CN104213576B - 一种湿陷性黄土场地上大型储罐地基制作方法 - Google Patents

Abstract

一种湿陷性黄土场地上大型储罐地基制作方法，属于油田地面大型储罐的技术领域。含有以下步骤：先做孔内深层强夯挤密桩法处理，挤密土体消除地基的湿陷性，提高承载力形成复合地基；再采取钻孔灌注桩法，解决局部地层厚度不均，层面倾斜大可能出现滑动的危险；最后再做灰土石垫层，既保证了地基的整体均匀性，也使桩长稍减小，有利于施工。采用本发明的方法针对50000m³罐的施工,最终沉降总量最大22mm,最小19mm,沉降量小，且很均匀，满足规范要求,达到了各项指标。与现有技术对比方案钢筋混凝土钻孔灌注桩处理方法相比，每具罐节约投资319.79万元，6具罐节约投资共1918.74万元，本发明取得巨大的经济效益。

Description

一种湿陷性黄土场地上大型储罐地基制作方法

技术领域

本发明涉及一种湿陷性黄土场地上大型储罐地基制作方法，属于油田地面大型储罐的技术领域。

背景技术

目前，近年来随着国家经济的快速发展，对能源的需求大幅增加，油田管道及炼化企业建设也大规模发展，为了适应市场变化需要，原油储罐建设迅速增加。特别是鄂尔多斯盆地地区油田迅猛发展，近年来建设了大量的大型原油储罐，并且罐容及库容不断增大，对场地要求也越来越严格。但是湿陷性黄土高原地区，地形地貌复杂，沟壑纵横，梁峁交错，再加上保护耕地的国家大政策要求，要选择一块适合建大型储罐罐区的站址越来越困难。

对于大倾斜大厚度湿陷性黄土场地都存在以下三个方面的问题应解决。第一、大厚度湿陷性问题：湿陷等级高，场地平整后湿陷性土层厚度为11～25m，湿陷等级Ⅱ～Ⅳ级；第二、地层倾斜大问题：场地下卧土层倾斜，一般为10%左右，局部严重的可达到59%，如处理不好储罐加载后有可能产生局部滑移，对工程造成危害。因此该场地为严重不均匀地基。第三、各层黄土压缩性不均匀，且同一土层厚度变化较大。

处理湿陷性黄土的常用方法有强夯法、垫层法、灰土挤密桩、孔内深层强夯桩法、挤土CFG桩法和混凝土桩基。强夯法：强夯法处理小能量级深度达不到要求，大能量级时，有可能造成沿坡度较大的层面倾斜滑动，形成滑坡。垫层法：垫层法需处理深度太大，其工程量及投资较高。灰土挤密桩：灰土挤密桩可处理的深度为5～15m,局部深度达不到，且不能消除地基各处不均匀现象及各层土不均匀问题。孔内深层强夯桩法(DDC法)：可解决竖向不同层土的挤密问题，但倾斜严重的区域有滑坡危险性不易解决。挤土CFG桩法：不能消除地基竖向各层不均匀现象，且混凝土桩数量较大。混凝土桩基：混凝土桩基需作钢筋混凝土承台大筏板，且没有较好的持力层，投资太高。以上单个方法均不能满足本工程的要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种湿陷性黄土场地上大型储罐地基制作方法，能够在场地地层倾斜大湿陷性黄土厚湿陷等级高的地带进行现场施工，且经济实用。

本发明采用的技术方案是：一种湿陷性黄土场地上大型储罐地基制作方法，含有以下步骤；

1.先做孔内深层强夯挤密桩法（DDC法）处理，挤密土体消除地基的湿陷性，提高承载力形成复合地基；

2.再采取钻孔灌注桩法，解决局部地层厚度不均，层面倾斜大可能出现滑动的危险；

3.最后再做灰土石垫层，既保证了地基的整体均匀性，也使桩长稍减小，有利于施工。

本发明的有益效果：湿陷性黄土场地上大型储罐基础，对于湿陷性黄土高原地区，地形地貌复杂，沟壑纵横，梁峁交错，再加上保护耕地的国家大政策要求，适合建大型储罐的站址越来越困难。在顺应油田建设的大发展趋势下，建站地理位置选择于荒山、荒坡，尽量不占用耕地，林地等，荒山与荒坡地质条件很复杂，均具有大厚度湿陷性、地层倾斜大和各层黄土压缩性不均匀等问题，这种场地在陕甘宁边区普遍存在。在单个地基处理方法均不能满足大型储罐自身的结构形式、荷载特点及运行方式。

采用本发明的方法针对50000m³罐的施工,每具罐沉降观测点布置24个，均匀分布于储罐罐壁四周，记录显示，最终沉降总量最大22mm,最小19mm,沉降量小，且很均匀，满足规范要求,达到了各项指标。

采用本发明的方法每具罐地基及基础决算总投资为980.00万元，与现有技术对比方案钢筋混凝土钻孔灌注桩处理方法每具罐地基及基础总投资为1299.79万元，每具罐节约投资319.79万元，6具罐节约投资共1918.74万元，本发明取得巨大的经济效益。

具体实施方式

实施例1：

先做孔内深层强夯挤密桩法（DDC法）处理，挤密土体消除地基的绝大部分湿陷性，增大承载力；再采取钻孔灌注桩法，解决地层厚度不均，层面倾斜大可能出现滑动的危险；最后再做灰土石垫层。

1.先施工孔内深层强夯桩（DDC）：柴油锤锤击沉管成孔，因此超过14m部分改用洛阳铲掏孔；

柱锤夯击成桩，桩身填料采用2：8灰土；

施工控制参数现场实验确定；根据对地基的要求、地基的湿陷类型、湿陷等级、湿陷性黄土厚度及打桩机械的条件综合考虑决定，依据工程地质报告-地层剖面图确定灰土桩穿透第四层黄土状土，对第五、六层局部较深处做不完全穿透；

根据湿陷土层厚薄不均，处理深度也不同，按地层变化情况分区域分台阶确定，其基础下处理深度分别为11.3～20.3m，对应桩长为9m～18m；

处理宽度：从地基受力、变形情况及防场地湿陷考虑，结合场地地形地层情况，根据规范有关要求,按整片处理，其处理范围宽出基础环墙外边缘为处理深度的1/2；

具体宽度与处理深度分台阶对应，并弧形过渡；实际为5.5～10m；桩径、桩距：成孔直径取400mm，柱锤成桩直径≥￠550mm,经计算桩距取1.1m,按等边三角形布置；预留虚桩层：由于桩距较小、夯击能量较大，施工后上部松散层会较厚，应此施工时应在桩顶部预留约1000厚虚桩层，待打桩完成后清除；

2.然后施工钻孔灌注桩：根据地层坡度变化情况，对坡度较大、加载后可能出现滑移的部分均布置钻孔灌注桩；根据其解决抗滑移的主要目的，桩应穿透湿陷土层，桩应穿过可能的滑移面，并有足够的锚固；

根据土层性质的差异及坡度变化情况，按地质剖面图分区域分台阶确定桩长；桩长分别为16m～27.5m；桩径、桩距：考虑抗滑的要求，桩径取600mm，桩距取2.2m，为两个DDC桩距，按等边三角形布桩，桩体混凝土为C25；DDC桩完成后再施工钻孔灌注桩，每个钻孔灌注桩均布于三个DDC桩中心位置；

3.最后施工垫层：为调节两种类型的桩及地基土相互间的变形，在桩顶部先做0.3m厚的级配砾石褥垫层再做2m厚整片灰土石垫层，灰土石按石灰：粘土：卵砾石=2:5:3比例(体积比)混合后分层碾压回填,压实系数不小于0.97。

Claims (1)

1.一种湿陷性黄土场地上大型储罐地基制作方法，其特征是含有以下步骤：

步骤1、先做孔内深层强夯挤密桩法即DDC法处理，挤密土体消除地基的湿陷性，提高承载力形成复合地基；

其中：孔内深层强夯挤密桩法即DDC法：柴油锤锤击沉管成孔，桩长超过14m部分改用洛阳铲掏孔；

柱锤夯击成桩，桩身填料采用2：8灰土；

施工控制参数现场实验确定；根据对地基的要求、地基的湿陷类型、湿陷等级、湿陷性黄土厚度及打桩机械的条件综合考虑决定，依据工程地质报告-地层剖面图确定灰土桩穿透第四层黄土状土，对第五、六层局部较深处做不完全穿透；

根据湿陷土层厚薄不均，处理深度也不同，按地层变化情况分区域分台阶确定，其基础下处理深度分别为11.3～20.3m，对应桩长为9～18m；

处理宽度：从地基受力、变形情况及防场地湿陷考虑，结合场地地形地层情况，根据规范有关要求，按整片处理，其处理范围宽出基础环墙外边缘为处理深度的1/2；

处理宽度为5.5～10m，宽度和深度呈阶梯对应关系，处理宽度随着深度呈弧形过渡；成孔直径取400mm，柱锤成桩直径≥￠550mm，经计算桩距取1.1m，按等边三角形布置；预留虚桩层：施工时在桩顶部预留1000mm厚虚桩层，待打桩完成后清除；

步骤2、再采取钻孔灌注桩法，解决局部地层厚度不均，层面倾斜大可能出现滑动的危险；

其中，钻孔灌注桩法：根据地层坡度变化情况，对坡度较大、加载后可能出现滑移的部分均布置钻孔灌注桩；根据其解决抗滑移的主要目的，桩应穿透湿陷土层，桩应穿过可能的滑移面，并有足够的锚固；

根据土层性质的差异及坡度变化情况，按地质剖面图分区域分台阶确定桩长；桩长分别为16m～27.5m；考虑抗滑的要求，桩径取600mm，桩距取2.2m，为两个DDC桩距，按等边三角形布桩，桩体混凝土为C25；DDC桩完成后再施工钻孔灌注桩，每个钻孔灌注桩均布于三个DDC桩中心位置；

步骤3、最后再做灰土石垫层，保证地基的整体均匀性，使桩长稍减小，有利于施工；

其中，垫层：为调节两种类型的桩及地基土相互间的变形，在桩顶部先做0.3m厚的级配砾石褥垫层再做2m厚整片灰土石垫层，灰土石按石灰：粘土：卵砾石＝2:5:3的体积比混合后分层碾压回填,压实系数不小于0.97。