Фундамент для подземного резервуара

10. Основания и фундаменты

10.1. Основные положения

10.1.1. Проектирование основания и фундаментов под резервуар должно выполняться специализированной проектной организацией с учетом положений ГОСТ Р 52910-2008, СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.02.03-85; СНиП 2.02.04-88; СНиП II-7-87 и дополнительных требований настоящего Стандарта.

10.1.2. Материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий площадки строительства должны содержать следующие сведения о грунтах и грунтовых водах:

— литологические колонки под пятно резервуара, количество, глубина и расположение которых должны обеспечить построение достоверных разрезов вдоль контурной окружности основания и по ее диаметрам;

— физико-механические характеристики грунтов, представленных в литологических колонках (удельный вес γ, угол внутреннего трения φ, сцепление С, модуль деформации Е, коэффициент пористости ε);

— расчетный уровень грунтовых вод с прогнозом гидрологического режима на ближайшие 20 лет для резервуаров объемом до 10000 м 3 и на 50 лет для резервуаров объемом более 10000 м 3 .

Кроме того, если сжимаемая толща представлена слабыми грунтами (модуль деформации менее 10 МПа), то для каждой грунтовой разности должны быть приведены значения коэффициента фильтрации.

Для величин физико-механических характеристик грунтов должны приводиться однозначные расчетные значения.

При проектировании фундаментов резервуаров в сложных инженерно-геологических условиях инженерные изыскания должны выполняться специализированными организациями и содержать данные для выбора типа оснований и фундаментов с учетом возможного изменения (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических и гидрологических условий площадки строительства.

10.1.3. Расчет основания по деформациям предусматривает определение расчетных значений величин, характеризующих абсолютные и относительные перемещения фундаментных конструкций и элементов стальной оболочки резервуара с целью их ограничения, обеспечивающего нормальную эксплуатацию резервуара и его долговечность.

10.1.4. Расчет осадок основания резервуара следует выполнять, как правило, с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемой среды: полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи или слоя конечной толщины.

В случае, если расчетные значения деформаций основания превышают предельные значения, следует выполнить расчет осадок с учетом совместной работы оболочки резервуара и основания, рассматривая расчетную схему основания, характеризуемую коэффициентами жесткости, в качестве которых принимаются отношения давления на основание к его расчетным осадкам в различных точках поверхности согласно рекомендациям СНиП 2.01.09.

Расчет системы «резервуар-основание» может быть выполнен также с использованием существующих вычислительных комплексов по определению осадок фундаментов с учетом взаимодействия основания и оболочки резервуара.

10.1.5. Проектная высота расположения днища резервуара определяется технологическим заданием, однако, эта высота должна превышать максимальный уровень окружающей спланированной поверхности земли минимум на 0.5 м, а после достижения основанием расчетных осадок высота днища над уровнем окружающей земли должна быть не менее 0,15 м.

10.1.6. В проекте КМ должно быть представлено задание для проектирования основания и фундаментов под резервуар, включающее расчетные реактивные усилия (нагрузки), передаваемые от корпуса резервуара на его фундамент, а также величины допустимых деформаций основания.

10.2. Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара

10.2.1. Реактивные усилия, передаваемые с корпуса на основание и фундамент резервуара, определяются в зависимости от конструктивных, технологических, климатических, сейсмических нагрузок и их сочетаний, приведенных в таблице П.4.6 Приложения П.4.

10.2.2. В состав нагрузок, передаваемых по контуру стенки резервуара на его фундамент, входят нагрузки двух типов.

Нагрузки первого типа, обеспечивающие осесимметричное распределение усилий по контуру стенки, включают:

— вес резервуара с учетом оборудования и теплоизоляции, за вычетом центральной части днища;

— избыточное давление и разрежение в газовом пространстве резервуара.

Нагрузка второго типа возникает от ветрового воздействия на корпус резервуара и создает кососимметричное распределение усилий по контуру стенки.

Ветровая нагрузка вызывает появление опрокидывающего момента, вычисляемого относительно точки, расположенной на оси симметрии опорного контура стенки с подветренной стороны резервуара. Нагрузки первого типа создают момент, препятствующий опрокидыванию резервуара.

10.2.3. Перечень необходимых расчетов включает:

— определение нагрузок на центральную часть днища в условиях эксплуатации, гидро- пневмоиспытаний и при сейсмическом воздействии;

— расчет максимальных и минимальных нагрузок по контуру стенки в условиях эксплуатации и при сейсмическом воздействии;

— проверку на отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления на пустой резервуар;

— проверку на опрокидывание пустого резервуара путем сравнения опрокидывающего момента и момента от удерживающих сил;

— проверку резервуара с продуктом на опрокидывание в условиях землетрясения;

— расчет анкеров, если происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего давления на пустой резервуар;

— расчет анкеров, если устойчивость пустого резервуара от опрокидывания не обеспечена;

— расчет анкеров, если устойчивость резервуара с продуктом от опрокидывания при землетрясении не обеспечена.

Расчет нагрузок на основание и фундамент резервуара при землетрясении приведен в п. 9.6.6.

10.2.4. Опрокидывающий момент, действующий на резервуар в результате ветрового воздействия, вычисляется по формуле:

10.2.5. Расчетная погонная нагрузка по контуру стенки характеризуется максимальным и минимальным значениями, соответствующими диаметрально противоположным участкам фундамента (рис. 10.1). Максимальная и минимальная нагрузки определяются соответственно, как сумма и разность максимальных нагрузок первого и второго типа (с учетом знаков). Расчетная нагрузка по контуру стенки в основании резервуара определяется по формулам:

Рис. 10.1. Нагрузки на фундамент, передаваемые по контуру стенки резервуара

10.2.6. Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент резервуара, соответствующая 1-му расчетному сочетанию нагрузок (таблица П. 4.6 Приложения П.4), составляет:

10.2.7. Если теплоизоляция, или вакуум, или снеговая нагрузка отсутствуют, формула 10.2.6 должна быть приведена в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.

10.2.8. Коэффициент fs назначается согласно указаниям п. 9.2.3.1.7.

10.2.9. Нагрузки на центральную часть днища определяются исходя из величины внутреннего избыточного давления, максимального проектного уровня налива и плотности продукта (эксплуатация) или воды (гидро- пневмоиспытания). Эту нагрузку следует определять по формулам:

pf = γn[0,001g(ρH + ρstbc) + 1,2p],

Pfg = γn[0,001g(ρgH0g + ρstbc) + 1,25p].

10.2.10. Требования по установке анкеров

10.2.10.1. Анкеровка корпуса резервуара требуется если:

— происходит отрыв окраек днища от фундамента при действии внутреннего избыточного давления;

— момент от сил, вызванных ветровым воздействием, превышает момент от вертикальных удерживающих сил, действующих на пустой резервуар.

10.2.10.2. В случаях, указанных в п. 10.2.10.1, стенка резервуара прикрепляется к фундаменту анкерными устройствами, шаг установки и размеры которых определяются расчетом.

10.2.10.3. Требуется установка анкеров, если выполняются следующие неравенства, соответствующие условиям п. 10.2.10.1:

Q_min 3 и не менее 1,0 для резервуаров объемом свыше 3000 м 3 . Толщина железобетонного кольца принимается не менее 0,3 м. При строительстве резервуаров в сейсмических районах наличие кольцевого железобетонного фундамента является обязательным. Ширина кольца должна быть не менее 1.5 м, а толщина не менее 0,4 м.

Рис. 10.4. Сплошная железобетонная плита

10.3.4. Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты рекомендуется для резервуаров диаметром не более 15 м на немерзлых грунтах, для всех резервуаров на мерзлых грунтах, а также для всех резервуаров при хранении в них этилированных бензинов, реактивного топлива или иных ядовитых продуктов. Для обнаружения возможных протечек продукта железобетонная плита должна иметь уклон не менее 1 % от центра к периметру, а также радиально расположенные дренажные канавки.

Источник

7. Требования к монтажу конструкций ГОСТ Р 52910-2008

7.1.1. Монтаж конструкций резервуаров должен осуществляться в соответствии с проектами КМ, ППР, требованиями настоящего стандарта (см. раздел 5) и [14], [15]. ППР является основным технологическим документом при монтаже резервуара

7.1.2. Зона монтажной площадки должна быть обустроена в соответствии со строительным генеральным планом и включать в себя площадки для работы и перемещения подъемно-транспортных механизмов, площадки складирования, временные дороги, необходимые помещения и инженерные сети (электроэнергия, вода, средства связи), средства пожаротушения.

7.1.3. При производстве монтажных работ запрещаются ударные воздействия на сварные конструкции из сталей с пределом текучести не более 390 МПа при температуре ниже минус 25 ºC, с пределом текучести более 390 МПа — при температуре ниже 0 ºC.

7.1.4. До начала монтажа резервуара должны быть проведены все работы по устройству основания и фундамента.

7.1.4.1. Приемка основания и фундамента резервуара производится заказчиком при участии представителей строительной организации и монтажника. Приемка основания и фундамента должна оформляться соответствующим актом.

7.1.4.2. Приемка оснований и фундаментов

Принимаемое основание и фундамент должны соответствовать требованиям проектной документации и настоящего стандарта.
Предельные отклонения размеров основания и фундаментов от проектных не должны превышать указанных в таблице 10.

Таблица 10. Предельные отклонения размеров основания и фундамента

Наименование параметра	Предельное отклонение, мм, при диаметре резервуара
	до 12 м	св. 12 до 25 м	св. 25 до 40 м	св. 40 до 65 м	св. 65 до 95 м
Отметка центра основания при плоском	0 . +10	0 . +20	0 . +30	0 . +40	0 . +45
Отметка центра основания при подъеме к центру	0 . +10	0 . +20	0 . +30	0 . +40	0 . +45
Отметка центра основания при уклоне к центру	0 . -5	0 . -10	0 . -15	0 . -20	0 . -20
Отметки поверхности периметра грунтового основания, определяемые под стенкой резервуара (разность отметок смежных точек через каждые 6 м)	10	15	—	—	—
Отметки поверхности периметра грунтового основания, определяемые под стенкой резервуара (разность отметок любых других точек)	20	25	—	—	—
Отметки поверхности кольцевого фундамента (гидроизолирующего слоя), определяемые в зоне расположения стенки (разность отметок смежных точек через каждые 6 м)	—	15	15	20	20
Отметки поверхности кольцевого фундамента (гидроизолирующего слоя), определяемые в зоне расположения стенки (разность отметок любых других точек)	—	25	30	40	50
4. Ширина кольцевого фундамента через каждые 6 м	0 . +50
5. Наружный диаметр кольцевого фундамента, четыре измерения (под углом 45 0)	± 20	± 20	+30	+40	+50
			-20	-30	-30
6. Толщина гидроизолирующего слоя (на основе песка и вяжущих присадок) на поверхности кольцевого фундамента	+5

7.1.5. Приемка металлоконструкций резервуара (входной контроль)

7.1.5.1. Приемка металлоконструкций резервуара в монтаж должна проводиться представителями заказчика и монтажника с оформлением акта установленной формы.
К акту приемки металлоконструкций в монтаж должны быть приложены:

• КМД изготовителя;
• комплектовочные (отправочные) ведомости;
• результаты измерений и испытаний при проведении заводского входного контроля металлопроката и сертификаты на сварочные материалы;
• карты контроля сварных соединений физическими методами.

7.1.5.2. Качество поставленных элементов и узлов металлоконструкций должно соответствовать требованиям технологической документации монтажника, проектной документации КМ, КМД и настоящего стандарта.

7.2. Монтаж конструкций днища

7.2.1. При сборке днища резервуара должна быть обеспечена сохранность основания (фундамента) и гидроизолирующего слоя от воздействия различных монтажных нагрузок.

7.2.2. Порядок и схема монтажа днища резервуара с окрайками должны предусматривать:

• расположение листов окраек в соответствии с привязочными размерами относительно осей резервуара по КМ и КМД;
• расположение и сварку элементов центральной части днища в соответствии с КМ и КМД.

7.2.3. Монтаж днища резервуара, не имеющего кольцевой окрайки, должен производиться рулонированными полотнищами или отдельными листами, собираемыми между собой внахлест или встык на остающихся подкладках.
В зоне расположения стенки резервуара нахлесточное соединение должно быть переведено в стыковое на остающейся подкладной полосе. Усиление сварных стыков под стенкой резервуара должно быть удалено заподлицо с основным металлом.

7.2.4. Отклонения размеров и формы смонтированного днища резервуара не должны превышать предельных значений, указанных в таблице 11.

Таблица 11. Предельные отклонения размеров формы днища резервуара.

Наименование параметра	Предельное отклонение, мм, при диаметре резервуара				Примечание
	до 12 м	св. 12 до 25 м	св. 25 до 40 м	св. 40 м
Высота местных выпучин или вмятин на центральной части днища	f ≤ 0,1R ≤ 80				— максимальная стрелка вмятины или выпучины на днище, мм; R — радиус вписанной окружности на любом участке вмятины или выпучины, мм. Резкие перегибы и складки не допускаются
Местные отклонения от проектной формы в зонах радиальных монтажных сварных швов кольца окраек (угловатость)	+3				Измерения проводят шаблоном на базе 200 мм
Подъем окрайки в зоне сопряжения с центральной частью днища	fa ≤ 0,03L		fa ≤ 0,04L		fa — высота подъема окрайки, мм; L — ширина окрайки, мм
Отметка наружного контура днища.При пустом резервуаре (разность отметок соседних точек на расстоянии 6 м по периметру)	10	15	15	20	—
Отметка наружного контура днища.При пустом резервуаре (разность отметок любых других точек)	20	25	30	40	—
Отметка наружного контура днища. При заполненном водой резервуар (разность отметок соседних точек на расстоянии 6 м по периметру)	20	25	25	30	—
Отметка наружного контура днища. При заполненном водой резервуар (разность отметок любых других точек)	30	35	40	50	—

7.3. Монтаж конструкций стенки

7.3.1. Монтаж стенки резервуара отдельными листами

Стенку резервуара при полистовой сборке монтируют методом наращивания или подращивания.

7.3.1.1. Метод наращивания предусматривает сборку стенки, начиная с 1-го пояса с последующей установкой листов стенки в проектное положение вверх по поясам.
При монтаже стенки резервуара методом наращивания:

• сборку листов 1-го пояса следует производить с соблюдением допустимых отклонений, указанных в ППР;
• сборку листов стенки между собой и с листами днища следует производить с применением сборочных приспособлений;
• вертикальные и горизонтальные стыки стенки собирают с проектными зазорами под сварку.

Устойчивость стенки от ветровых нагрузок при монтаже должна обеспечиваться установкой расчалок и секций временных колец жесткости.

7.3.1.2. Метод подращивания предусматривает сборку стенки резервуара, начиная с верхнего пояса с последующим подъемом собранной и сваренной конструкции специальными подъемными устройствами для сборки нижележащих поясов стенки. При монтаже методом подращивания устойчивость конструкции должна обеспечиваться специальной оснасткой, предусмотренной ППР. Метод подращивания может использоваться также в качестве комбинированного метода при монтаже верхней части стенки из рулонов, а нижних поясов — из отдельных листов.

7.3.2. Монтаж стенки резервуара рулонированными полотнищами

Монтаж стенки резервуара рулонированными полотнищами состоит из следующих основных этапов:

• подъем рулона стенки в вертикальное положение.

Технология выполнения работ при подъеме рулона должна обеспечивать сохранность полотнища стенки от воздействия монтажных и других нагрузок. Исходное положение рулона перед подъемом в плане следует принимать с учетом проектного положения оси монтажного стыка стенки;

• разворачивание полотнища стенки.

При разворачивании стенки должна быть обеспечена устойчивость полотнища от воздействия ветровых нагрузок с помощью закрепленных на нем расчалок, опорного или верхнего (для РВСПК) колец жесткости, щитов крыши;

• формообразование концевых участков полотнища стенки.

Для обеспечения формы монтажного стыка полотнищ необходимо провести формообразование начального и конечного участков полотнищ в соответствии с требованиями 7.3.3. Формообразование проводится на поясах толщиной 8 мм и более;

• сборка монтажного стыка стенки.

Сборку монтажного стыка выполняют с помощью технологических приспособлений с соблюдением проектных зазоров и разделки кромок в соответствии с требованиями ППР.

7.3.3. Отклонения размеров и формы смонтированной стенки резервуара не должны превышать предельных значений, указанных в таблице 12.

Источник