大型油罐地基沉降的加固研究
- 格式:doc
- 大小:26.00 KB
- 文档页数:4
储油罐的隔震措施
储油罐是储存石油的重要设备,其安全性对于保障生产运营至关重要。
在地震等自然灾害发生时,储油罐会受到震动的影响,可能导致泄漏、火灾等严重后果。
因此,采取有效的隔震措施是非常必要的。
以下是一些常见的储油罐隔震措施:
1. 基础加固:通过加固储油罐的基础,提高其抗震能力。
常用的加固方法包括加厚基础、加装钢筋混凝土支撑等。
2. 防震垫:在储油罐底部安装防震垫,可以减少地震对储油罐的影响。
防震垫通常由橡胶、泡沫塑料等材料制成,具有良好的弹性和缓冲性能。
3. 减震器:在储油罐与地基之间安装减震器,可以有效地吸收地震能量,减少震动对储油罐的影响。
常用的减震器包括弹簧减震器、液压减震器等。
4. 管道固定:将输油管道与储油罐连接处进行固定,防止管道因震动而松动或破裂。
5. 防火防爆设计:在储油罐周围设置防火墙、防爆墙等设施,以防止火灾和爆炸事故的发生。
同时,还应配备相应的灭火设备和应急预案。
储油罐的隔震措施需要综合考虑多种因素,包括储油罐的结构特点、地质条件、地震烈度等。
只有采取科学合理的隔震措施,才能确保储油罐的安全运行。
大型储罐的基础设计研究广义上,“储罐”泛指用于存储气态、液态物质的钢制密封容器,在我国现代化工业领域具有广泛用途,包括石油、化工、消防、冶金等产业,其中大型储罐可以有效地提高生产、降低成本,它是很多工业企业的必要性设备之一。
理论上最有效率且安全度高的石油供应方式为长输管道,但它只解决了运输问题,无法发挥石油供应“集散地”的效应。
大型储罐应用中不仅强调个体容量规模,对于群组效应的要求也十分明显,一定规格、一定数量的储罐可以提高石油供应的规划性、战略性,实现与市场之间的灵活统筹。
1 大型储罐基础设计概述从我国石油产业自主建设开始,社会每年都会新增大量的储罐设备,特别是大型储罐的数量越来越多,由此形成了相对庞大的建设成本。
结合现状分析,我國石油储罐基础建设在整个储罐工程造价中占据70%左右的成本,其中80%~90%又消耗在材料、制造、人工等方面,留给地基基础设计、建设和维护的资金十分有限,而这也严重影响着油罐的可靠性、安全性和效率性。
概括地说,一个大型储罐基础设计内容包括了罐体选型、地质勘探、地形分析、地基承载力和稳定性计算、地基变形幅度计算等方面。
应该说,任何一种可能影响大型储罐运行安全的要素都应该考虑到设计内容中;结合国内外出现的大型储罐基础安全问题,其中出现频率最高的就是储罐基础部分沉降、变形、歪斜等造成储罐的不稳定性,从而引起储罐发生倒塌或扭曲,造成十分严重的后果。
大型储罐中所容纳的石化产品具有污染属性,一旦泄露不仅会造成巨大的经济损失,同时也会危害人类生命健康、破坏自然生态系统。
设计作为第一步,应该充分地了解储罐地基变形的机理,根据存在的安全隐患展开相应的处理方法,如在恰当的位置加固桩基础,整体上对于地基处理的要求是密实、稳定、牢固。
同时,现实中储罐体积越大它在单位容积上消耗的钢材也就越少,而“相对之下”的储罐所占的基础空间也就越小,例如,15万m3和20万m3的储罐占地面积相差不超过200m2,但在对地基的影响上却存在很大差异;根据物理学原理可知压力越大、受力面积越小,压强就越大,所以在要求上地基压缩层的深度一般为储罐直径的一倍,举例说明,10万m3左右的储罐(浮顶罐)直径在80m左右,那么在地基压缩层上也应该保持在80m左右,当然可以根据地质优势稍微缩小,但承载力的要求并没有变化。
谈仓库地面沉降后的地基加固处理方法仓库地面沉降是指地面发生下沉或沉降,造成地基不稳定的情况。
这种情况在一些特定条件下会导致仓库建筑物的结构不安全,因此需要进行地基加固处理。
在处理仓库地面沉降后的地基加固时,可以采取以下几种方法:1.地基加固技术地基加固技术包括钢筋混凝土加固、地基加固桩和地基增厚等方法。
其中,钢筋混凝土加固是一种常用的方法,可以通过加固砼梁或板桩、切割加固钢筋等方式提高地基的承载力和稳定性。
地基加固桩则是通过嵌入地下的桩来增加地基的稳定性,通常采用沉井灌注桩或钢管灌注桩等。
此外,地基增厚也是一种有效的地基加固方法,通过在地基上添加填充物增加地基的承载能力。
2.地基改良技术地基改良技术包括地基预压法、土石桩法和加固灌浆等方法。
地基预压法是指在地基上施加预压力,使地基达到设计要求的承载能力。
土石桩法则是采用石灰、水泥和砂浆等材料构建桩体,通过桩体的作用改善地基的物理性质和力学性能。
另外,加固灌浆是一种常见的地基改良方法,通过在地基中注入特殊的浆液或灌浆材料,增强地基的强度和稳定性。
3.经济型处理方法除了上述较为复杂的地基加固和地基改良方法外,还可以采用一些经济型处理方法来加固仓库地基。
例如,可以在地基上铺设增强性的地基布或地基网,以增加地基的稳定性。
同时,在地基上铺设合适的排水系统,以减轻地基的水分含量,从而降低地基的沉降风险。
此外,选择合适的草坪或植物进行植被覆盖,可以在一定程度上增强地基的稳定性。
综上所述,仓库地面沉降后的地基加固处理方法包括地基加固技术、地基改良技术和经济型处理方法。
在选择具体的加固方法时,需要根据具体情况综合考虑地基的状况、使用要求和经济条件等因素,以确保加固效果和使用安全。
地基沉降加固方法
地基沉降可是个让人头疼的大问题呢,不过别担心,咱有不少解决的好办法。
有一种方法是换填法。
就好比你有个旧盒子,里面装的东西不太好,那就把东西倒出来,换点好的进去。
把地基里那些软乎乎、容易变形的土挖出来,换上强度高、压缩性小的材料,像砂石啊,灰土之类的。
这样地基就像有了个结实的新基础,能更好地承载上面的建筑物啦。
还有预压法呢。
这就像是给地基提前做个“减肥训练”。
在建造之前,先在地基上施加一定的荷载,让地基里的水慢慢被挤出去,土就会变得更密实。
就像你把海绵里的水挤掉,海绵就会变得更紧实一个道理。
预压法有堆载预压和真空预压,不管哪种,都是为了让地基在正式“工作”之前就变得强壮起来。
强夯法也很厉害哦。
大机器把很重的夯锤高高举起,然后“哐当”一下砸到地基上。
这一砸,就把地基里的土给夯实了,土颗粒之间的空隙变小,地基也就更稳固了。
就像你把松松的面粉使劲捣一捣,面粉就会变得瓷实一些。
不过这个方法动静可不小,就像个大力士在那里使劲跺脚呢。
另外,还有注浆加固法。
这就像是给地基打一针“强化剂”。
把水泥浆或者其他化学浆液通过钻孔注入到地基里。
浆液在地基里扩散、填充那些空隙,就像胶水一样把土颗粒粘在一起,让地基的强度和稳定性都得到提高。
地基沉降虽然麻烦,但有了这些加固方法,就像给房子的脚穿上了坚固的鞋子,能让房子稳稳地站在那里,住起来也更安心啦。
储罐地基沉降管理制度一、沉降原因分析1.地质条件影响:储罐建设的地质条件对其基础沉降有很大影响。
如果地基土层松软、含水量高、孔隙度大,容易发生沉降。
此外,如果地质构造复杂、地面形变严重,也容易导致储罐基础沉降。
2.施工质量问题:储罐基础的施工质量直接关系到其沉降情况。
如果基础施工质量不达标,如混凝土强度不足、钢筋粗细不匀、基础不平整等问题,都可能引起基础沉降。
3.使用年限影响:储罐使用年限较长时,基础可能会出现老化、疲劳等问题,导致沉降情况加剧。
4.外部因素影响:外部因素如地震、自然灾害等也会对储罐基础沉降产生影响。
特别是在地震频繁、灾害多发的地区,对储罐基础的稳定性管理更加重要。
二、管理措施制定为了有效管理储罐地基沉降问题,制定一套科学的管理措施是必不可少的。
以下是一些常见的管理措施:1.建立储罐基础沉降监测制度:建立储罐基础沉降监测系统,及时监测储罐基础的沉降情况,确保其处于安全状态。
监测系统应涵盖监测点设置、监测频次、数据采集与处理等内容。
2.定期检查维护:定期对储罐基础进行检查维护,及时排查存在的问题,采取必要的维修措施,确保储罐基础的安全稳定。
3.加强技术培训:加强对相关人员的技术培训,提高其对储罐基础沉降问题的认识和处理能力,增强应对突发事件的能力。
4.建立应急处理机制:建立储罐基础沉降应急处理机制,明确责任分工、处置流程,做到快速响应、有效处理。
5.完善管理制度:不断完善储罐地基沉降管理制度,根据实际情况不断进行调整和优化,确保其科学有效。
三、监测系统建设监测系统是储罐地基沉降管理的重要组成部分,为及时掌握储罐基础的沉降情况提供了重要数据支持。
监测系统的建设包括以下几个方面:1.监测点设置:根据储罐基础的结构特点和地质条件确定监测点的设置位置,应覆盖整个基础范围,确保监测的全面性。
2.监测仪器选择:选择适合的监测仪器,如沉降仪、水准仪等,确保监测数据的准确性和可靠性。
3.监测频次:根据储罐的重要程度和地基条件,确定监测频次,一般情况下应至少每季度进行一次监测。
工地油罐加固方案1. 引言随着工业化的进程,工地上使用的油罐数量不断增加。
然而,由于时间的推移和使用条件的恶劣,许多油罐存在安全隐患,需要进行加固以确保操作和环境的安全。
本文将介绍一种针对工地油罐的加固方案。
2. 加固原因2.1 外部破损工地油罐常常面临外部物体的撞击和破损。
这些破损可能会导致油罐泄漏,引发火灾和爆炸等意外事故。
2.2 内部腐蚀长期使用的油罐内部容易受到油气腐蚀的影响。
腐蚀会导致油罐壁厚度减薄,从而影响其结构强度和安全性。
3. 加固方案3.1 表面修复通过对油罐外表面的修复,可以修复外部破损。
修复方法包括焊接和贴片等。
焊接可以更好地修复大面积破损,而贴片适用于小面积破损修复。
3.2 内部涂层在油罐内部涂上一层特殊涂料,可以有效防止油气的腐蚀作用。
这种涂层具有耐腐蚀和耐高温的特性,可以延长油罐的使用寿命。
3.3 衬垫安装在油罐底部和侧壁中安装衬垫,可以增加油罐的结构强度。
衬垫通常使用材料包括橡胶和钢板等。
橡胶衬垫能够起到缓冲和防滑的作用,而钢板衬垫能够增加油罐的承载能力。
3.4 加固支撑在油罐底部和侧壁安装加固支撑,可以增加油罐的整体稳定性。
加固支撑通常由钢材制成,可以有效提高油罐的耐受能力和安全性。
3.5 定期检查和维护加固方案的有效性需要定期检查和维护的支持。
工地应建立完善的油罐检查和维护制度,定期进行检查和维护,并制定相应的修复和加固方案。
4. 加固效果通过实施以上加固方案,可以达到以下效果:•修复了油罐的外部破损,降低了外部撞击和破损导致的安全隐患;•防止了油气对油罐内壁的腐蚀,延长了油罐的使用寿命;•增加了油罐的结构强度和稳定性,提高了其耐受能力;•定期检查和维护保证了加固方案的有效性,及时发现和解决问题。
5. 结论工地油罐的加固方案是确保工地操作和环境安全的重要措施。
通过实施表面修复、内部涂层、衬垫安装、加固支撑和定期检查和维护等措施,可以提高油罐的安全性能,降低事故的发生概率。
振冲法处理油罐地基的研讨油罐地基的振冲处理是一项重要的测试方法,它是用于判断油罐地基质量的必要技术手段,也是检测油罐的稳定性的重要依据。
油罐地基的振冲处理,按照地基深度,研究地势,受振冲处理后的下沉,受振冲处理后的横向位移,及边坡土体受振冲处理后的滑移角研究有关关联性。
油罐地基的振冲处理,可以分为三大步骤:地基测试、振冲处理、及振冲处理后的观测。
首先,在地基振冲处理前,需进行地基测试,包括对底层地面深度、地质构造、地下水位及壤土测试情况等;然后,对地基进行振冲处理,把重型机械进行振冲操作,以深度、幅度等指标,进行地基的振冲处理,以实现地基的稳定性;最后,在振冲处理后,进行观测,观测油罐受振冲操作后的下沉情况及横向位移情况,用以判断油罐地基是否稳定可靠,为其安全运行提供依据。
油罐地基的振冲处理,要求机械振冲操作的技术要求比较高,首先,振冲处理地基深度要求较高,且要求振冲处理的深度力度要充足;其次,振冲处理要求地基的质量要高,保证地基的稳定性及可靠性;最后,在振冲处理过程中,要注意控制方法,保证振冲操作效果,并对振冲操作结果进行评估,准确判断油罐地基是否稳定可靠。
本研讨是通过实验,研究不同深度及能量值,对油罐地基的振冲处理,研究了振冲处理效果及振冲处理后的稳定性,得出较为客观的结论。
在实验中,以钢罐接触地基的深度为20厘米,横向位移不超过5厘米,边坡土体滑移角不超过1比3的比例为有效条件,经实验证明,在幅度为6厘米,能量值为5kNm的振冲处理条件下,油罐地基是完全稳定可靠的。
此外,在观测和测量实验分析过程中,还考虑到了地基类型,如河床地基、海岸地基及滩Rp地基等,以及油罐地基深度等相关因素,以更准确有效地预测油罐地基振冲处理的稳定性。
本研讨研究表明,油罐地基振冲处理,能够有效提高油罐的稳定性,而且能够根据不同的地基类型,分析油罐地基受振冲处理后的稳定性,以实现油罐可靠运行的加强。
综上所述,油罐地基振冲处理,是一样重要的技术手段,能够有效地提高油罐稳定性,从而确保油罐安全运行。
大型油罐地基沉降的加固研究
摘 要 50000m3油罐直径Ф60.0m,高19.35 m,罐底板面积2800.00m2。储
罐在储存运行过程中,出现了不均匀沉降,罐底板变形超标,并有基础环墙倾斜
等现象。致使储罐不能正常使用。文章通过成功范例,分析了不均匀沉降的成因;
研究制定了加固对策。对施工工艺进行了总结,内容涵盖了成孔机具、灌浆工艺、
测量手段等。经过整套工艺方法的实施,凹陷地基得到了抬升;罐底锥度由原来
的不足8‰抬升至23‰。油罐消除了安全隐患。符合使用要求并通过了多年的运
行考验。
关键词 大型油罐;不均匀沉降;灌浆加固;抬升;基础环梁
1 基本情况及问题的出现
罐体为圆柱形钢制浮顶油罐。罐体高19.35m,油罐容积为50000m3,安全
储存油位的最大高度16.50m,极限高度17.50m。钢制罐基础为圆环形钢筋砼墙,
直径为Ф60m,厚500mm,高2200mm,地平面以上高度为700mm,地下埋深
1500mm。钢制罐底板以下基础和地基结构分别为100mm厚沥青砂、300mm砂
垫层、1400mm碎石土垫层、400mm碎石砂垫层和沉管碎石桩复合地基;地基
地层大致分为粉质沙土和粉质粘土。其中局部有较多薄层的淤泥质粘土和淤泥质
粉质粘土,呈软塑~流塑状态。
油罐建设前该地基处理工艺是沉管碎石桩,选用的桩径Ф400㎜,桩长13m,
桩间距有两种:一种是在罐地基Ф30m内,桩间距为1.00m;另一种是在罐地基
Ф30m外,桩间距为1.10m,以圆环形式布置。
油罐运行3年后开罐检查发现罐底板浮空严重;罐底板腰周凹陷变形超标致
使单盘浮顶排水口相对抬高,造成排水不畅。如继续运行,罐底板会受拉开裂。
2 沉降原因分析
原地基土含有多层淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土,含水量高;软塑状态。厚
薄不均匀,排水固结缓慢。罐体建设前的地基处理是采用沉管碎石桩。施工质量
局部存在严重缺陷,现象为罐中心地面隆起1.40m,地基土严重扰动;孔隙水压
力消散缓慢。油罐运行后,随着不断增加荷载,地基土缓慢排水固结,同时罐底
不断下沉,并出现罐底板皱褶现象。冗余量的钢板会产生受拉、剪变形,罐体存
在隐患。需要及时消除,才可以满足使用要求。
3 加固对策
3.1 研究方案
鉴于该罐基础的下降情况和钢制罐体构造,对方案确定如下:1)先在砼环
墙外侧对地质土层较弱的部位采用静压灌浆的加固方法,对环墙的最低点部位限
制沉降,尽可能限制沉降的差值;2)罐底部中心区域钻孔直径φ8cm。下入袖管
阀式灌浆管,逐一按段分层静压注浆,浆液使土体充挤密实然后上顶抬升,罐体
底部锥度达到使用和设计要求;3)在钢制罐底部划分3道圆形环线作为静压注
浆的成孔轴线,对罐底土层挤密注浆加固,使罐体地基土体抬升。随着灌浆量的
增加钢制罐底板下沉凹陷部位逐步修复。
3.2 灌浆目的
目的是增大砼环形墙基础碎石层的刚度,满足基础底部压力向外扩散作用,
消除侧向边界因为挤压外移形成碎石垫层的松散;加固钢制罐基础深部软弱区
域,改善淤泥质粘土层的整体强度,降低沉管碎石桩柔性桩的特性,有助于环形
墙体基础不均匀沉降的稳定,同时还可以降低砼环形基础的两端沉降绝对值。
3.3 加固方法
注浆采取袖管法。此方法有降低钢制罐体底板钻孔小的优点,并能按段、反
复灌入的特点;此工艺方法与设备构造在施工中无需在钢制罐体钢板壁上另开切
口,同时也不需提高罐的浮顶盘。此工艺方法不需要改变钢制罐体的构造;也无
需增加投产期间的运行成本费用,降低了投资的重复性。
3.4 灌浆加固原理
原理是以水泥作为主要灌注固结材料,将一定量的注浆压力按层、分段注进
需要加固的软弱地层中,注浆液体先压入土体充填、挤压密实。逐步将注浆量和
注浆压力提高,灌浆土层顺较弱应力界面首先劈裂,灌浆液体继而在土体中扩展
渗透。将呈板体状、条根状不规则浆液凝结体;使地基土割划成骨架,挤压密实
地基土,提高地基土体的压缩模量,起到加固地基降低下沉变形、提高地基承载
的能力。在注浆过程中,注浆量和注浆压力是地基土抬升关键因素。根据抬升量
的多少来控制注浆量和注浆压力。
3.5 施工工艺
1)钻孔机械是根据作业空间和地质结构特殊定制的专用设备,钻机外轮廓
最大尺寸35cm;2)搅拌机采用体积小的圆桶搅拌式,造浆速度快;场地清洁,
材料浪费少,搬动灵活;3)液压撑顶设备是对罐浮顶少许抬起和降落时的专用
设备,它有3个支撑点进行液压升降,施工中操作方便,符合该罐体作业空间。
起到事半功倍的效果;4)灌浆管30cm设一个出浆阀。能反复数次灌注,注浆
管外径尺寸Ф53mm。注浆内管可以对灌浆出浆管段随意滑动并且注浆管上下两
端有胶圈加强密封,直达地基土层中的加固部位;5)注浆压力由表显示压力,
施工过程中可以随时控制注浆泵工作状态。灌浆一般采用50L/min~80L/min两
缸往复式泵。
3.6 施工流程
钢制罐体变形量监测→罐底钢板按锥度等高画线→量测砼环墙开始下沉量
→钢制罐底板钻孔→钻机成孔→下注浆管→垫层以下封口→搅拌灌浆液→顶托
浮顶→按序分层灌浆→参数监控注浆→水准仪测底板锥度→灌浆完毕→焊封底
板→防腐清理→罐体充水试压→最终验收。
3.7 孔位布置
1)灌浆布孔轴线分别在罐底中心φ17m、φ34m、φ57 m和罐环墙外,孔距
按孔数在灌浆轴线均分,呈梅花型;2)用经纬仪在罐底板上找出同心圆分割线
上的点,连接画出等高线。等高线的密度距离为1.0m。为测量罐底板抬升做准
备。
3.8 环梁沉降测量
1)开工前将钢制罐砼环墙顶部按照规范要求,对圆周设制沉降观测点,间
距为8.0m。先测出施工前的初始数据。抬升过程中,用高精度仪对砼罐体基础
标高跟踪监测并计算沉降与抬升量;2)地基抬升测量,在罐壁四周布设高度标
尺20个。对罐底划分等高控制线,灌浆过程中,采用水准管动态观测罐底的抬
升情况。使罐底锥度控制在10‰~25‰之间。
3.9 封孔与防腐处理
灌浆加固结束后对罐底的开孔处表面,清除带有氧化层。并进行防腐、焊接
封孔处理。先用原钢板切坡焊接,然后采用新钢板覆盖焊接,尺寸是钻孔孔径的
1.5倍。要求焊缝无焊渣和气孔。
4 加固抬升后的效果
油罐地基经过加固,提高了地基的承载能力。同时地基下沉凹陷处得到了抬
升,罐底锥度由原来的不足8‰抬升至23‰。完全达到了大型油罐罐底锥度的使
用要求。
5 结论
大型油罐地基出现不均匀沉降,罐底板变形超标,不能正常运行。通过分析
成因,研究制定了加固对策。经过工艺方法的实施,罐体消除了隐患,并通过了
多年的运行考验。该工艺方法可在类似工程中借鉴应用。
参考文献
[1]王帅.软弱地基上储油罐群的工后沉降可靠性研究.全国工程地质学术年
会,2011.
[2]贾敦萍,张嗣华.大型油罐软土地基加固应用研究,石油规划设计,2003
(6).