【正文】 1 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 某變電站場地軟基處理設(shè)計 學(xué)生姓名： 朱 文 巍 系（部）： 土木工程 專 業(yè)： 建筑工程技術(shù) 指導(dǎo)教師： 張 明 2021 年 5 月 19 日 2 目錄 一、設(shè)計任務(wù)書 ………………………………………………………………………… 工程概況 ………………………………………………………………………… （ 1）項目位置 …………………………………… ………………………… （ 2）項目功能 ……………………………………………………………… （ 3）場地現(xiàn)狀 ……………………………………………………………… 場地條件與地質(zhì)條件 …………………………………………………………… （ 1） 場地條件 ……………………………………………………………… （ 2） 地質(zhì)條件 ……………………………………………………………… （ 3）土工參數(shù)指標(biāo) ………………………………………………… ……… （ 4）水文條件 ……………………………………………………………… 場地軟基處理標(biāo)準(zhǔn) ……………………………………………………………… 設(shè)計內(nèi)容及要求 ……………………………………………………………… 二、設(shè)計說明書 ……………………………………………………………… 繪制典型斷面圖以及地質(zhì)剖面圖 ………………………………………………… （ 1）地質(zhì)剖面圖定義、概念、作用 ……………………………………… 分層總和法計算各鉆孔處地基使用期沉降、預(yù)壓期沉降及殘余 沉降 （ 1）堆載預(yù)壓法 使用期沉降 ……………………………………………… （ 2） 堆載預(yù)壓法 預(yù)壓期沉降 ………………………………………… （ 3） 堆載預(yù)壓法 殘余沉降 ………………………………………… （ 4）真空堆載預(yù)壓法使用期 、預(yù)壓期、殘余 沉降 ……………… 高木俊介法鉆孔處地基固結(jié)度與加載時間的關(guān)系曲線 …………………………… （ 1）加載計劃曲線 …………………………………………………… （ 2）相關(guān)參數(shù)的計算 … ………………………………………………… （ 3） 各鉆孔處 地基固結(jié)度與加載時間的曲線圖 …………… 堆載預(yù)壓、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓施工工藝流程 ………………………… （ 1）堆載預(yù)壓法工藝流程 …………………………………………………… （ 2）真空堆載聯(lián)合預(yù)壓法工藝流程 …………………………………………… （ 3）質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) …………………………………………………… 地基斷面圖、塑料排水板布置平面圖、壓膜溝大樣圖、慮管布置圖 雙曲線法、三點法、淺岡法推算 最終沉 降量、工后沉降與固結(jié)度 （ 1） 雙曲線法、三點法、淺岡法基本原理 （ 2） S3沉降板最終沉降量、工后沉降、固結(jié)度 ………………………… （ 3） S5沉降板最終沉降量、工后沉降、固結(jié)度 ………………………… （ 4） S7沉降板最終沉降量、工后沉降、固結(jié)度 ………………………… 三、設(shè)計成果及主要結(jié)論 ………………………………………………………………… 設(shè)計成果 …………………………………………………………………………… 主要結(jié)論 ……………………………………………… …………………………… 四、參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………… 五、附錄 ……………………………………………………………………………………… 六、致謝 ……………………………………………………………………………………… 3 一、 設(shè)計任務(wù)書 1 工程概況 （ 1）項目位置 110kV 變電站擬建場地在深圳機(jī)場擴(kuò)建項目填海場地內(nèi)，位于已建深圳寶安機(jī)場的西南部，緊鄰填海區(qū)南側(cè)海堤（如圖 1）。變電站規(guī)劃占地面積約為 4000m2，軟基處理面積 7158m2。 說明： 1） 圖中尺寸單位均 以 m計； 2） 軟基處理范圍為 abcde閉合區(qū)域。 圖 1 變電站軟基處理平面圖 （ 2）項目功能 變電站主要功能是為新建的二跑道和航站樓及設(shè)施供電，屬于機(jī)場擴(kuò)建項目的重要附屬工程。根據(jù)變電站平面布置圖，場地將布置 3臺 110kV 變壓器、配電室、電容室和相關(guān)配套設(shè)施，以及環(huán)形道路。 （ 3）場地現(xiàn)狀 變電站擬建場地位于濱海潮間帶，現(xiàn)狀為魚塘。塘底標(biāo)高 ～ ，水深～ 。規(guī)劃場地基本處于一口魚塘之內(nèi)，具備抽排水的條件。 4 擬建場地所處片區(qū)的地貌和地質(zhì)條件與機(jī)場擴(kuò)建填海項目基本一致，參照有關(guān)地勘資料，本工 程場地普遍有一層較深厚的海積淤泥層，性質(zhì)軟弱、壓縮性大，未經(jīng)處理不能作為持力層。對于本工程而言，重要的是魚塘填土形成陸域之后，將會發(fā)生較大的工后沉降，預(yù)計達(dá)到 以上，將會影響設(shè)備、道路的正常使用，所以場地填筑和軟基處理是變電站建設(shè)的先導(dǎo)工程。場地軟基處理主要解決形成場地后的長期沉降問題，以及場地填筑邊界的穩(wěn)定問題，同時可解決道路、停車場的地基處理。 2 場地條件與地質(zhì)條件 （ 1）場地條件 擬建變電站規(guī)劃用地處于機(jī)場擴(kuò)建項目規(guī)劃填海區(qū)范圍的南端，填海邊界的拋石海提已施工，場地及周邊狀態(tài)為魚塘。目前尚無專 門的進(jìn)場道路，場地的南側(cè)緊鄰已建的拋石海堤，可作為臨時施工道路，便于土、砂等建材的運輸。場地的北端鄰規(guī)劃道路，將作為變電站的進(jìn)出通道。 （ 2）地質(zhì)條件 根據(jù)相近鉆探孔揭露，場地地層條件自下而上簡述如下： ②
人工填土，為淤泥質(zhì)粘性土，由淤泥脫水形成。 ② 淤泥，海積成因，灰～灰黑色，表面易流動，具腥臭味，有機(jī)質(zhì)含量為～ ％ ，部分含粉細(xì)砂。該淤泥具有高含水量、高壓縮性、極低強(qiáng)度、欠固結(jié)等特點。該層在場地中普遍連續(xù)分布，平均層厚 。 ③ 粉質(zhì)粘土，沖洪積成因，土質(zhì)細(xì)膩均一，飽和、可塑狀態(tài)。場 地內(nèi)該層普遍分布，層厚約 ，平均標(biāo)貫擊數(shù) 11 擊。 ④ 砂層，沖洪積成因，整體上呈溝狀，透鏡狀分布，飽和、中密狀態(tài)，有較高含量的粘粒，平均厚度約 。 ⑤ 砂質(zhì)粘性土，由花崗巖，花崗片麻巖風(fēng)化殘積而成，飽和、可塑～硬塑狀態(tài)。 從上述地層條件可以看出，場地內(nèi)淤泥②是軟基處理的對象。 （ 3）土工參數(shù)指標(biāo) 根據(jù)機(jī)場擴(kuò)建項目已有的三份地質(zhì)勘察報告，統(tǒng)計魚塘區(qū)淤泥的物理、力學(xué) 5 性質(zhì)指標(biāo)，本工程軟基處理設(shè)計采用的土工參數(shù)指標(biāo)如下： 表 1 物理性質(zhì)與壓縮性指標(biāo) 土層名稱 初始孔隙比 e0 含水量 (%) 壓縮指數(shù) Cc 壓縮模量 (MPa) 人工填土 淤泥 81 粉質(zhì)粘土 33 砂層 砂質(zhì)粘土 27 表 2 強(qiáng)度指標(biāo) 試驗方法 指標(biāo) 土層 三軸不固結(jié)不排水剪切強(qiáng)度（ uu） 三軸固結(jié)不排水剪切強(qiáng)度（ cu） 十字板剪切強(qiáng)度 總應(yīng)力法 有效應(yīng)力法 原狀 擾動 Cuu (kPa) φ uu (176。 ) Ccu (kPa) φ cu (176。 ) 39。C (kPa) 39。? (176。 ) uC (kPa) 39。uC (kPa) 魚塘淤泥 表 3 淤泥的固結(jié)系數(shù)及次固結(jié)系數(shù) 土層名稱 Cv(cm2/s) Ch(cm2/s) Cα 魚塘淤泥 104 104 （ 4） 水文條件 場地各地層中，淤泥層，淤泥質(zhì)粘土層，淤泥下臥的粉質(zhì) 粘性層（包括沖洪積粘土和殘積粘性土）均為隔水層。沖洪積粘性土之下的砂層為強(qiáng)透水層，地下水較豐富，與海水具有連通關(guān)系，并具有微承壓性。 3 場地軟基處理標(biāo)準(zhǔn) 變電站場地軟基處理工程采用下述標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求： （ 1） 場地填筑并經(jīng)軟基處理后交工面標(biāo)高： ； （ 2） 地面堆載強(qiáng)度： 28KPa（ 土柱，一般市政道路的要求），使用荷載 50kPa； （ 3） 交工后使用期 20年內(nèi)地面工后沉降量不大于 20cm； （ 4） 場地內(nèi)差異沉降小于 1/500， 50m范圍沉降小于 10cm； 6 （ 5） 填土壓實度：表面達(dá)到 93％，其余 90％； （ 6） 預(yù)壓時間 90 天時，固 結(jié)度不小于 75％；卸載固結(jié)度不小于 85%；殘余沉降不大于 30cm。 4 設(shè)計內(nèi)容及要求 （ 1） 根據(jù)表 4 鉆孔點土層分布情況，繪制南北向、東西向兩個典型斷面 11 與22 的地質(zhì)剖面圖。 表 4 鄰近參考鉆孔點土層分布（單位 m） 鉆孔編號 土層 ZK01 ZK02 ZK03 ZK04 ZK05 人工填土 淤泥 粉質(zhì)粘土 砂層 砂 質(zhì)粘土 備注： ZK0 ZK0 ZK03 由北至南布置， ZK0 ZK0 ZK05 由西至東布置，砂質(zhì)粘土層未鉆穿。 （ 2）采用分層總和法，計算采用堆載預(yù)壓法、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓兩種軟基處理方法時，設(shè)計預(yù)壓荷載下表 4 各鉆孔處地基使用期沉降、預(yù)壓期沉降及殘余沉降。其中堆載預(yù)壓填土高約 5m，使用荷載 50kPa；真空堆載聯(lián)合預(yù)壓真空荷載與上覆填土荷載之和為 180kPa。 （ 3）根據(jù)圖 2 制定的真空堆載聯(lián)合預(yù)壓加載計劃，采用《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》改進(jìn)的高木俊介法計算表 4 各鉆孔 處地基固結(jié)度與加載時間的關(guān)系曲線。 7 砂墊層抽真空填土 圖 2 加載計劃 （ 4）分別簡述堆載預(yù)壓、真空堆載聯(lián)合預(yù)壓兩種軟基處理施工工藝流程，并分別繪制兩種軟基處理典型斷面圖、塑料排水板布置平面圖、壓膜溝大樣圖、濾管布置圖等。（ 2～ 3 張 A3 圖） （ 5）表 3 為堆載預(yù)壓法處理變電站場地設(shè)置的三個監(jiān)測沉降板的沉降觀測值與時間數(shù)據(jù)，試分別利用 Asaoka 法、三點法、雙曲線法推算最終沉降量、工后沉降與固結(jié)度。 表 3 沉降板沉降觀測記錄 S3 沉降板 S5 沉降板 S7 沉降板 時間 t（ d） 累計沉降 St(mm) 時間 t（ d） 累計沉降 St(mm) 時間 t（ d） 累計沉降 St(mm) 0 0 0 0 0 0 5 99 5 47 5 67 10 201 10 90 9 144 15 247 15 127 14 218 20 300 21 162 19 269 25 380 26 192 24 330 30 434 31 198 30 406 35 489 35 210 34 454 40 527 40 258 40 528 45 641 50 286 45 563 50 678 56 358 51 606 55 740 60 390 55 630 60 783 66 411 60 664 65 823 70 435 65 699 70 873 75 494 70 722 75 922 80 546 75 745 80 965 85 657 80 770 85 1013 91 695 85 794 90 1093 100 743 90 856 100 1153 110 835 100 923 110 1234 120 944 110 1023 119 1282 130 990 120 1091 130 1344 140 1070 130 1143 140 1394 150 1155 140 1188 8 151 1447 160 1215 150 1220 161 1492 170 1280 160 1267 172 1524 180 1320 171 1299 183 1552 190 1359 181 1327 193 1576 200 1379 192 1358 203 1598 211 1405 202 1383 214 1619 221 1430 213 1404 224 1636 232 1436 223 1422 235 1651 242 1442 234 1438 245 1662 253 1448 244 1451 256 1672 264 1457 255 1463 266 1679 274 1465 265 1474 282 1690 284 1473 276 1485 291 1478 286 1495 297 1503 306 1509 二、 設(shè)計 說明 書 繪制南北向、東 西向兩個典型斷面 11與 22的地質(zhì)剖面圖。 （ 1）地質(zhì)剖面圖定義及作