軟土地基大型原油儲罐樁筏原位測試分析.pdf

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1、第34卷第4期(2015．04)(試驗研究)軟土地基大型原油儲罐樁筏原位測試分析俞海洪中國石化上海工程有限公司摘要：以上海石化某大型新建10×10m。原油罐樁筏基礎(chǔ)為研究對象，在油罐基礎(chǔ)施工和充水試壓過程中，通過原位監(jiān)測獲得基礎(chǔ)沉降、樁土反力以及鋼筋內(nèi)力數(shù)據(jù)，分析在基礎(chǔ)施工和油罐充水過程中樁筏基礎(chǔ)變形、內(nèi)力等的變化規(guī)律?，F(xiàn)場試驗表明，罐體在充水過程中，油罐基礎(chǔ)呈搖擺下沉，罐體向西北方向略有傾斜，罐放水卸載后，樁筏基礎(chǔ)有較小的回彈量，其回彈率在15％左右。在穩(wěn)壓時，樁承擔(dān)85％左右的上部總荷載，其余15％部分由樁間土分擔(dān)。由于環(huán)梁內(nèi)砂墊層

2、較厚，并且對環(huán)梁有徑向向外的側(cè)壓力，筏板呈現(xiàn)拉彎變形。關(guān)鍵詞：軟土地基；原油儲罐；樁筏基礎(chǔ)；充水；變形；樁反力；測試doi：lO．3969／j．issn．1006—6896．2015．4．007為滿足石油戰(zhàn)略儲備的要求，近幾年來我國沿(1)樁頂反力測試。在圖1中1—1、2—2二個海原油儲罐的建設(shè)已向規(guī)模化大型化發(fā)展，單罐容正交斷面，二個斷面上各選取15根樁進行樁頂反量達到15X10111。，罐體直徑在8Om以上。為滿足力測試。在每根樁的對稱鋼筋上安裝鋼筋測力計，工藝和罐體強度的要求，對大型油罐基礎(chǔ)的施工后鋼筋測力計選用GXR鋼弦式鋼筋測

3、力計。沉降和不均勻沉降控制需更加嚴(yán)格u。樁頂設(shè)置鋼塹壁以上海石化某大型新建10×10m。原油罐樁筏／,／7,．7／-樁~壩-皮72-力7＼基礎(chǔ)為研究對象，在油罐基礎(chǔ)施工和充水試壓過程中，通過原位監(jiān)測獲得基礎(chǔ)沉降、樁土反力以及鋼—4筋內(nèi)力數(shù)據(jù)，分析在基礎(chǔ)施工和油罐充水過程中、．529＼6樁筏基礎(chǔ)變形、內(nèi)力等的變化規(guī)律，可為類似工程5設(shè)計提供參考。筏板底部埋?設(shè)土壓力盒＼8／-231油罐基礎(chǔ)情況新建的油罐位于上海石化股份3儲運區(qū)內(nèi)，原油儲罐容量為10X10m。，儲罐環(huán)壁高度21．5m，直徑80．2m，儲罐為內(nèi)浮頂原油罐。：由于場地地質(zhì)條件復(fù)

4、雜，同時考慮減少工程量，采用變厚度樁筏基礎(chǔ)設(shè)計，筏板中區(qū)厚度650mm，邊緣區(qū)厚度950mm，環(huán)梁截面0．8m×圖1測試布置1．9m，設(shè)計充水最高水位22．0m，筏板基底設(shè)計荷(2)基底和環(huán)梁內(nèi)側(cè)土壓力監(jiān)測。油罐樁筏基載為268．6kPa，罐基礎(chǔ)容許最大相對傾斜為4％0。底樁間土以及環(huán)梁內(nèi)側(cè)的土壓力將隨著充水的過程場地地勢平坦，大部分是農(nóng)田，后來由于當(dāng)?shù)匕l(fā)生變化。監(jiān)測過程中，選取2—2斷面，在墊層為發(fā)展?jié)O業(yè)經(jīng)濟，開挖養(yǎng)蟹池。場地地質(zhì)條件差，下100mm處埋設(shè)鋼弦土壓力盒，同時在基礎(chǔ)梁內(nèi)屬沿海的軟土地基，場地巖土工程條件屬較復(fù)雜類型。側(cè)埋

5、設(shè)土壓力盒，測點位置如圖1所示。2現(xiàn)場試驗方案(3)鋼筋內(nèi)力監(jiān)測。通過GXR鋼弦式鋼筋測2．1測試內(nèi)容和測試點布置力計可監(jiān)測鋼筋內(nèi)力，安裝位置設(shè)在筏板1—1、樁筏基礎(chǔ)在大型油罐工程設(shè)計中應(yīng)用較多，但2_2二個正交斷面的上、下表面的鋼筋處，總共設(shè)計時采用常規(guī)的設(shè)計方法，往往設(shè)計的板厚較128個鋼弦式鋼筋測力計，具體布置如圖2所示。大。為了進一步優(yōu)化設(shè)計，分析大型油罐樁筏基礎(chǔ)同時在二個正交斷面上的環(huán)梁豎向和環(huán)向的鋼筋上的受力狀態(tài)和變形特l生，進行了原位測試。安裝32個鋼筋測力計，監(jiān)測鋼筋內(nèi)力。一14一油．_‘田地面工程(http：／／www

6、．yqtdmgc．corn)第34卷第4期(2015．04)<試驗研究)降，樁間土和樁的反力重分布，在罐體安裝后，地基土的反力平均值為15．12kN／m。。在充水穩(wěn)壓時，地基土反力基本穩(wěn)定，油罐按設(shè)計充水穩(wěn)壓后再放水卸壓至空罐后，地基土的反力基本上與充水前相等。3．3樁筏樁反力群樁邊緣區(qū)的樁剛度比中間區(qū)域大，筏板樁群呈現(xiàn)邊緣加強區(qū)域樁反力大，在環(huán)梁附近的變化較顯著，筏板中部區(qū)域小，最大值與最小值的比值約為4．5，邊樁效應(yīng)明顯。3．4筏板鋼筋和環(huán)梁縱向鋼筋內(nèi)力如圖4、5所示，油罐筏板混凝土澆筑后，筏板內(nèi)上、下二層水平鋼筋內(nèi)力較小，油罐在充

7、水過圖2筏板鋼筋測力計布置程中，上、下筏板中部區(qū)域鋼筋內(nèi)力增大并且均為(4)沉降監(jiān)測。通過在環(huán)梁外側(cè)設(shè)置沉降觀測拉力，由于環(huán)梁內(nèi)砂墊層較厚，并且對環(huán)梁有向外點，監(jiān)測充水過程中油罐的沉降發(fā)展情況。沉降觀徑向的側(cè)壓力，筏板呈現(xiàn)拉彎變形。測點在環(huán)梁外側(cè)均勻設(shè)置，共24處。2．2油罐基礎(chǔ)施工及充水過程15該油罐施工始于2000年7月，施工完成于善10墳-．w52001年1月，歷時6個月。2001年1月16日油罐開搐0始充水，同年4月16日充水至設(shè)計充水水位器一522．0m，穩(wěn)壓10天后開始放水卸載，7月14日油罐放空。鋼筋測力計位置／m圖4筏板

8、上部徑向鋼筋內(nèi)力分布曲線3原位測試結(jié)果及分析3．1環(huán)梁沉降結(jié)果15在罐基礎(chǔ)施工和油罐充水過程中環(huán)梁都發(fā)生了暮10相應(yīng)的沉降，呈搖擺式下沉。油罐充水穩(wěn)壓后，沉s降變化穩(wěn)定，沉降量最小處為72mm，沉降最大處糞