Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Особенности сооружения оснований, обзор работ, посвященных проблемам повышения надежности эксплуатации РВС, анализ конструкций 10
1.1 Современное состояние вопроса обеспечения надежности резервуаров 10
1.2 Анализ существующих конструктивных решений оснований и фундаментов резервуаров 16
1.3 Анализ основных причин разрушения РВС в результате осадок оснований 33
Глава 2 Основания резервуаров с конусообразными опорами из сыпучих тел 46
2.1 Свойства сыпучих тел, используемых в конструктивном решении основания с конусообразными опорами 46
2.2 Особенности предлагаемой конструкции основания резервуаров, проектируемой на слабонесущих грунтах 50
Глава 3 Численное моделирование системы «резервуар-основание» 64
3.1 Сведения о расчете оснований по предельным состояниям 64
3.2 Теоретическое обоснование выбора модели, планирование виртуального эксперимента 76
Глава 4 Особенности технологии устройства оснований с конусообразными в сечении опорами из сыпучих тел и технико-экономический анализ оснований под резервуары 101
4.1 Технология устройства оснований с конусообразными в сечении опорами из сыпучих тел 101
4.2 Результаты внедрения и анализ предложенных видов оснований и фундаментов 110
4.3 Расчет экономической эффективности 113
Основные выводы и рекомендации 115
Список литературы 117
- Современное состояние вопроса обеспечения надежности резервуаров
- Свойства сыпучих тел, используемых в конструктивном решении основания с конусообразными опорами
- Сведения о расчете оснований по предельным состояниям
- Технология устройства оснований с конусообразными в сечении опорами из сыпучих тел
Введение к работе
Актуальность работы
В настоящее время на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК) России имеется резервуарный парк общим объемом более 50 млн м . Наиболее распространенным типом резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов являются стальные вертикальные цилиндрические резервуары. Такие резервуары представляют особый класс сооружений, по существу не имеющих аналогов.
Практически каждый из них представляет собой объект повышенной опасности для персонала предприятий и окружающей среды. Аварии крупных стальных резервуаров, сопровождающиеся разливом огромных масс жидкости, могут привести и приводили к катастрофическим последствиям с человеческими жертвами, нарушениям нормальной эксплуатации, а также к значительному загрязнению окружающей среды. Поэтому резервуары относятся к исключительно ответственным сооружениям, обеспечение их высокой надежности при проектировании и строительстве и условий безаварийной эксплуатации является актуальной задачей, решение которой имеет большое народнохозяйственное значение.
Перспективы освоения нефтегазовых регионов севера Тюменской области и Ямало-Ненецкого округа, острова Сахалин приведут к необходимости сооружения резервуаров и резервуарных парков на слабонесущих грунтах. Это, в свою очередь, потребует новых конструктивных решений оснований резервуаров, постоянного контроля (мониторинга) за их состоянием.
Случаи из практики резервуаростроения показывают, что при проектировании и строительстве резервуаров в сложных инженерно-геологических и климатических условиях приходится решать важные задачи, направленные на обеспечение устойчивости оснований, находящихся под действием эксплуатационных нагрузок от резервуаров, и снижения их неравномерных осадок.
Попытки решения этой задачи путем использования фундаментов традиционных конструкций, в том числе и свайных, не привели к желаемым результатам.
Поэтому разработка новых типов оснований и фундаментов, отвечающих всем требованиям безопасной, безаварийной эксплуатации в сложных инженерно-геологических, климатических условиях, является актуальной задачей в настоящее время.
Целью работы является поиск резервов повышения эффективности и работоспособности при эксплуатации резервуаров путем разработки и внедрения новых конструктивных решений сооружения их фундаментов.
В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе были решены следующие основные задачи:
1) оценка и сопоставительный анализ существующих и предлагаемых конструкций оснований и фундаментов под вертикальные стальные резервуары для уточнения известных классификаций оснований и фундаментов стальных вертикальных резервуаров;
2) разработка новой конструкции основания вертикального стального резервуара (РВС) обеспечивающей повышение его несущей способности;
3) разработка численных моделей систем «резервуар-основание с использованием конусообразных опор», «резервуар - ленточный фундамент», оценка и сопоставительный анализ напряженно-деформированного состояния (НДС) конструктивных элементов резервуара при установке на различные виды оснований и фундаментов;
4) разработка рекомендаций по проектированию оснований РВС с использованием конусообразных опор. Научная новизна
1 Предложена более полная, уточненная классификация оснований вертикальных резервуаров, критериями построения которой является учет конструктивных особенностей в зависимости от инженерно-геологических условий строительной площадки, с учетом вместимости резервуара.
2 Установлено, что неравномерные осадки по площади днища и по его периметру влияют на несущую способность конструкции и являются главной причиной разрушения резервуаров, вызывают деформации в конструктивных элементах резервуаров, особенно в нижнем узле сопряжения стенки с окрайкой днища, и связанные с ним дополнительные напряжения, близкие к критическим.
3 Впервые предложена конструкция основания резервуара с использованием конусообразных опор, позволяющая снизить местные неравномерные осадки под стенкой резервуара, за счет того, что опоры увеличивают площадь опирання на грунт, тем самым повышая сопротивление эквивалентным напряжениям в теле резервуара, а также повысить жесткость узла сопряжения стенки и днища за счет горизонтальной опорной плиты, расположенной на конусообразных опорах.
4 Установлено, что расчетные значения НДС элементов резервуара, полученных с помощью численного моделирования системы «основание резервуар» наиболее близки к экспериментальным, что подтверждает возможность применения программного комплекса ANSYS к решению задачи оценки НДС резервуара.
Расчетами доказано, что при устройстве резервуара на основание с использованием конусообразных опор в узле сопряжения стенки и днища резервуара возникают эквивалентные напряжения, значения которых составляют 0,75-0,85 от уровня напряжений, возникающих при установке на ленточный фундамент, прогибы днища, при установке резервуара на основание с использованием конусообразных опор - 0,6 от значений прогибов при установке на ленточный фундамент. На защиту выносятся теоретические обобщения и классификация оснований и фундаментов резервуаров, конструктивное решение основания резервуара с конусообразными опорами, метод расчета напряженно-деформированного состояния узла сопряжения стенки и днища резервуара с основанием с использованием конусообразных опор, рекомендации по проектированию оснований резервуаров с использованием конусообразных опор.
Практическая ценность
На основании научных результатов, полученных в работе, разработано Руководство по проектированию оснований стальных вертикальных резервуаров с использованием конусообразных опор, утвержденное «ГУП Институт нефтехимпереработки РБ».
Апробация работы
Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
- на научно-технической конференции «Инжиниринг, инновации, инвестиции 2005» (г. Челябинск, 2005г.);
- IX, X Международных научно-технических конференциях при Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство. Камнеобработка» (г. Уфа, 2005,2006 гг.);
- VI Научно-методической конференции в рамках Конгресса нефтегазопромышленников России при Международной специализированной выставке (г. Уфа, 2005 г.);
- 56 Научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Уфимского государственного нефтяного технического университета (г. Уфа, 2005 г.);
Международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт» (г. Уфа, 2005 - 2007 гг.); -1 Научно-технической конференции молодых ученных и специалистов ООО «Баштрансгаз» (г. Уфа, 2005 г.);
Международной молодежной научной конференции «СЕВЕРГЕОТЭКОТЕХ-2007» (г. Ухта, 2007г.).
Публикации
Основное содержание диссертации опубликовано в 11 печатных трудах, в том числе 2 статьях и тезисах 9 докладов.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы включающего 146 наименования и приложений. Содержание работы изложено 130 страницах машинописного текста, включая 48 рисунков и 11 таблиц.
Современное состояние вопроса обеспечения надежности резервуаров
Важную роль в топливно-энергетической безопасности страны играет хранение жидких и газообразных углеводородов, без которых немыслимо жизнеобеспечение населения и нормальное функционирование хозяйственного комплекса.
Анализ научно-технической литературы по проблеме эксплуатации технических систем [7,12,19,20] позволяют сделать вывод о том, что все исследования, в конечном итоге, предполагают получение ответа на вопрос -как организовать их строительство (сооружение), эксплуатацию таким образом, чтобы обеспечить безаварийность конструкций с минимальными затратами материальных и трудовых ресурсов.
Рассмотрим основные положения по обеспечению надежности резервуаров [90].
Надежность резервуара - свойство его конструкции выполнять функции приема, хранения и отбора из него нефти и нефтепродуктов при заданных параметрах (уровень наполнения, плотность и вязкость, температура, скорость закачки и отбора продукта, оборачиваемость резервуара, а также масса снегового покрова, сила ветра, расчетная температура, величина сейсмического воздействия и т.д.).
Критериями, характеризующими эксплуатационную надежность резервуара, являются работоспособность, безотказность, долговечность и ремонтопригодность.
Работоспособность резервуара - состояние резервуара, при котором он способен выполнять свои функции без отклонения от параметров, установленных требованиями технической документации. Технической документацией предусматривается уровень внешних воздействий, методы сооружения, эксплуатации, нормы и допустимые отклонения от установленных параметров. Событие, заключающееся в нарушении работоспособности резервуара, называется отказом. Под отказом будем понимать параметрический отказ, приводящий к выходу параметров (характеристик) за допустимые пределы, установленные требованиями технических нормативов.
Безотказность работы резервуара - свойство резервуара и его элементов сохранять работоспособность без вынужденных перерывов в работе. Основным показателем безотказности конструкции является вероятность безотказной работы P(t) (коэффициент надежности) -вероятность того, что в заданном интервале времени t=T не возникнет отказа конструкции [19,20]. P(t) (коэффициент надежности) - количественный показатель надежности (критерий прочности, устойчивости, выносливости). Вероятность безотказной работы P(t) и вероятность отказа F(t) образуют полную группу событий, поэтому P(t)+ F(t)=l.
Долговечность резервуара и его элементов - свойство конструкции сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания.
Работы по надежности резервуаров появились в 60-70 годы прошлого века. Это труды В.Л. Березина, В.Е.Шутова, А.Г. Гумерова, Э.М. Ясина [12,13,19,40,79], М.К. Сафаряна [101,102,103]. В этих работах показано, что надежность резервуара зависит от многих факторов, но определяется, в основном, напряжено-деформированным состоянием узла сопряжения стенки и днища. Также в этих работах отмечалась необходимость исследований по определению количественной меры надежности, влияние осадок резервуаров на надежность и напряжено-деформированное состояние узла сопряжения стенки и днища.
Оценки сооружения и эксплуатации резервуаров впервые были проведены М.Н. Ашкинази и Т.И. Чикиневой в работе [5], В.И. Евтихеным [45,46] для резервуаров, эксплуатируемых на НПЗ, а позже О.А. Московской [78]. Основным содержанием этих исследований было изучение случайного характера отказов резервуаров. В качестве меры надежности предложено использовать вероятность безотказной работы.
Вертикальные стальные резервуары являются сложной технической системой [13,23,30], а решение задачи по повышению или оценке их надежности включает рассмотрение её (системы - резервуар) элементов и отдельных узлов [19,20].
Каждый элемент сложной системы характеризуется определенными выходными параметрами - величинами, определяющими показатели качества данного изделия.
Значение каждого выходного параметра всей конструкции зависит от выходных параметров отдельных частей и узлов данного изделия. При анализе надежности сложной системы все её элементы и узлы целесообразно разделять на группы [19,20]: - элементы, отказ которых практически не влияет на работоспособность конструкции (разрушение отмостки, изменение цвета и качества нанесенных лакокрасочных материалов на поверхность и т.п.); - элементы, работоспособность которых за рассматриваемый период времени практически не изменяется (лестница, ограждение, замерный люк и т.п.); - элементы, монтаж (демонтаж) или регулировка которых возможна при работе конструкций, не оказывая влияния на эффективность процесса (дренажная система, дыхательные клапаны и т.п.); - элементы, отказ которых приводит к отказу конструкции (основание резервуара, днище, окрайка и т.п.)
Таким образом, рассмотрению подлежат лишь элементы последней группы. К тому же надо учесть, что не все выходные параметры элементов этой группы определяют надежность конструкции и служат объектом рассмотрения, так как не у всех выход за допустимые пределы ведет к работе на пониженных режимах, прекращению эксплуатации, аварии.
Согласно нормативно-технической документации [93], основными факторами, обеспечивающими надежность и долговечность резервуаров являются: - качество проектно-изыскательских работ; - качество подготовительных работ; - качественное сооружение оснований и фундаментов; - качественное заводское изготовление стальных конструкций; - контроль качества строительных и монтажных работ; -соблюдение технологии процесса эксплуатации; - строгое соблюдение правил техники безопасности и охраны труда. На решение задач строительства резервуаров в ближайшие десятилетия будет оказывать влияние ряд новых факторов: - дальнейший рост потребности в нефтепродуктах; - намечающееся исчерпание мировых нефтяных ресурсов в освоенных месторождениях и уход к добыче нефти на морских шельфах, в том числе на севере; - всё возрастающие требования к экологической безопасности нефтехранилищ.
Увеличение добычи нефти российскими нефтяными компаниями в районах севера Сибири, Дальнего Востока (таблица 1.1, таблица 1.2) требует сооружения новых нефтебаз и нефтехранилищ, как в районах добычи нефти, так и в районах её переработки[78]. К этим объектам предъявляются все более жесткие требования безопасности.
Свойства сыпучих тел, используемых в конструктивном решении основания с конусообразными опорами
Проектирование и эксплуатация резервуаров для хранения нефти и продуктов её переработки в районах со сложными инженерно-геологическими и климатическими условиями (например, территория Западной Сибири) связано со значительными трудностями: заболоченностью, наличием слабых лессовых пород, высоким уровнем грунтовых вод, большой деформационной способностью грунтов (модуль деформации колеблется от 2,0 до 10 МПа) и т.д. Слабонесущими грунтами сложена практически вся территория районов нефтегазодобычи и нефтегазопреработки в нашей стране. Территория Западной Сибири на 80% представлена грунтами со слабой несущей способностью: на юге региона наносными отложениями, состоящими из илистых и пылеватых частиц, супесями и суглинками с толщиной слоев 5-Ю метров; на севере -торфяниками, супесями и пылеватым песком, с толщиной слоев от 1 до 10 метров и более.
Грунтовые воды на территории залегают на глубине от дневной поверхности 0,5-2 метра и связаны с бассейнами рек региона. Эти особенности грунтов приводят к снижению темпов строительства оснований промышленных и гражданских сооружений в этих районах, повышаются требования к надежности элементов конструкций сооружений.
Возникающие в процессе эксплуатации деформации и неравномерные осадки подтверждают факт о неприменимости традиционных проектных решений для оснований резервуаров.
Днище резервуара представляет собой абсолютно гибкую конструкцию, вследствие чего характер деформаций грунта по глубине в его основании будет отличатся от деформаций, которые происходит в случае нагружения жестких фундаментов.
Закономерности развития послойных деформаций грунта под жесткими фундаментами достаточно полно изучены и хорошо освещены в технической литературе [25,26,27,40,44,47,49]. Эти же закономерности при нагружении гибких фундаментов (типа днищ резервуаров) в сильносжимаемых грунтах, характерных для районов Западной Сибири, изучены недостаточно.
В то же время изучение материалов наблюдения за деформациями грунтов в основаниях резервуаров, проведенных различными авторами [1,2,14,54], свидетельствуют о значительном влиянии горизонтальных перемещений грунтов на осадку резервуаров в сильносжимаемых грунтах.
Главной особенностью региона является наличие мерзлых грунтов (27% территории покрыто мерзлыми грунтами). Возраст таких грунтов исчисляется десятками тысяч лет, а время их возникновения относится к ледниковому и послеледниковому периодам. Устройство оснований под резервуары на многолетнемерзлых грунтах осложняется тем, что применение свай запроектированных конструкций сильно затруднено, а также, что температура хранимого продукта в резервуаре меняется в течение непродолжительного периода циклически от положительных значений до отрицательных, что оказывает сильное влияние на температурный режим грунта.
Поиск путей повышения надежности эксплуатации резервуаров в сложных климатических и инженерно-геологических условиях Западной Сибири, за счет внедрения новых конструкций оснований, является актуальной проблемой. Причем главным требованием к новым конструкциям оснований является относительная технологическая простота сооружения, экономия материалов, идущих на строительство, наличие используемых материалов при сооружении в районе строительства.
Проведенные ранее исследования подтверждают эффективность применения конструктивных решений, ограничивающих возможность проявления горизонтальных перемещений в целях снижения общих и неравномерных осадок резервуара.
Рассмотрим примеры запатентованных конструкций оснований и фундаментов под вертикальные стальные резервуары, рекомендованных и приминяемых в сложных инженерно-геологических и климатических условиях.
Известна конструкция основания под стальные вертикальные резервуары [83], состоящая из кольцевых железобетонных ростверков на железобетонных сваях, перекрытие устраивается из трапецеидальных ребристых плит.
Недостатками таких оснований являются: значительный расход индивидуальных железобетонных конструкций и монолитного железобетона, нерациональное использование несущей способности основания под стенкой и днищем.
Известен фундамент цилиндрического резервуара [113], представляющий собой два ряда свай, погруженных по периметру резервуара и объединенных поверху монолитным железобетонным ростверком. Диаметр резервуара меньше внутреннего диаметра, образованного ростверком. Таким образом, резервуар имеет возможность свободного перемещения внутри ростверка.
Недостатком данной конструкции является то, что в ней не учитывается значительная разность давления на основание под стенкой и под днищем. Такой фундамент не может быть использован при строительстве резервуаров на слабых грунтах. Осадка резервуара на таком грунте будет превосходить нормы, допустимые [98].
Известней фундамент резервуара, включающий концентрически расположенные кольцевые опорные ленты ромбовидного поперечного сечения, жестко соединенные между собой, пространство между которыми заполнено уплотненным сыпучим материалом [114].
Известно, что нагрузка под стенкой резервуара происходит от веса стенки, кровли и снеговой нагрузки и значительно превосходит нагрузку от днища резервуара. Однако в рассматриваемом решении опора под стенку выполнена в виде плиты, установленной на насыпном грунте. Данная конструкция не является жестким основанием и, следовательно, имеет возможность осадки. При передаче нагрузки на уплотненный сыпучий материал "арочный эффект" возникает только до середины ромбовидных поперечных лент. Все вышесказанное приводит к снижению надежности фундамента.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение в создании конструкции основания для стальных вертикальных резервуаров большой емкости на слабых, заторфованных грунтах.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключался в увеличении несущей способности основания.
Указанный технический результат достигается тем, что в основании стального вертикального резервуара, содержащем опорный элемент, выполненный в виде кольцевого свайного ростверка, и песчаную отсыпку, сверху которой сформирована уплотненная песчаная подушка, на кольцевой свайный ростверк оперта стенка резервуара, а в песчаной отсыпке выполнены трапецеидальные траншеи, заполненные наполнителем, на которую оперто днище резервуара. Кроме того, трапецеидальные траншеи выполнены до забивки свай и заполнены песчано-гравийной смесью, причем траншеи, их засыпка и уплотнение выполнены от границ участка к его середине.
Сведения о расчете оснований по предельным состояниям
Предельные состояния - состояния конструкций (резервуаров) или их оснований, с наступлением которых они утрачивают способность сопротивляться внешним воздействиям или в них появляются недопустимые деформации и местные повреждения, вследствие чего они перестают удовлетворять предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям.
Методикой расчета [98] установлены следующие предельные состояния конструкций, определяемые: а) их несущей способностью (прочностью, устойчивостью, выносливостью); б) развитием чрезмерных деформаций от статических и динамических нагрузок; в) образованием трещин или появлением недопустимых местных деформаций. При расчете по предельным состояниям различают нормативные и расчетные внешние нагрузки.
Нормативные внешние нагрузки - наибольшие, установленные нормами, величины нагрузок, которые допускаются при нормальной эксплуатации конструкции и их оснований [99].
Расчетные внешние нагрузки - получают путем умножения нормативных нагрузок на соответствующие коэффициенты перегрузок, учитывающие опасность превышения (а в некоторых случаях и уменьшения) последних вследствие возможных отклонений значений фактических нагрузок от нормативных[100].
Как было отмечено, стальные вертикальные цилиндрические резервуары представляют собой сложные инженерно-технические сооружения с целым комплексом оборудования и устройств, необходимых для обеспечения нормальных эксплуатационных условий, работающих в сложном напряженно-деформированном состоянии.
Напряженно-деформированное состояние конструктивных элементов резервуаров вызывается как действием гидростатического давления, так и неравномерными осадками основания резервуара и разностью осадки самого резервуара и технологических трубопроводов. Кроме этого, конструктивные элементы подвержены циклическим знакопеременным нагрузкам, возникающие в процессе закачки и опорожнения резервуара, температурным деформациям (колебание температуры составляет от -60 до 50 , а также коррозионному разрушению). Также у резервуаров большой вместимости могут иметь место строительные и монтажные дефекты, приводящие к дополнительным деформациям и напряжениям. Все перечисленные факторы действуют на конструкцию резервуара одновременно.
Расчету стальных вертикальных цилиндрических резервуаров на прочность посвящены работы В.Л. Березина [12], П.П. Бородавкина [21], В.В. Любушкина [28], А.Г. Гумерова [40], М.К. Сафаряна [101,102], В.Е. Шутова [13],В.Б. Галеева [27,28,29] и др. Виды нагрузок, действующие на резервуар Согласно [98], в зависимости от продолжительности действия нагрузок на резервуар следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.
Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп выполняются с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий.
Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкции и основания.
В зависимости от учитываемого состава нагрузок, действующих на резервуар, следует различать: -основные сочетания нагрузок, состоящих из постоянных, длительных и кратковременных; -особые сочетания нагрузок, состоящих из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.
Нагрузка на основание, заполненного резервуара определяется составляющими: весом конструкций резервуара вместе с кровлей, если кровля опирается на стенку; весом жидкости, заполняющей резервуар; весом снежного покрова на крыше; избыточным давлением или разрежением, возникающим между зеркалом жидкости и крышей; ветровыми нагрузками.
Кроме основной составляющей, действующей на основание всегда (вес металлоконструкций резервуара) остальные в зависимости от обстоятельств, действуют по совокупности или по отдельности. Пример: опорожненный, негерметичный резервуар в летнее время (действие на основание только веса металлоконструкций резервуара) и резервуар наполненный нефтепродуктом в зимние время(действие на основание веса металлоконструкций резервуара, веса жидкости, снеговой и ветровой нагрузок).
Общий вес резервуара разделяется на вес стены GV вес кровли G/ и вес днища Gb. В случае плавающей крыши её вес Gp и вес снегового покрова добавляются к весу жидкости.
Конструкции резервуара, кроме днища и плавающей крыши, передают вес на относительно узкий пояс стыка листов стенки с днищем. Ширина этого пояса с учётом толщины стенки и утолщения листов днища составляет около 10 см. Давление на этот узкий пояс днища по контуру стены довольно значительное и зависит от диаметра и высоты резервуара. При крышах, опёртых на стенку, оно доходит до 1 МПа, а при плавающих крышах - до 0,6 МПа[51].
Как показано в работе, наиболее опасным с точки зрения устойчивости является порожний резервуар. Для резервуара с плавающей крышей это случай, когда крыша находится в нижнем положении, резервуар сверху открыт, а ветровая нагрузка действует и на внутреннюю поверхность стенки.
Это положение также подтверждается фактом аварии резервуаров РВСП-50000 в г. Новороссийске в середине 80-х годов прошлого века. Стенки резервуаров при незаполненном состоянии получили большие деформации в результате действия ветровой нагрузки, а из-за большой снеговой нагрузки плавающие крыши, обрушив опорные стойки, провалились на днище резервуаров [52]. Установлено, что на возможную потерю устойчивости наибольшее влияние оказывают нагрузки, вызывающие периметрическое сжатие, такие, как. ветровой напор и вакуум. На устойчивость резервуара влияние оказывают и начальные дефекты (прогибы) стенки.
Технология устройства оснований с конусообразными в сечении опорами из сыпучих тел
Комплекс работ по сооружению оснований под вертикальные стальные резервуары включает: -вертикальную планировку; -земляные работы; -установку конусообразных в сечении опор; -монтаж плит; -установка гидрофобного слоя, а в резервуарном парке, кроме того, большой комплекс работ по прокладке инженерных коммуникаций, устройство обвалований, устройства временных дорог и ряд необходимых работ.
Специфичность выполнения работ, включенных в этот комплекс, определяется принятыми конструктивными решениями и методами организации работ с учетом местных геологических и климатических условий.
Известно, что заблаговременное выполнение работ по инженерной подготовке позволяет обеспечить высокую культуру организации работ, ритмичный ввод объектов в эксплуатацию, снижение затрат на строительство временных сооружений. Обычно мощности потоков, выполняющих работы нулевого цикла, оказываются меньше мощности потока, монтирующие надземные сооружения [54]. В связи с этим обстоятельствами разрабатываются конструкции и формируются потоки таким образом, чтобы максимальное количество работ выполнялось бы одной организацией без разрыва технологической последовательности выполняемых ею работ, работами других производственных организаций, чтобы работы нулевого цикла завершались одним этапом с полной передачей по монтаж надземного сооружения. Рассмотрим подробно технологию строительства.
Подготовительные работы До начала производства основных работ необходимо: обозначить коммуникации и передать участок строительства подрядчику; оформить разрешительную документацию на производство работ; доставить технические средства, оборудование и строительные материалы; организовать систему связи; обустроить съезды с существующих дорог (при их отсутствии); обустроить временные переезды; обустроить подъездные дороги. Технологическая последовательность производства основных работ Организация и технологическая последовательность выполнения основных работ по сооружению основания следующая: - определить и обозначить местоположение сооружаемого основания (выполняет Заказчик); - обозначить места складирования минерального грунта (отвалов) согласно разработанного ППР; - при необходимости снять плодородный слой почвы (разместить в отвалы в пределах стройплощадки); - соорудить кольцевой котлован под подсыпку щебня; - провести геодезическую проверку уровня котлована; - произвести засыпку котлована щебнем; - соорудить котлованы под опоры (из сыпучего тела) в последовательности указанной на рисунке 4.2; - отсыпать песчаную подготовку опоры (в разрезе имеющую вид конуса) в котлован, учитывая высоту и размеры по основанию песчаннои подготовки опоры, указанную на стройгенплане; - провести контроль качества отсыпки, из сыпучего тела; - установить дренажные трубы; - установить плиты на песчаный конус с помощью автокрана, соблюдая угол в вершине конуса а; - провести замоноличивание в вершине конуса; - провести засыпку котлована песчано-щебеночной подготовкой; - выполнить работы по сооружению опор во всех котлованах (в последовательности указанных на рисунке 4.2); Рисунок 4.1 - Технология устройства опор - провести работы по установке опорной плиты с помощью автокрана; - выполнить рекультивацию.
