Устройство гидрофобного слоя под резервуары

Цилиндрические вертикальные резервуары устанавливаются на искусственном основании, состоящем из грунтовой подсыпки, песчаной подушки и гидроизолирующего гидрофобного слоя, на котором монтируется днище резервуара. Основание резервуара является ответственным элементом, от тщательности выполнения которого зависит надежность работы резервуара в период эксплуатации.

Основания можно возводить практически на всех грунтах, кроме ила, торфа, пучинистых и плывунных грунтов (если возможна их подвижка под резервуаром). Устройству основания предшествует разбивка его в натуре, отвод поверхностных вод от основания и срезка растительного слоя, взамен которого засыпается местный материковый грунт. Сверх засыпанного грунта отсыпается подушка из песка средней крупности. В некоторых случаях песчаная подсыпка устраивается сразу же после снятия растительного слоя.

Основание резервуаров может быть уплотнено весом насыпи высотой в несколько метров. Далее нагрузка выдерживается несколько недель до начала монтажа.

Насыпь иногда выполняется переменной высоты в расчете на изменение толщины непрочного слоя грунты с тем, чтобы осадка поверхности была равномерной.

Метод уплотнения основания насыпью может дать положительный эффект, если создаваемый при этом пригруз в 1 ,5—2 раза превышает нагрузку от заполненного резервуара. Поэтому при подготовке оснований резервуаров больших размеров для этой цели потребуется использовать насыпи довольно значительной высоты (до 8—10 м), а период выдержки может составить несколько месяцев. При этом насыпь потребуется возводить на площади большей, чем площадь пятна застройки резервуара, с тем, чтобы основание под стенкой получило необходимое уплотнение. Таким образом, применение этого достаточно эффективного способа сопряжено с большим объемом земляных работ, что особенно затруднительно в районах с суровым климатом и продолжительным морозным периодом.

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

Поверх песчаной подушки укладывают гидроизолирующий слой с целью предохранения металла днища от коррозии, возникающей под действием конденсата или грунтовой воды. Толщина гидроизолирующего слоя принимается согласно проекту (8-10 см). Гидроизолирующий слой приготавливают из супесчаного грунта влажностью до 3%, перемешиваемого с жидким битумом, количество которого принимается от 8 до 10% по объему смеси. Приготовленную смесь укладывают без подогрева, равномерным слоем проектной толщины с уклоном от центра к краям в 2%. Вместо жидкого битума можно применять: каменноугольный деготь, гудроны, полугудроны и мазут. Гидроизолирующий слой уплотняют катком или вибратором, а при небольших объемах работ – трамбовкой. Укладка гидроизолирующего слоя допускается только при отсутствии осадков. Согласно СНиП, устраивать основания при температуре ниже 0° С не разрешается. Однако в исключительных случаях в песчаных и супесчаных грунтах разрешается устраивать основание непосредственно на мерзлом грунте,

Дата добавления: 2015-01-29 ; просмотров: 27 ; Нарушение авторских прав

При проектировании и расчете фундаментов под вертикальные резервуары (РВС) необходимо учитывать эпюру распределения давления на грунт, которая распределяется не по вертикальным линиям, а по кривым — изобарам. Связано это с тем, что нагрузка на фундамент распределяется неравномерно по площади основания. Общая нагрузка на основание фундамента состоит из суммы нагрузок от действия масс: резервуара, жидкости, фундамента и снега на крыше резервуара. Нагрузка от массы жидкости распределяется равномерно по площади основания и зависит от высоты резервуара, точнее, от максимального уровня жидкости и ее плотности. Нагрузка от днища также распределяется равномерно по площади, а сумма нагрузок от массы корпуса и крыши резервуара и снеговая нагрузка концентрируется по образующей линии корпуса резервуара.

На рисунке показана эпюра распределения давления на основание фундамента РВС.

Эпюра распределения давления на основание вертикального резервуара

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

Если принять равномерное распределение нагрузки на основание фундамента от днища РВС, и считать резервуар как одно целое сооружение, то давление заполненного резервуара с максимальной снеговой нагрузкой можно определить по формуле:

где Р — давление на основание фундамента, кг/см 2 ;

Н — высота резервуара, см;

р – плотность жидкости, кг/см 3 ;

Gрез — вес резервуара, кг;

Ссф — вес фундамента, кг;

G — вес снега на крыше резервуара, кг:

F — площадь основания фундамента, см 2 .

При сооружении фундаментов под РВС допустимая нагрузка на грунт под основанием фундамента должна быть не более 2,0 кг/см 2 , то есть резервуары строить на грунтах, имеющих несущую способность (допустимое давление на грунт) менее 2,0 кг/см 2 без дополнительного его упрочнения не допускается. Таким образом, условие устойчивости резервуара определяется формулой:

В таблице приведены допустимые давления на некоторые виды грунтов, на которых сооружаются резервуары.

Фундаменты для наземных РВС емкостью до 5000 м 3 включительно строятся, как правило, земляными. Фундаменты для резервуаров большей емкости выполняются с устройством железобетонного кольца под утором резервуара.

Допустимое давление на грунты оснований при заложении фундаментов на глубине 2 м ниже поверхности земли при расчете на основные силовые воздействия

На рисунке показаны разрезы фундаментов под РВС, сооружаемых на различных грунтах.

Основания наземных вертикальных резервуаров

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

а – из песчаных и супесчаных грунтов, б – из глины, суглинков.

1 – срезка растительного слоя, 2 – местный грунт, 3 – песчаная подушка с гидрофобным слоем, 4 – резервуар

На рисунке показан разрез земляного фундамента под резервуар РВС-10000 с устройством железобетонного кольца по периметру корпуса резервуара.

Разрез фундамента под РВС-10000 с устройством железобетонного кольца

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

На рисунке показано устройство фундаментов под РВС на склонах косогорных участков местности. Главное условие при строительстве фундаментов на косо горных участках — это предупредить сползание фундамента по склону и обеспечить отвод ливневых и талых вод от площадки резервуарного парка. Поэтому рекомендуется делать на косогоре горизонтальную полку путем срезки грунта и производить строительство фундамента на горизонтальной поверхности. При больших склонах допускается срезка косогора ступенями высотой 25-30 см. Водоотводной лоток (нагорная канава) с бетонным покрытием строится на склоне выше полки, на расстоянии, которое определяется при проектировании и указывается в рабочих чертежах проекта строительства резервуара.

Устройство насыпных оснований фундаментов вертикальных резервуаров на косогорных участках местности

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

1 – резервуар, 2 – бровка, 3 – откос, 4 – нагорная канава,

5 – песчаная подушка с гидрофобным слоем, 6 – подсыпка местным грунтом

Фундаменты по высоте бывают нормальными в пределах 0,35—0,5 метра и высотными. Например, на распределительных нефтебазах для самотечного налива нефтепродуктов в автоцистерны фундаменты под РВС до 1000 м 3 допускается строить высотой до 2-х метров.

При сооружении фундамента необходимо руководствоваться следующими требованиями:

1. Строительная площадка должна быть предварительно спланирована до проектных отметок.

2. Верхний растительный слой необходимо срезать на полную его глубину (25-30 см), как не дающий надлежащей связи, и для предупреждения прорастания растительности под фундаментом. Размеры площади срезки грунта принимаются с учетом того, что по верху радиус фундамента должен быть больше радиуса резервуара на 0,7 м и крутизна откоса должна быть 1:1,5, то есть:

где Rфунд — радиус подошвы фундамента, м;

Rpвс – радиус резервуара, м;

hф – высота фундамента, м.

3. Разработанное ложе основания фундамента должно быть спланировано, засыпано песком или щебнем в зависимости от прочности материка грунта на высоту не менее 0,2 м и утрамбовано.

4. Основное основание фундамента допускается строить из местного грунта — из суглинков, супеси, кроме торфяного грунта.

5. При сооружении фундамента из местных грунтов разнородный грунт необходимо укладывать горизонтальными слоями или перемешивать до однородности состава до укладки в фундамент. Толщина каждого слоя должна быть в пределах 0,2 м и трамбоваться дорожными катками с шипами или ручными трамбовками. Уплотнение основания гусеничными тракторами запрещается по причине их малой удельной нагрузки на грунт, что не обеспечит требуемую плотность основания и в дальнейшем даст недопустимую осадку резервуара.

6. До укладки грунта необходимо проверить его влажность. При применении глинистых грунтов естественная влажность в момент укладки не должна превышать для супесчаных фунтов 9—14%, суглинистых 16—22% и глинистых 18—24%. Увлажнение или подсушивание грунта должно производиться до укладки его в фундамент. Степень влажности грунта должна определяться лабораторным способом. В полевых условиях степень влажности грунта можно определить при отсутствии специальных лабораторных приборов следующим способом:

а) при проведении металлической пластинкой по поверхности шарика диаметром 3—4 см, скатанного из разрыхленного грунта, не должно наблюдаться налипания его на пластинку;

б) скатанный из шарика жгут диаметром 3—4 мм и длиной 3—5 см не должен крошиться.

7. После устройства основания из местного грунта поверх его укладывается и трамбуется песчаная подушка толщиной 20-35 см из крупнозернистого песка. Песчаная подушка должна иметь уклон от центра, равный 1,5%.

8. Поверх песчаной подушки укладывается гидроизоляционный (гидрофобный) слой толщиной 8-10 см, для защиты днища резервуара от коррозии. Гидрофобный слой изготавливается из смеси песка с битумом или отработанными маслами и темными нефтепродуктами. Обычно смесь готовится в строительных растворомешалках.

9. Отмостка и откосы фундамента должны укрепляться от воздействия атмосферных осадков и выветривания песка и грунта из фундамента. Для покрытия отмостки и откосов могут применяться различные материалы: булыжник; монолитный бетон и железобетонные тонкостенные плиты (толщиной 6-8 см). Практичнее всего покрывать отмостку резервуаров тротуарными плитами размером 1,0×0,5×0,06 м, а откосы канальными плитами 2,5×1,5×0,08 м, так как при ремонте фундаментов их можно снимать и после устранения дефектов ставить на место. При хранении этилированных нефтепродуктов по санитарным требованиям покрытие отмостки и откосов должно выполняться из монолитного бетона.

10. После устройства фундамента по периметру его основания должен быть сооружен лоток с бетонным покрытием для отвода ливневых вод и предохранения фундамента от подмыва.

11. В процессе эксплуатации, особенно в течение первого года, необходимо вести наблюдение за осадкой резервуара и фундамента. При осадке резервуара обычно возникают разрывные усилия в его в корпусе в местах подключения технологических трубопроводов. В этом случае возможен разрыв задвижки или появление вогнутости или выпуклости в корпусе резервуара. Для предупреждения аварии при наземном монтаже трубопроводов на опоры устанавливаются временные раздвижные клинья, которые по мере осадки резервуара раздвигаются и трубопровод опускается. Подземные трубопроводы с резервуарами в первый год эксплуатации соединяются с помощью резиново-тканевых рукавов. При неравномерной осадке резервуара производятся его подъем и подбивка песком.

10.1. Основные положения

10.1.1. Проектирование основания и фундаментов под резервуар должно выполняться специализированной проектной организацией с учетом положений ГОСТ Р 52910-2008, СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.02.03-85; СНиП 2.02.04-88; СНиП II-7-87 и дополнительных требований настоящего Стандарта.

10.1.2. Материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий площадки строительства должны содержать следующие сведения о грунтах и грунтовых водах:

– литологические колонки под пятно резервуара, количество, глубина и расположение которых должны обеспечить построение достоверных разрезов вдоль контурной окружности основания и по ее диаметрам;

– физико-механические характеристики грунтов, представленных в литологических колонках (удельный вес γ, угол внутреннего трения φ, сцепление С, модуль деформации Е, коэффициент пористости ε);

– расчетный уровень грунтовых вод с прогнозом гидрологического режима на ближайшие 20 лет для резервуаров объемом до 10000 м 3 и на 50 лет для резервуаров объемом более 10000 м 3 .

Кроме того, если сжимаемая толща представлена слабыми грунтами (модуль деформации менее 10 МПа), то для каждой грунтовой разности должны быть приведены значения коэффициента фильтрации.

Для величин физико-механических характеристик грунтов должны приводиться однозначные расчетные значения.

При проектировании фундаментов резервуаров в сложных инженерно-геологических условиях инженерные изыскания должны выполняться специализированными организациями и содержать данные для выбора типа оснований и фундаментов с учетом возможного изменения (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических и гидрологических условий площадки строительства.

10.1.3. Расчет основания по деформациям предусматривает определение расчетных значений величин, характеризующих абсолютные и относительные перемещения фундаментных конструкций и элементов стальной оболочки резервуара с целью их ограничения, обеспечивающего нормальную эксплуатацию резервуара и его долговечность.

10.1.4. Расчет осадок основания резервуара следует выполнять, как правило, с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемой среды: полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи или слоя конечной толщины.

В случае, если расчетные значения деформаций основания превышают предельные значения, следует выполнить расчет осадок с учетом совместной работы оболочки резервуара и основания, рассматривая расчетную схему основания, характеризуемую коэффициентами жесткости, в качестве которых принимаются отношения давления на основание к его расчетным осадкам в различных точках поверхности согласно рекомендациям СНиП 2.01.09.

Расчет системы «резервуар-основание» может быть выполнен также с использованием существующих вычислительных комплексов по определению осадок фундаментов с учетом взаимодействия основания и оболочки резервуара.

10.1.5. Проектная высота расположения днища резервуара определяется технологическим заданием, однако, эта высота должна превышать максимальный уровень окружающей спланированной поверхности земли минимум на 0.5 м, а после достижения основанием расчетных осадок высота днища над уровнем окружающей земли должна быть не менее 0,15 м.

10.1.6. В проекте КМ должно быть представлено задание для проектирования основания и фундаментов под резервуар, включающее расчетные реактивные усилия (нагрузки), передаваемые от корпуса резервуара на его фундамент, а также величины допустимых деформаций основания.

10.2. Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара

10.2.1. Реактивные усилия, передаваемые с корпуса на основание и фундамент резервуара, определяются в зависимости от конструктивных, технологических, климатических, сейсмических нагрузок и их сочетаний, приведенных в таблице П.4.6 Приложения П.4.

10.2.2. В состав нагрузок, передаваемых по контуру стенки резервуара на его фундамент, входят нагрузки двух типов.

Нагрузки первого типа, обеспечивающие осесимметричное распределение усилий по контуру стенки, включают:

– вес резервуара с учетом оборудования и теплоизоляции, за вычетом центральной части днища;

– избыточное давление и разрежение в газовом пространстве резервуара.

Нагрузка второго типа возникает от ветрового воздействия на корпус резервуара и создает кососимметричное распределение усилий по контуру стенки.

Ветровая нагрузка вызывает появление опрокидывающего момента, вычисляемого относительно точки, расположенной на оси симметрии опорного контура стенки с подветренной стороны резервуара. Нагрузки первого типа создают момент, препятствующий опрокидыванию резервуара.

10.2.3. Перечень необходимых расчетов включает:

– определение нагрузок на центральную часть днища в условиях эксплуатации, гидро- пневмоиспытаний и при сейсмическом воздействии;

– расчет максимальных и минимальных нагрузок по контуру стенки в условиях эксплуатации и при сейсмическом воздействии;

– проверку на отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления на пустой резервуар;

– проверку на опрокидывание пустого резервуара путем сравнения опрокидывающего момента и момента от удерживающих сил;

– проверку резервуара с продуктом на опрокидывание в условиях землетрясения;

– расчет анкеров, если происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего давления на пустой резервуар;

– расчет анкеров, если устойчивость пустого резервуара от опрокидывания не обеспечена;

– расчет анкеров, если устойчивость резервуара с продуктом от опрокидывания при землетрясении не обеспечена.

Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара при землетрясении приведен в п. 9.6.6.

10.2.4. Опрокидывающий момент, действующий на резервуар в результате ветрового воздействия, вычисляется по формуле:

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

10.2.5. Расчетная погонная нагрузка по контуру стенки характеризуется максимальным и минимальным значениями, соответствующими диаметрально противоположным участкам фундамента (рис. 10.1). Максимальная и минимальная нагрузки определяются соответственно, как сумма и разность максимальных нагрузок первого и второго типа (с учетом знаков). Расчетная нагрузка по контуру стенки в основании резервуара определяется по формулам:

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

Рис. 10.1. Нагрузки на фундамент, передаваемые по контуру стенки резервуара

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

10.2.6. Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент резервуара, соответствующая 1-му расчетному сочетанию нагрузок (таблица П. 4.6 Приложения П.4), составляет:

10.2.7. Если теплоизоляция, или вакуум, или снеговая нагрузка отсутствуют, формула 10.2.6 должна быть приведена в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.

10.2.8. Коэффициент fs назначается согласно указаниям п. 9.2.3.1.7.

10.2.9. Нагрузки на центральную часть днища определяются исходя из величины внутреннего избыточного давления, максимального проектного уровня налива и плотности продукта (эксплуатация) или воды (гидро- пневмоиспытания). Эту нагрузку следует определять по формулам:

pf = γn[0,001g(ρH + ρstbc) + 1,2p],

Pfg = γn[0,001g(ρgH0g + ρstbc) + 1,25p].

10.2.10. Требования по установке анкеров

10.2.10.1. Анкеровка корпуса резервуара требуется если:

– происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления;

– момент от сил, вызванных ветровым воздействием, превышает момент от вертикальных удерживающих сил, действующих на пустой резервуар.

10.2.10.2. В случаях, указанных в п. 10.2.10.1, стенка резервуара прикрепляется к фундаменту анкерными устройствами, шаг установки и размеры которых определяются расчетом.

10.2.10.3. Требуется установка анкеров, если выполняются следующие неравенства, соответствующие условиям п. 10.2.10.1:

Qmin 3 и не менее 1,0 для резервуаров объемом свыше 3000 м 3 . Толщина железобетонного кольца принимается не менее 0,3 м. При строительстве резервуаров в сейсмических районах наличие кольцевого железобетонного фундамента является обязательным. Ширина кольца должна быть не менее 1.5 м, а толщина не менее 0,4 м.

Рис. 10.4. Сплошная железобетонная плита

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

Устройство гидрофобного слоя под резервуары

10.3.4. Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты рекомендуется для резервуаров диаметром не более 15 м на немерзлых грунтах, для всех резервуаров на мерзлых грунтах, а также для всех резервуаров при хранении в них этилированных бензинов, реактивного топлива или иных ядовитых продуктов. Для обнаружения возможных протечек продукта железобетонная плита должна иметь уклон не менее 1 % от центра к периметру, а также радиально расположенные дренажные канавки.

Читайте также:
  1. Административное правонарушение как основание административной ответственности, его ограничение от преступления и дисциплинарного проступка.
  2. Административное правонарушение как основание административной ответственности, его отграничение от преступления и дисциплинарного проступка.
  3. Б) Критика торгашеского феодализма и обоснование буржуазного предпринимательства. М.Лютер и Ж.Кальвин
  4. Береговые резервуары.
  5. Возникновение, основание и порядок прекращения государственно-служебных отношений.
  6. Вопрос.Основание ответственности
  7. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ПИТАЮЩЕЙ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ МИКРОРАЙОНА
  8. Выбор и обоснование схемы распределительной сети
  9. Дидактические принципы и их обоснование Я.А.Коменским.
  10. Значение питания для здоровья населения. Принципы рационального питания населения, их обоснование.
Читайте так же:  Пенопласт декоративный внутри на стены
Оцените статью
Adblock
detector