【doc】立式油罐地基基础类型的选择

【doc】立式油罐地基基础类型的选择 立式油罐地基基础类型的选择 石油库与加油站 OILDEPOTANDGASSTATION第14卷第4期总第80期至生璺旦堂 立式油罐地基基础类型的选择 田大和 [天津中德工程设计有限公司天津300170] 摘要:介绍了石油库立式油罐地基基础的类型及其 具体的选择,指出应根据选址场地的地质条件,单罐容量 和地基承载力特征值等实际情况,在进行现场调研,充分 论证的基础上进行选择,以确保基础安全性,实用性,耐 久性和经济性的和谐统一. 关键词:立式油罐地基基础类型设计选择 立式钢储罐是目前石油库最常用的储油设 施.由于建设地域和地质状况及油罐容量的不 同,油罐地基基础设计是一个十分复杂的问. 如何在保证油罐安全性,实用性和耐久性的同时, 最大限度地满足经济性的要求,是石油库设计中 的重要环节. 1地质状况,罐容与油罐基础的主要类型 根据石油库建设场地的地质条件可分为一般 场地,软土场地,山区场地和特殊场地四种情况. 其中每种场地又包括几种不同的情况,例如特殊 场地包括填土,湿陷性黄土,冻胀(膨胀)土,盐渍 土等. 根据油库的库容和储存油品种类的不同情 况,常见的单罐容量一般有300,500,1000, 20003000500010000500020000 30000,50000m3等.不同的罐容对地基承载力 的要求不同,常用罐型对地基承载力特征值的要 求如表1. 表1储罐容量与其地基承载力特征值 根据拟建场地的地质情况和单罐容量,油罐 地基基础一般可分为浅基础和深基础.浅基础包 括护坡式,外环墙式和环墙式三种. 深基础包括桩基础,墩基础,沉井和地下连续 ? 40? 墙等几种形式,以桩基础应用较为广泛.桩基础 收稿日期:2005—07一l5. 作者简介:田大和(1968一).男.本科,1991年毕业于天津大学 结构工程专业,工程师,现从事油库设计工作. 根据桩的类型可分为预制桩和灌注桩,详见图1. 预制桩中,预应力管桩以其经济性和施工周期短 等特性,在实际工程中得到了广泛的应用.灌注 桩的形式应根据建设场地的岩土特性,选用适当 的成孔方式.' 钢筋混凝土桩</实心方桩 预制桩<//钢桩\预应力臂桩 … </注桩\灌注桩<//钻孔灌注桩 \冲孔灌注桩 \爆扩灌注桩 图1桩基础的分类图 由于建设场地多种多样,地质条件千差万别, 即使相同类型的场地,由于油罐容量的不同,油罐 基础也不尽相同. 2一般场地 当建设场地简单,土层分布均匀时,应根据地 基承载力特征值和单罐容量,确定地基基础形式, 一 般可采用天然地基,复合地基和桩基础.当地 基土层承载力和计算沉降差满足要求时,采用天 然地基,基础形式可采用护坡式,外环墙式和环墙 式.当地基土层承载力和计算沉降差基本满足要 求时,可采用天然地基或复合地基,基础形式以环 墙式为宜.如采用天然地基,应根据地质勘察资 料,对沉降和沉降差进行计算,并在设计中考虑预 留.复合地基多种多样,常用的有换填垫层法,水 泥土搅拌桩法,砂石(石灰)桩法等.换填垫层法 适用于处理浅层软弱地基及浅层不均匀的地基, 一 般深度不宜超过3m,否则经济性较差.例如, 中石化河南公司某油库5O00m3油罐的地基处理 就是换填垫层法.该工程场地均匀,表层为耕植 土,深度2m范围内地基承载力特征值为90kPa, 2m以下为150kPa,基本满足要求,需进行浅层处 理.该工程于2003年初竣工投产,经过一年半的 使用,效果良好. 混凝土搅拌桩法适用于处理较深层的淤泥质 土,粉土,饱和黄土,粘性土等地基,包括粉体喷搅 法(干法)和深层搅拌法(湿法).由于干法施工质 量较难控制,在实际工程中出现较多的问题,目前 部分省市已禁止使用.深层搅拌法由于处理深度 ? 张来保崔佃民王秋生?管匾塑墨基旦 较深,施工质量容易保证,设备简单,应用较为广 泛.搅拌桩的直径不应小于500ram,处理深度不 宜超过20m.在工程实际中,常用的处理深度一 般不超过12m,否则水泥用量较大,桩身强度达不 到要求,处理效果较差.例如,中石化山东公司某 油库10O00m3油罐的地基处理就是采用深层搅 拌法. 当地基持力层埋藏较深,一般处理方法不能 满足要求或地基承载力与要求相差悬殊时,可考 虑采用桩基础. 3软土场地 软土场地应根据地基土层分布情况,埋藏深 度和承载力特征值及油罐大小,具体问题具体分 析,一般可采用复合地基或桩基础.例如,为珠江 三角洲成品油管道工程配套的佛山某油库工程, 罐区场地表层为近7m厚的软塑,流塑状淤泥,并 含有大量树枝,树桩及少量的树干,地基承载力特 征值只有40kPa,属典型的软土场地.由于软土 厚度不大,首选应采用复合地基.经过现场 调研,淤泥中的树枝等杂物为多年山洪冲击造成 的.通过现场取样,实验室化验和试配,由于土中 有机质含量过高,复合地基不能满足要求,经多方 论证,采用了应力管桩. 4山区场地 山区场地地质条件复杂,土层分布不均,变化 大,设计时应考虑的因素很多,如场地有无滑坡和 断层现象,岩洞的发育情况及是否会出现泥石流 等.山区场地的油罐地基基础设计至关重要的一 点是解决地基的均匀性问题,防止油罐出现倾斜. 如在某工程实例中,5O00m.油罐的一侧基础下 lm为强风化岩,另一侧为近25m的为冲填土,且 含有块石.虽然冲填土的承载力特征值基本满足 要求,但其可压缩性与强风化岩相差过大,通过计 算,可使油罐产生近5.的倾斜,将严重影响安全. 通过方案比选,最后设计采用钻孑L灌注桩. 5特殊场地 特殊场地的类型较多,处理方法也多种多样. 例如,处理填土可采用强夯法,深层搅拌法,石灰 桩法等,处理湿陷性黄土采用挖除换土,强夯法, 灰土挤密桩法,土挤密桩法等.在工程设计中,应 - 41? 石油库与加油站 OILDEPOTANDGASSTATION第14卷第4期第8Q塑QQ生墨出 管线油气隔离器及其使用方法 张来保崔佃民王秋生 [68068部队] 摘要:介绍了管线油气隔离器的结构,功能及密封原 理,并对油气隔离器的使用方法进行了详细的说明.该油 气隔离器安全可靠,简单易行,快捷方便且实用价值高. 关键词:输油管线油气隔离器抢修 对腐蚀,断裂的输油管线进行抢修时,由于管 线内充满了油蒸气,给抢修工作带来了极大的安全 隐患和难度.管线油气隔离器能有效地对管线内 的油蒸气进行隔离,封堵,确保抢修工作的安全. 经过实际应用,管线油气隔离器具有安全,可靠,方 便的特点,达到了设计要求,收到了良好的效果,已 申请国家专利(专利申请号为032踟864.X). 1结构与功能 管线油气隔离器由活塞,拉杆,隔板,固定螺 帽,垫片等组成.图1为管线油气隔离器工作示 意图. 图1管线油气隔离器工作示意图 ?一主管线;?一活塞;??一垫片;??一隔板; ?一法兰盘;?一拉杆;??一隔板耳;?一细泥; ?一润滑油;?一石棉盘根;?一固定螺帽;?一油气 乖矫芥珠矫徕衣. 1.1活塞 活塞为铝合金制成.活塞裙部有3道槽,每 道槽供安装石棉盘根用.活塞按其直径分为 ~ol50mm,~lOOmm,~o75mm,~o50mm4个型号,根 据破损管线的直径选用,其功能是堵塞破损管线 与未损管线的通道,隔阻管线内油气流向破损处. 1.2隔板 隔板为铝合金制成.按其直径分为 ~ol50mm,~lOOmm,~o75mm,~o50mm4个型号,与 活塞配套使用.其功能是在人力作用下,挤压润 滑脂,细泥等密封填料,隔绝管线内的油气,达到 隔离密封作用.每个隔板上有2个板耳,作用是 便于隔板从管线中拉出. 1.3拉杆 拉杆的长度为700ram.其功能一是连接活 塞,能自由推入和拉出活塞;二是固定隔板的运行 轨道. 2隔离密封的原理 管线油气隔离器是利用机械隔离密封(活塞, 隔板)和填料隔离密封(润滑脂,细泥)双重隔离密 封原理制成.当活塞被推入管线中时,堵塞了管 收稿日期:20o5—01—10. 作者简介:张来保(1954一),男,本科,1979年毕业于解放军后 勤工程学院油料应用专业,高工,现从事油库管理工作. 深入现场调研,根据具体情况,有针对性地采取地 基处理措施.例如:中石化山西公司某油库拟建 场地为非自重湿陷性黄土,湿陷等级为工,?级, 湿陷土层厚度为自然地面以下9.5m,湿陷起始压 力为92.9,142kPa.设计采用灰土挤密桩法处 理地基,灰土桩直径0.4m,处理深度6m,正三角 形布桩,中心距1.1m,为部分消除湿陷性.该工 程于2001年竣工投产,经过四年的使用,效果 ? 42? 良好. 6结语 油罐地基基础设计是一个十分复杂的问题, 做到设计的安全性,实用性,耐久性,经济性的和 谐统一至关重要.要做好这一点,不仅需要有丰 富的工程设计经验,而且需要设计者现场调研,听 取各方,做到理论和工程实践的有机结合. 只有这样,才有可能做好油罐地基基础设计.