大型储油罐振冲碎石桩地基处理设计研究

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由于当今世界能源应用的日趋紧张,储油罐向着多元化、实用化的方向迅速发展,技术路线逐渐走向成熟。在储油罐及配套设施的建设和完善方面,不断有新的技术和方法被应用到储罐建设当中来,设计理念和施工工艺也呈现出多元化发展。储罐的形式有很多种,部分设计方案和施工工艺已趋于成熟和完善,但也还有很多难题尚待解决,许多技术手段也还需在实践的基础上去探索总结。于是,作为储罐建设一部分的基础设计与地基处理便显得尤为重要。圆形储罐按其使用性质可分为储油罐和储气罐。储气罐又有多种分类,本文对储气罐不做过多的描述,主要以储油罐为例来分析相关问题。通常使用的储罐有固定顶储罐、浮顶储罐和内浮顶储罐。近30多年来,储罐向大型化方向迅速发展。大型储罐的罐体材料主要是高强钢,储罐大型化的优点可使占地面积减小、节省罐区的管网和配件、节省钢材、便于生产操作管理。储库的场地选择是一项政策性、技术性很强的工作,场地选择及总体布置是否合理,对施工、使用、经济等问题都有很大影响,可直接影响到工程经济合理性,管理方便性,产品质量。合理的选择和布置方案还可以减少油、气损耗,防止环境污染、节约用地、节约能源。对于修建储罐尤其是大型储罐,工程勘察工作是基础设计与地基处理的重要依据,特别是浮顶式及内浮顶式储罐,由于其浮顶的升降和使用特性,罐体对差异沉降反应灵敏。因此,在储罐建设前应对场地土的特性、分布范围、土的物理力学性质及水文地质条件等进行详细的勘察。本文以阿尔及利亚斯基克达省斯基克达市的储罐罐区相关资料为模型,讨论大型储油罐的建造设计和应用研究等问题,并重点讨论地基和基础设计等相关问题。储罐的基础类型和地基处理种类很多,常用的储罐基础主要有以下几种做法:护坡式基础、护圈式基础、环台式基础、环墙式基础。施工方法可分为块状砌体、现浇结构和预制装配结构三种。随着地基处理技术的发展,应用于大型储油罐的地基处理技术已经可以结合场地条件,地质条件,储罐型号等采用不同的处理方式来进行地基处理。例如,适用于饱和软粘土、可压缩粉土、有机质粘土和泥炭土的砂井预压加固法;适用于碎石土、砂土、杂填土和素填土等地基的强夯法;主要用于地层地下水位以上的爆扩挤密桩;拥有重量轻、整体连续性好、施工方便、抗拉强度较高、耐腐蚀性等诸多优点的新兴材料土工织物法;为防止软土地基局部失稳采用的预堆土反压法等。本文引用阿尔及利亚实际工程勘察资料,按照工程甲方提出的设计要求,利用规范方法和有限元数值模拟方法对工程中的振冲碎石桩复合地基进行设计和分析论证,并通过现场多项原位测试试验和监测资料证实设计的合理性。
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