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不鏽鋼儲罐基礎類型-《儲罐基础工程手册》

作者:鎮田機械 时间:2019-04-21 07:54
第一節不鏽鋼儲罐基礎類型 一、概述 不鏽鋼儲罐罐体比较大,具有较大的柔性;荷重均匀,在经过充水试验后,可达到最大使用荷载,使用阶段荷重不超过设计荷载;由于荷载面积及荷重强度 信息摘要:

第一節不鏽鋼儲罐基礎類型

一、概述

不鏽鋼儲罐基礎類型-《儲罐基础工程手册》

不鏽鋼儲罐罐体比较大,具有较大的柔性;荷重均匀,在经过充水试验后,可达到最大使用荷载,使用阶段荷重不超过设计荷载;由于荷载面积及荷重强度都很大,在考虑沉降时,应了解地基深层上的性状,这是十分重要的;除桩基础外的填土基础,不鏽鋼儲罐基础的概念与一般土建构筑物是不同的;除小型的和特殊的不鏽鋼儲罐外,不鏽鋼儲罐罐体与基础采用不同固定连接方法;地震时,不鏽鋼儲罐罐体和内装液体的受力情况极为复杂。在软弱地基上建造不鏽鋼儲罐时,要保证地基有足够的承载力,并防止地基产生过大沉降及不均匀沉降问题,在不鏽鋼儲罐建造中,也不同于一般土建构筑物基础设计与施工。因此,在不鏽鋼儲罐基础设计与施工中,应考虑下述问题。

地基沉降直接影响不鏽鋼儲罐罐体工程;不鏽鋼儲罐基础及罐体建成后,应立即检验设计与施工质量;由于不鏽鋼儲罐荷重影响波及到工程地质上层的深层部位,有必要对地基持力层的更深部位进行详细勘察,见图2-1;

不鏽鋼儲罐基礎類型-《儲罐基础工程手册》

图2-1 由不鏽鋼儲罐荷重引起的地基应力增加系数

地震时基础设计的安全度,必须综合考虑;有关不鏽鋼儲罐基础构造设计应由1工程实践经验来确定。

二、对不鏽鋼儲罐基础设计的基本要求不鏽鋼儲罐基础设计应满足地基稳定与变形要求,即不被压坏,不均匀沉降应不超过允许值。

(一)不均勻沈降允許值

对于不均匀沉降,柔性较大的钢制不鏽鋼儲罐是有一定适应能力的,但对于过大的不均匀沉降,就会给不鏽鋼儲罐使用和安全带来危害。因此,在设计和使用时,一般都对沉降和不均匀沉降提出安全使用允许值。

在设计中应合理估算地基的最终沉降量,以提供不鏽鋼儲罐底板预抬高的尺寸,沉降完成后的罐底设计高度不得低于工艺设计的高度,以免在使用过程中产生锅底。不均匀沉降所造成的罐体倾斜不得大于结构安全利止常使用的允许值。

沿罐壁圓周方向每10m周長的相對不均勻沈降不得大于壁板發生扭曲的控制值。

罐底板由于不均勻沈降造成的不均勻變形,必須小于底板所允許的控制值,這個控制值在很大程度上是焊縫的抗拉強度所決定的。

(二)不鏽鋼儲罐基础设计的基本要求

(1)建造完畢的基礎錐面坡度對于一般地基爲15/1000;對于軟弱地基-一般不應大于35/1000.地基基礎沈降基本穩定後,表面坡度不應小于8/1000。

(2)地基基础沉降基本稳定后,罐底边缘应高出周围地坪不小于300mm。在地坪以上,应从基础砂垫层中引出穿越基础环墙(梁)或护坡表层的罐底泄漏检测管,其周向间距不宜大于20m,每台不鏽鋼儲罐最少设4个,钢管直径不宜小于DN32。

(3)沿罐壁圆周方向上每10m长度的沉降差不应大于25mm,对于浮顶罐任意直径方向上的沉降差不应大于4D/1000~7D/1000(D为不鏽鋼儲罐内径);对于拱顶罐,不应大于8D/1000~

15D/1000(D为不鏽鋼儲罐内径)。

(4)支承罐壁的基礎部分應具有保持其水平度的承載力,且應避免與附近的基礎部分發生沈降突變。

(5)基礎中心坐標偏差不應大于20mum,中心標高偏差不應大于士10nm。

(6)支承罐壁的基礎頂面,有環梁(或環牆)的條件下,沿圓周方向每10m長度內各點高差不應大于6mm,整個圓周上任意兩點的高差不應大于10mm;無環梁(或環牆)時.沿圓周方向每3m長度內各點高差不應大于5mm,整個圓周上任意兩點的高差不應大于20mm。

(7)基礎錐面任意方向上不應有突起的棱角,基礎表面凹凸度,從中心向周邊拉線測量不應超過25mm。

(8)为减少不鏽鋼儲罐底板的腐蚀,基础表面应设防潮绝缘层。

三、不鏽鋼儲罐基礎類型

根据不鏽鋼儲罐容量、不鏽鋼儲罐形式、地形地貌、工程地质条件、场地条件、施工条件等因素可将不鏽鋼儲罐基础分为下列几种类型。

(一)護坡式基礎(見圖2-2)這種形式基礎包括混凝土護坡、石砌護坡和碎石灌漿護坡。

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一般情況,當建造場地有足夠地方,地基容許承載力滿足要求.並沈降量較小時,可采用護坡式基礎;當建造場地有足夠地方、地基承載力滿足要求,並有較大沈降量或者軟土地基(經處理後),亦可采用碎石護坡式基礎。

(二)環牆式基礎(見圖2-3)

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圖2-3環牆式基礎

這種形式基礎包括磚砌環牆式、石砌環牆式、碎石環牆式和鋼筋混凝土環牆式。

当建造场地受到限制,软土地基(经处理后),地震区或者浮顶不鏽鋼儲罐(包括内浮顶不鏽鋼儲罐)应选用环墙式基础。但在地震区或软土地基上建罐时,宜选用钢筋混凝土环墙式基础。

这种基础(简称“环基”)是直接在不鏽鋼儲罐壁板下设置钢筋混凝土环墙,以支持壁板荷重。这对需要埋设锚栓的压力不鏽鋼儲罐来说,是非常合适的,它不需要另设专门锚板,而将锚栓直接埋在环墙上。

设置钢筋混凝土环基的主要目的是护送上部结构(不鏽鋼儲罐罐壁)在充水预压过程中安全抵达沉降稳定位置,防止在下沉过程中出现过大的罐壁变形;在软土地基上建造不鏽鋼儲罐一般都有很大的下沉量,因此在基础设计时都将罐底标高作预抬高,预抬高的量是根据工艺对罐底标高的设计要求及不鏽鋼儲罐的沉降估算量的大小而定。设置环基可以大量节省场地预抬高所需的土方量,使环基外侧可以不必堆填土石方;减轻了不鏽鋼儲罐场地的外加荷载,从而也可适当地减少不鏽鋼儲罐的下沉,这在沿海低洼地区且土方来源短缺的情况下更能体现其技术经济合理性;在不鏽鋼儲罐下沉稳定以后,若罐壁出现较大的倾斜或差异沉降需进行调整时,则环基可作为刚性垫块用来安置千斤顶,用千斤顶来调整不鏽鋼儲罐的倾斜。

由此可见,环基的优点是明显的,它对于大型不鏽鋼儲罐,尤其是浮顶罐更为适用。

(三)外環牆式基礎(見圖2-4)

不鏽鋼儲罐基礎類型-《儲罐基础工程手册》

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圖2-4外環牆式基礎

外环墙式基础,即是把不鏽鋼儲罐直接建在砂垫层上,并在砂垫层基础外设置钢筋混凝土环墙,挡护填砂。

到目前为止,一般不鏽鋼儲罐基础设计仍沿用美国API工程设计标准所推荐的基础形式,即环墙式基础。根据以往的工程实践经验表明,这种形式基础耗用三材较多,造价也较高,很有改进的必要。

随着不鏽鋼儲罐建造向着大型化发展,在软弱地基上建造大型不鏽鋼儲罐采用刚性基础需要相当多的材料与费用,如果采用柔性基础(即外环墙式基础),对于不鏽鋼儲罐这种构筑物允许产生不损坏不鏽鋼儲罐的沉降;尤其是地震区(基本烈度不大)或沉降量较大的软土地区宜采用外环墙式基础。

(四)山区不鏽鋼儲罐基础

當鋼罐基礎建在山區時,可按圖2-5中三種做法處理,基礎土層可采用當地的粘性土,但必須做好截水與排水。

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一般,在不鏽鋼儲罐基础的周边须设排水坡,其宽度不小于0.8m,坡度i=0.01。并设排水沟,坡度为0.005,将水排至下水道。

基础泄漏孔构造见图2-6。当不鏽鋼儲罐内介质温度为80℃~l20℃时,不鏽鋼儲罐基础可参考图2-7。

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