坏锥锥体的有效效高度ft——混凝土轴心抗拉拉强度设计计值bxby——矩形形截面柱或或局部荷载载作用面积积的边长——冲跨，冲切破坏坏锥体侧面面顶边与底底边间的水水平距离axay——分别别与冲跨λxλy对应的冲冲切承载力力系数5.3.2.2角桩冲切切计算根据式：（5-7）本计算中：承台中间厚度与与边缘厚度度相差小于于100mmm，故可不不作成锥形形承台，为为方便施工工可作成等等厚承台。式中字母含义如如下：N——单桩竖向力设计计值h0——承台外边缘的有有效高度bxby——承台台边缘至桩桩内边缘的的水平距离离——冲跨，冲切破坏坏锥体侧面面顶边与底底边间的水水平距离axay——冲跨跨为桩边至至相应的柱柱边或承台台变阶处的的水平距离离当大于h0时取取h05.3.3抗弯计算根据柱冲切计算算，采用承承台剖面图如如右：将其代入式：（5-8）承台配筋筋可双向均均采用1922，——计算截面处弯矩矩设计值——纵向钢筋的抗拉拉强度设计计值——计算宽度范围内内的纵向受受拉钢筋截截面面积——计算截面处承台台的有效高高度5．3．4局部受压计算5.3.4.1柱下局部部受压计算算根据式：（5-9）5.3.4.2角桩上局局部受压计计算（5-10）上式中字母的含含义：——局部荷载设计值值——局部受压时的强强度提高系系数——混凝土局部受压压面积——局部受压时的计计算底面积积C——局部受压面积的的边至相应应的计算底底面积的边边的距离5.4六桩承台台的设计验验算承台平面图如下下所示，混混凝土采用用C30，采用Ⅱ级钢筋。预预应力管桩桩桩径d=500mmm，单桩竖竖向净反力力设计值为为832..3KN，桩距S=4dd=20000mm。柱断断面为10000mmm1000mmm。5.4.1抗剪计算根据式：（5-11）当时当时5.4.1.1斜面=1.0图5-3承台示意图b=5200mmmfc=15NN/mm22图5-3