尊敬的老师，各位同学们，大家好！我的设计题目是：江苏东台风电场220kV变电站桩基础设计。本文主要分为4大部分：1）工程概况2）场地工程地质条件3）场地岩土工程评价与成桩分析4）预应力管桩基础设计。
下面我结合图纸详细介绍一下设计的主要内容。
1）首先介绍一下工程概况：
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、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。
由规范并且结合该建筑的实际情况可知：本工程工程重要性等级为二级，地基等级为二级（中等复杂地基），场地等级应为二级（复杂场地），因此本工程岩土工程勘察等级划分为乙级。
从勘探点平面布置图上我们可以看出：共布勘探点26个，其中钻孔9个，静探孔17个；本工程的勘察手段有：野外勘探和室内试验，野外勘探包括：测量（勘探点定位与复测）、钻 探、标准贯入试验、静力触探、波速测试、电阻率测试、取样（以便作室内试验）：原状土样、扰动土样、地下水样；室内试验包括：室内常规土工试验、颗粒分析、水质简分析。
勘探点的布置原则是：一般按基础轮廓布置，常呈长方形、工字形或丁字形。建筑物规模愈大、愈重要者，勘探点（线）的数量愈多，密度愈大。
2）场地工程地质条件：
①区域地质与地形地貌：拟建风电场变电站站址属扬子断块区的下扬子断块。本工程区位于下扬子断块内，变电站址位于东台市东南约70km弶港镇滨海地区，场区地形较平坦，略有起伏。
②地基土的构成与特征：根据钻孔揭露，勘探深度范围内上部②～③层为第四系全新统（Q4）冲海相粉土、粉砂，下部为晚更新世（Q32）陆相、滨海相沉积物。
现结合钻孔柱状图自上而下分述如下：①层填土本场区缺失；②-1层第四系全新统的砂质粉土，静探锥尖阻力qc=1.83～2.95MPa，平均值2.38 MPa；标贯实测锤击数为4～7击，平均5.5击。层厚2.40～5.30m；②-2层也是第四系全新统的砂质粉土，静探锥尖阻力qc=3.15～5.27MPa，平均值4.38MPa；标贯实测锤击数为5.5～11.5击，平均7.9击。该层层厚0～2.50m。③-1层第四系全新统的粉砂夹砂质粉土，静探锥尖阻力qc=7.16～8.48MPa，平均值7.92MPa；标贯实测锤击数为10～25击，平均14.6击。该层层厚4.40～6.00m。
③-2层第四系全新统粉砂，静探锥尖阻力qc=11.01～12.01MPa，平均值11.59 MPa；标贯实测锤击数为21～38击，平均30.3击。该层层厚11.90～14.60m。④、⑤层为滨海相粘性土、粉土，风电场大部分均有分布，本场地缺失。⑥层晚更新世的粉砂与粉质粘土互层，静探锥尖阻力qc=6.03～7.38MPa，平均值6.59MPa；标贯实测锤击数为11～20击，平均14.8击。场区均有分布，勘探揭露层顶埋深23.60～24.40m，层顶标高-17.59～-20.11m，层厚>21.15m（未穿）。
③该场地水文地质条件与水的腐蚀性评价：根据地下水的赋存条件与水理、水力特征，场区浅层地下水类型为孔隙性潜水，其补给来自大气降水和河水、海水。地下水位受潮汐涨落影响，动态变化大。勘察期间，在钻孔中测得的初见水位埋深约为0.6m，稳定地下水位为1.10~2.10m。场地内集水坑地下水：场地环境类型按Ⅲ类考虑，对混凝土结构不具腐蚀性；水样中（Cl- +SO42-×0.25）含量大于500mg/l，对混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性，水样中PH值均介于3~11，（Cl-+ SO42-）含量均大于500mg/l，对钢结构具中等腐蚀性。
3）场地岩土工程评价与成桩分析
一般场地岩土工程评价的主要内容有：天然地基承载力的评价、场地均匀性评价、场地不良地质现象的评价（液化评价、失陷性评价等）、压缩性评价、水文地质条件评价等等。本工程作的岩土工程评价主要是对场地抗震及液化评价、天然地基承载力评价和成桩分析评价。
①抗震分析：对本场地地层在钻孔ZK141内进行了单孔波速测试，测试深度为50m，共计完成测试点50个，据实测波速值统计，ZK141钻孔在地面下20m范围内各土层等效剪切波速Vse值为191m/s（详见附件5：波速测试报告）。依据国标《建筑抗震设计规范》(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，该场地地震基本烈度Ⅶ度，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III类，属抗震不利场地。
②场地液化分析评价：首先进行液化判别：以下情况不用判别液化：
1）第四纪晚更新世以前的土，可判为不液化；2）地震烈度为7、8、9度的粘粒含量大于10、13、16时可判为不液化3）还有以下情况不考虑液化：(A) ;
(B) ;(C) ,式中 为水位深， 为液化土的特征深度， 基础埋深， 上覆非液化土深度
初判为液化土的再进行祥判：实测标贯锤击数N小于标贯锤击数临界值Ncr时，判为液化土，并进一步计算液化指数IlE，判定液化等级。对本场地的3个钻孔②-1层砂质粉土、②-2层砂质粉土、③-1层粉砂夹砂质粉土、③-2层粉砂进行液化判别，判别结果表明：2只钻孔严重液化，1只钻孔中等液化，液化土层为场地上部的②-1、②-2层砂质粉土及③-1层粉砂夹砂质粉土，③-2层粉砂不液化。
影响液化的因素有：地下水位、土的物理力学性质、液化土埋深、动荷载大小及持续时间等等。
液化土的处理措施：清除（换土垫层）、强夯、复合地基、桩基础等措施。
③天然地基承载力评价：地基承载力的确定方法有：理论公式法、规范查表法、室内及原位试验法，本文采用的是理论公式法，根据场地土的物理力学指标可以得出该场地的天然地基承载力为120kPa左右，再分析场地各建筑的上部荷载情况可知：天然地基承载力不满足主变室和生产综合楼的承载力要求,满足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。
④根据该场地液化情况和天然地基承载力，拟建主变室和生产综合楼下液化严重，又天然地基承载力不满足要求因此建议采用桩基础，拟建的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下中等液化，又天然地基承载力能满足其要求，建议采用天然地基或振冲碎石桩。
4）预应力管桩基础设计
①持力层的确定：③-1、②-1、②-2为砂质粉土、粉砂夹砂质粉土又这几层液化严重，不能做持力层，③-2层第四系全新统粉砂，且不液化，静探锥尖阻力qc=11.01～12.01MPa，平均值11.59 MPa，该层层厚11.90～14.60m，可以做桩端持力层，所以确定③-2做桩基础的持力层。
②桩的类型及其尺寸的确定：鉴于上述分析，初步推荐③-2层粉砂作为本工程生产综合楼及两主变室桩基持力层，桩型可选用钻孔灌注桩与高强度预应力砼管桩（PHC桩）。
钻孔灌注桩为非挤土桩，该场地上部土层以砂质粉土、粉砂为主，易塌孔，需采取泥浆护壁措施，且施工用水困难，造价不经济，因此，本工程不推荐选用钻孔灌注桩。
预应力管桩为挤土桩，且本工程场地开阔，周边无重要建筑物。因此，建议本工程桩型选用高强度预应力砼管桩（PHC桩），桩径选用φ500mm，桩端进入持力层③-2层粉砂约2m。（3-5倍桩径）
预应力管桩还有以下优点：
⑴ 单桩承载力高⑵ 设计选用范围广。管桩既适用于多层建筑，也适用于高层建筑。而且在同一建筑物基础中，还可以采用不同直径的管桩，容易解决布桩问题，充分发挥根桩的承载力。⑶ 对桩端持力层起伏变化大的地质条件适用性强，可根据地质条件变化调节桩长。⑷ 运输吊装方便，接桩快捷。⑸ 施工速度快，工效高。⑹ 施工文明，现场简化。⑺ 桩身耐打，穿透能力强，成桩质量可靠。⑻ 造价适宜。
③单桩承载力的确定：确定方法有：静荷载试验、静力触探、标准贯入试验、旁压试验、动测法等等，本文采用静力触探法，根据静力触探测出桩的侧阻力和端阻力值，再根据钻孔柱状图显示的桩穿过各土层的长度来确定其单桩承载力。
④考虑群桩效应下桩的竖向承载力：由于桩与土、桩与承台、承台与土之间相互作用，使得群桩承载力不等于所有单桩承载力之和，群桩效应下，单桩承载力可能提高也可能降低，本工程考虑群桩效应，结果表明其单桩承载力下降。
⑤桩数的确定：由上可知应按群桩效应下的单桩竖向承载力来确定桩数，桩数的确定还与上部荷载有关，桩数=上部荷载/单桩竖向承载力，桩数为216根。
⑥桩的沉降验算和承台设计验算：
桩的沉降验算：根据规范查出桩的沉降的公式，然后再一一确定公式中的各个参数，首先要确定桩端下压缩层厚度，当土的附加应力是自重应力的0.2倍时，即可得出压缩层厚度，根据规范查表并结合本工程的实际情况得出桩端下压缩层厚度为5米，还有平均附加应力系数、桩基沉降计算经验系数等的确定和它一样，都是根据规范和工程的实际情况来确定。
最后从承台的抗剪、冲剪、抗弯、局部受压等方面进行了设计验算，验算结果表明承台设计满足工程要求。
