環(huán)墻基礎(chǔ)

（1）因鋼筋混凝土環(huán)墻剛度大，在不均勻及軟場地可以平衡地基出現(xiàn)的不均勻沉降，減小罐壁的變形；

（2）可以將上部罐體傳來的荷載均勻的傳遞到地基上；

（3）環(huán)墻基礎(chǔ)像一道擋土墻可以保護(hù)內(nèi)部墊層不被沖刷、侵蝕。保持罐底墊層的穩(wěn)定性。另環(huán)墻的抗震性能較好；

（4）混凝土環(huán)墻基礎(chǔ)為罐壁的安裝提供了一個(gè)平整堅(jiān)實(shí)的表面，利于罐壁的安裝；

（5）當(dāng)罐體出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，可以通過對環(huán)墻的調(diào)整來平衡不均勻沉降。因此環(huán)墻的設(shè)置有利于事故的處理；

（6）起防潮作用；

（7）相比其他罐基礎(chǔ)，可以減少占地面積環(huán)墻基礎(chǔ)的作用及優(yōu)點(diǎn)。

貯罐的環(huán)墻基礎(chǔ)與一般房屋建筑的基礎(chǔ)是有區(qū)別的, 整個(gè)上部結(jié)構(gòu)的荷載都是靠基礎(chǔ)傳遞和擴(kuò)散到地基上去的, 因此房屋建筑的基礎(chǔ)是整幢建筑物必不可少的組成部分,但貯罐環(huán)墻基礎(chǔ)則不然, 它不是貯罐本體的組成部分, 貯罐的荷重極大部分也不是靠環(huán)墻傳遞的, 只有在沿貯罐壁板下的地基出現(xiàn)不均勻沉降的情況時(shí), 設(shè)置環(huán)墻才能發(fā)揮其作用。環(huán)墻作為罐壁和地基土之間的中間體,使地基的局部變形不直接反映到罐壁上來,而是通過環(huán)墻的調(diào)整緩解后再反映到罐壁,其結(jié)果就能使該點(diǎn)的沉降減少, 或使該點(diǎn)土的沉降速率減慢, 由于環(huán)墻的存在就促進(jìn)了貯罐在加荷過程中周邊沉降前后左右搖擺下沉的現(xiàn)象, 這種搖擺過程實(shí)則是地基、環(huán)墻、罐壁三者不斷取得變形協(xié)調(diào)一致的過程, 將環(huán)墻下面可能出現(xiàn)的集中變形不斷向兩側(cè)沿環(huán)墻擴(kuò)散, 使罐壁避免局部應(yīng)力集中現(xiàn)象。從實(shí)測貯罐的沉降資料中可以看到凡是采用足夠剛度的環(huán)墻罐周邊沉降幾乎成一平面傾斜, 如沿罐周邊將沉降展開, 則相當(dāng)按近一正弦曲線。這就顯示出環(huán)墻在沉降過程中所起的重要作用。環(huán)墻調(diào)節(jié)地基局部變形的能力, 取決于環(huán)墻截面剛度的大小和地基土的好壞, 因此,合理選擇截面尺寸是設(shè)計(jì)環(huán)墻的關(guān)鍵, 一般當(dāng)土質(zhì)均勻性很差時(shí), 環(huán)墻剛度適當(dāng)加大, 當(dāng)土質(zhì)很均勻, 沉降量很小時(shí), 則環(huán)墻剛度可取得較小, 有的甚至可以不做環(huán)墻直接將壁板建在天然地基上或稍加鋪碎石處理, 但應(yīng)該說明, 環(huán)墻的剛度畢竟是有限的, 調(diào)整差異沉降的能力也是有限的, 而且利用它來調(diào)整差異沉降很大的局部地基變形也是不經(jīng)濟(jì)的, 因此, 設(shè)計(jì)環(huán)墻時(shí)不應(yīng)盲目加大環(huán)墻截面和配筋。環(huán)墻與內(nèi)側(cè)經(jīng)過壓密的砂墊層共同組成的圓柱形組合式的彈性塊體, 作為貯罐的基礎(chǔ), 如果環(huán)墻高度越大, 則整個(gè)圓柱形的組合式彈性塊體的空間剛度也越大, 足以影響和調(diào)整軟土地基的差異沉降, 起到了減少沉降差和底板的撓曲變形。若環(huán)墻高度越高, 地基變形模量越低, 使組合彈性塊體與地基的剛度比越大, 則影響和調(diào)整地基的差異沉降的作用就越明顯。高環(huán)墻可以比采用其他形式的基礎(chǔ)減少占地面積, 根據(jù)不少實(shí)測資料說明采用環(huán)墻要以減少周圍土的地面沉降,減少貯罐基礎(chǔ)之間由于地基沉降產(chǎn)生的相互。

儲(chǔ)罐正日益朝著大型化趨近，由原先的幾十上百立方米，漸變成今天的幾千上萬立方米。因此，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)也顯的尤為重要。在儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的多種選型中，環(huán)墻基礎(chǔ)應(yīng)用的越來越多。因此，本文將結(jié)合自身的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，對鋼筋混凝土環(huán)墻基礎(chǔ)進(jìn)行探討。鋼筋混凝土環(huán)墻基礎(chǔ)不同于一般建筑的條形基礎(chǔ)，環(huán)墻基礎(chǔ)本身承載的荷載很小，對于浮頂罐，只承受罐壁重量，對于固定頂罐，只承受罐壁及罐頂?shù)闹亓亢托〔糠纸橘|(zhì)的重量。而絕大部分的重量則由環(huán)墻內(nèi)的各個(gè)墊層直接承受并傳到地基。環(huán)墻基礎(chǔ)一般應(yīng)用于中軟、軟或較不均勻的場地，適用于大型儲(chǔ)罐、高位儲(chǔ)罐和浮頂罐等。

對場地受限或當(dāng)土質(zhì)較差、地基承載力不足、基礎(chǔ)沉降較大的儲(chǔ)罐基礎(chǔ)，可采用環(huán)墻式基礎(chǔ)或外環(huán)墻式基礎(chǔ)。其特點(diǎn)是將儲(chǔ)罐壁板直接擱置在環(huán)墻上，環(huán)墻一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。環(huán)墻內(nèi)鋪設(shè)的砂墊層和瀝青砂等材料的構(gòu)造和做法，與護(hù)坡式基礎(chǔ)基本上相同。在進(jìn)行環(huán)墻設(shè)計(jì)時(shí)，如何更加合理地選擇截面尺寸，是較為關(guān)鍵的問題，對于土質(zhì)均勻性較差的、沉降較大地基時(shí)，設(shè)計(jì)環(huán)墻基礎(chǔ)的剛度也應(yīng)適度進(jìn)行加大；反之對于土質(zhì)較均勻或基礎(chǔ)的沉降不大的地基，環(huán)墻基礎(chǔ)的剛度設(shè)計(jì)時(shí)可設(shè)計(jì)得較小些；總之設(shè)計(jì)時(shí)，環(huán)墻中心線的直徑應(yīng)盡量與儲(chǔ)罐的直徑保持一致。油罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足穩(wěn)定和變形要求: 在使用過程中即不被壓壞, 總沉降量不超過允許值, 不均勻沉降也不超過允許值。

大型儲(chǔ)罐地基基礎(chǔ)的特點(diǎn)是荷載大、底面積大，地基處理與基礎(chǔ)所占投資比例也很大。從國內(nèi)外的儲(chǔ)罐工程事故分析來看，多由罐基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致儲(chǔ)罐的變形破壞，造成的經(jīng)濟(jì)損失十分嚴(yán)重。另一方面，由于設(shè)計(jì)中對儲(chǔ)罐地基變形機(jī)理認(rèn)識不清，計(jì)算方法不切合實(shí)際，有時(shí)過高估計(jì)了基礎(chǔ)沉降值。從大慶油田近50 年建罐經(jīng)驗(yàn)看，各種規(guī)模的罐基礎(chǔ)沉降的實(shí)際觀測值都比計(jì)算值小，僅有極少數(shù)罐基礎(chǔ)因基礎(chǔ)沉降過大而影響正常使用，因此有理由認(rèn)為現(xiàn)行規(guī)范提供的設(shè)計(jì)計(jì)算方法不能完全適用于大慶地區(qū)罐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，需要進(jìn)行研究。準(zhǔn)確預(yù)測地基沉降的重要性在于：過高或過低估算地基的最終沉降量將會(huì)影響大型儲(chǔ)罐的正常使用甚至造成嚴(yán)重的工程事故，而錯(cuò)誤估算地基固結(jié)度和沉降速率，施工中充水預(yù)壓方案采用過高的加載速率可能造成地基不均勻沉降過大甚至導(dǎo)致地基失穩(wěn)破壞，采用過低的加載速率會(huì)大大延長工期，提高工程費(fèi)用，影響工程投產(chǎn)，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。地基沉降是土力學(xué)中的重要研究課題之一。自從太沙基（K. Terzaghi）的一維固結(jié)理論問世以來，地基的沉降理論研究已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，并且在工程建設(shè)中發(fā)揮了巨大的指導(dǎo)作用。然而，從工程建設(shè)的發(fā)展與要求來看，沉降的預(yù)測比一般的土工計(jì)算更具技術(shù)性，預(yù)測最終沉降及沉降與時(shí)間關(guān)系的能力仍然相當(dāng)差。誠然，地基沉降是很復(fù)雜的課題，時(shí)至今日，地基沉降課題仍然困擾著土木工程技術(shù)人員。地基沉降的理論分析方法可歸納為兩種類型：一類是理論公式法；另一類是數(shù)值分析法。理論公式法建立在太沙基等人創(chuàng)立的經(jīng)典土力學(xué)基礎(chǔ)上，其中引入了許多簡化假定。這類方法具有簡便、直觀、計(jì)算參數(shù)少且易于取得等優(yōu)點(diǎn)，

儲(chǔ)油罐地基基礎(chǔ)在儲(chǔ)罐單項(xiàng)工程造價(jià)中占有相當(dāng)大的比重，地基基礎(chǔ)也直接影響儲(chǔ)油罐的安全可靠運(yùn)行。儲(chǔ)罐地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括工程地質(zhì)勘察、罐基礎(chǔ)的選型、 環(huán)墻計(jì)算、地基承載力及穩(wěn)定性計(jì)算、地基變形計(jì)算、罐基礎(chǔ)構(gòu)造設(shè)計(jì)、罐體試水預(yù)壓與沉降控制等內(nèi)容。從國內(nèi)外的工程實(shí)例分析來看，儲(chǔ)罐工程事故多是由于罐基礎(chǔ)沉降過大影響儲(chǔ)罐正常使用或不均勻沉降過大導(dǎo)致儲(chǔ)罐的變形甚至破壞，造成的經(jīng)濟(jì)損失十分嚴(yán)重；另一方面，由于設(shè)計(jì)中對儲(chǔ)罐地基變形機(jī)理認(rèn)識不清，過高估計(jì)了基礎(chǔ)沉降值，因而采用了不恰當(dāng)?shù)牡鼗幚矸椒ㄉ踔撩つ坎捎脴痘A(chǔ)，造成了巨大的浪費(fèi)。由于儲(chǔ)罐容積越大，單位容積的鋼材耗用指標(biāo)越低，同時(shí)罐區(qū)總占地面積也會(huì)越小，建罐投資相對節(jié)約，由此促使國際上鋼儲(chǔ)罐的建設(shè)不斷向著大型化的方向發(fā)展。由于大型儲(chǔ)油罐底面積大，地基壓縮層深度一般在一倍直徑左右。例如:浮頂罐直徑達(dá) 80m，地基壓縮層深度在 60~80m 之間，即使地基土能滿足承載力要求（基礎(chǔ)底面平均壓力 250kPa 左右），地基的最終沉降量也會(huì)很大。因此,儲(chǔ)罐地基沉降的預(yù)測與控制是儲(chǔ)罐地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)非常重要內(nèi)容。大型儲(chǔ)罐地基沉降計(jì)算包括兩個(gè)主要內(nèi)容：一是地基最終沉降量計(jì)算，二是充水預(yù)壓及投產(chǎn)使用期間罐基礎(chǔ)地基沉降隨加載—時(shí)間變化關(guān)系（沉降速率）計(jì)算。儲(chǔ)罐地基變形特征可分為罐基沉降量、罐基整體傾斜（平面傾斜）、罐基周邊不均勻沉降（非平面傾斜）及罐中心與罐周邊的不均勻沉降（罐基礎(chǔ)錐面坡度）。規(guī)范中對地基的不均勻沉降有明確的限制，超過允許值儲(chǔ)罐將不能正常使用，甚至造成儲(chǔ)罐嚴(yán)重變形以致?lián)p壞。2100433B

地下連續(xù)墻基礎(chǔ)

用槽壁法施工筑成的地下連續(xù)墻體作為土中支撐單元的橋梁基礎(chǔ)。它的形式大致可分為兩種：一種是采用分散的板墻，平面上根據(jù)墩臺(tái)外形和荷載狀態(tài)將它們排列成適當(dāng)形式，墻頂接筑鋼筋混凝土承臺(tái)；另一種是用板墻圍成閉合結(jié)構(gòu)，其平面呈四邊形或多邊形，墻頂接筑鋼筋混凝土蓋板。后者在大型橋基中使用較多，與其他形式的深基相比，它的用材省，施工速度快，而且具有較大的剛度，是發(fā)展的較為成熟的一種新型基礎(chǔ)。連續(xù)墻的建造是通過專門的挖掘機(jī)泥漿護(hù)壁法挖成長條形深槽，再下鋼筋籠和灌注水下混凝土，形成單元墻段，它們相互連接而成連續(xù)墻，其厚度一般為0.2- 2.0m，隨深度而異，最大深度已達(dá)140m。2100433B

井筒式地下連續(xù)墻基礎(chǔ)，是指利用構(gòu)造接頭把地下連續(xù)墻段連接成一個(gè)平面為封閉形狀，與頂板共同組成井筒狀構(gòu)造的全新基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式。由于基礎(chǔ)內(nèi)部含有大面積的土芯，無論結(jié)構(gòu)形式還是承載特性與單片墻基礎(chǔ)以及沉井有著很大的差異。工程理論和實(shí)踐上迫切需要研究井筒式地下連續(xù)墻基礎(chǔ)承載性狀，當(dāng)前對其水平向承載力研究甚少。針對井筒式地下連續(xù)墻基礎(chǔ)的受力特征，通過理論分析、室內(nèi)模型試驗(yàn)和有限元數(shù)值分析手段，探索井筒式地下連續(xù)墻基礎(chǔ)在水平荷載作用下筒內(nèi)土芯作用機(jī)理，揭示不同土芯土性、井筒截面尺寸、基礎(chǔ)入土深度及持力層性質(zhì)等因素對土芯承載性能的影響規(guī)律和土芯作用效應(yīng)的考慮方法，建立井筒式地下連續(xù)墻基礎(chǔ)水平荷載下井筒內(nèi)地基土的正面水平抗力、側(cè)面摩阻力的計(jì)算模型和計(jì)算方法，為其工程應(yīng)用提供理論依據(jù)，具有重要的科學(xué)理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。