大型儲罐地基處理中的強夯法應(yīng)用研究

劉振

摘 要：大型原油儲罐的安全問題，越來越受到油氣行業(yè)的關(guān)注。在石油儲備庫建設(shè)中，大型儲罐的地基處理是一個十分重要的工序，日益受到工程設(shè)計人員的關(guān)注。雖然在控制儲罐沉降方面，已有相關(guān)理論標準和實驗研究，但在油罐地基強夯處理方面仍然缺乏成熟的計算方法，因此急需對各種工況下的地基處理經(jīng)驗和相關(guān)技術(shù)進行提煉總結(jié)。

關(guān)鍵詞：地基處理;強夯法

1 強夯法的特點

當前，隨著石油施工建設(shè)的發(fā)展，強夯法在油罐地基施工中運用十分廣泛，為了進一步保證油罐地基施工質(zhì)量，以下針對強夯法的特點進行具體分析：

首先，強夯法具有良好的加固效果。通過強力夯擊地基土體，能夠使地基土粒之間的孔隙減小，地基的壓實度也能隨之提升。同時，在強夯法施工過程中，還能通過土地抗震動與抗液化的特點，不斷增加土地的干密度，清理土體濕陷性，改善壓縮模量，使地基承載力更高，也更加均勻，從而達到良好的加固效果。其次，適用范圍比較廣泛。當前，強夯法已經(jīng)被廣泛運用于各種施工當中，其使用范圍比較廣泛。在不同的施工環(huán)境之下，油罐地基土質(zhì)也有所不同，其中素填土、飽和度低的粉土、碎石土等均為不適合做地基的土質(zhì)。這時候，施工人員也會采取強夯法來對這些土質(zhì)進行處理，從而加固地基，保證地基能夠滿足施工需求。不過，值得注意的是，并不是所有土質(zhì)都可以用強夯法進行處理，其中飽和度高的粉土就不適合使用強夯法。因此，在選擇強夯法施工時，需要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行挑選，保證地基施工方法能夠滿足實際需求。同時，具有良好的經(jīng)濟性能。施工過程中使用強夯法時，對其他輔助材料的需求比較少，同類型其他置換方式中，其經(jīng)濟損失也比較低。因此，強夯法擁有良好的經(jīng)濟性能，能夠為石油施工節(jié)約大量成本，更有利于該方法的推廣。

2 強夯法的設(shè)計與施工

地基加固之前應(yīng)先明確工程需求，明確加固后地基應(yīng)達到何種性能參數(shù)，或者明確具體的加固要求。對于設(shè)計來說，主要步驟大致歸納為五點：

①查明場地地質(zhì)和周圍環(huán)境影響，特別是相鄰建筑物對地基處理的情況，以及工程的規(guī)模大小、結(jié)構(gòu)形式及建筑物的重要性等;②開展地基處理方案的可行性研究，通過研討會，經(jīng)過科學論證和縝密分析，開展方案設(shè)計并進行經(jīng)濟比較，以確定最優(yōu)的處理方案;③根據(jù)確定的處理方案，設(shè)計砂墊層和網(wǎng)狀排水系統(tǒng)，并初步計算夯擊能量，確定加固深度，然后確定錘重、落距、夯間距、夯擊數(shù)等參數(shù);④根據(jù)確定的各類參數(shù)，制定施工計劃和夯點布置及施工說明;⑤通過試夯，對檢驗測試的資料分析，驗證方案的可行性及相關(guān)參數(shù)的取值合理性。

主要施工參數(shù)的選取與確定如下：

①加固深度通常在條件不許可時，可按梅納修正公式進行計算;除此之外，亦根據(jù)經(jīng)驗采用表1進行取值;②最佳夯擊能的確定一般是根據(jù)被加固土體中孔隙水壓力與逐漸增大的夯擊能疊加來確定。由于孔隙水壓力沿深度的分布呈現(xiàn)上大下小的規(guī)律特征，加上土的自重壓力分布規(guī)律是上小下大。因此，依據(jù)有效影響深度來確定最佳夯擊能，對于粗顆粒土，可在區(qū)間1000～3000（kN·m）/m2之間取值;對于細顆粒土，可在區(qū)間1500～4000（kN·m）/m2之間取值;③最佳夯擊能量數(shù)的確定，必須同時滿足以下三個必要條件：a.最后兩擊中較大的單擊夯擊能量不大于100mm，最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm;b.不應(yīng)在夯坑周圍地面產(chǎn)生過大的隆起;c.不會因夯擊的夯坑過深而產(chǎn)生起錘困難的情況;④間歇時間的確定，應(yīng)依據(jù)土體的實際滲透性特性來確定，對于滲透性好的地基可連續(xù)實施夯擊;但是對于滲透性較差的黏性土地基，其夯擊間隔時間應(yīng)該至少間隔3～4周;⑤加固區(qū)域的平面放大寬度可自建筑物外側(cè)邊線起增加加固深度的1/3～1/2，并不小于3m;⑥夯點的布置一般依據(jù)基礎(chǔ)不同，采用不同的形狀進行布置，典型的有正三角形、正方形或梅花形等不同的布點形式;對大面積基礎(chǔ)，可以采用正方形插檔法布置;對條形基礎(chǔ)可采用點線插檔法布置。

總的來說，儲罐基礎(chǔ)的處理在設(shè)計階段就必須與強夯法緊密配合，通過合理的夯擊參數(shù)，確保夯擊加固的有效合理，滿足上部罐體基礎(chǔ)的受力需求，將沉降差控制在理想狀態(tài)。

4 結(jié)束語

大型儲罐的地基處理是原油儲罐安全的重要組成部分，在地基設(shè)計階段融入強夯法，通過選取合適的施工參數(shù)，有效控制沉降差，具有操作簡單、施工方便、經(jīng)濟易行、適用范圍廣等優(yōu)點。因此，融入強夯法的儲罐基礎(chǔ)設(shè)計，行之有效，效果顯著。要在各種地基處理工程中不斷總結(jié)強夯法相關(guān)經(jīng)驗和技術(shù)，推動儲罐地基處理技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻：

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