大型儲罐強夯地基與樁基沉降變形分析研究.pdf

1、目前常采用的大型儲罐的四種基礎形式為:碎石樁復合地基、強夯地基、鋼筋混凝土樁基+承臺、天然地基。對大型儲罐的威脅主要來自于基礎的不均勻沉降和底板的較大變形,從而造成底板的脆性破壞。伴隨著大型化而來的是荷載日益增大,技術條件日益復雜,基礎沉降和不均勻沉降限制日益嚴格。由于我國的幅員遼闊,各地區(qū)的土層構造和成因,以及地基土的地質特性差異變化較大,特別是沿海各地分布不少的軟弱土,它具有強度低、壓縮性大等不良特性。在這類土上建設大型儲罐,不僅基

2、礎的沉降量大,儲罐底板也有較大的變形。關于沉降的分析和計算國內外學者都進行了相關的研究,并將其理論引入到設計規(guī)范中。關于基礎沉降變形允許值到目前還沒有統(tǒng)一的標準,各國均有各自建議的規(guī)范,基礎沉降變形的研究仍是一個值得深入探討的問題。
　　 本論文依托中石油科技攻關項目:二維有限元數(shù)值法在大型儲罐地基沉降分析中的應用。根據(jù)目前收集到的實際工程資料,主要對采用強夯處理的阿聯(lián)酋油罐項目的儲油罐、采用強夯地基及樁基的廣東珠海石油倉儲工程

3、項目的儲油罐分析不同基礎形式條件下的油罐基礎變形問題。
　　 本文探討了國內外采用原位測試方法獲取有限元計算中本構模型參數(shù)及其它參數(shù)的可行性,并對阿聯(lián)酋案例中砂土層擾動樣進行了室內試驗以獲得較為完整準確的模型參數(shù)。通過大型有限元軟件PLAXIS建立二維、三維有限元模型來模擬儲罐地基在加載過程中的沉降,分析討論不同有限元模型參數(shù)對油罐沉降的影響,得到模型中剛度參數(shù)對于沉降影響最大,強度參數(shù)在實際計算中影響較小,為工程中數(shù)值模擬參數(shù)

4、的調整提供依據(jù);對大型油罐地基處理現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)進行了詳細的分析,提出動探錘擊數(shù)與有限元模型楊氏模量參數(shù)的相關性,為類似地基上大型油罐的數(shù)值模擬的參數(shù)選取提供參考;考慮油罐底部強夯夯擊能不同的分布情況對油罐沉降的影響,得出當高夯擊能分布范圍為罐中心點0.7倍罐半徑的范圍內對罐中心沉降影響較大,而0.7～1倍罐半徑時對環(huán)墻沉降影響較大,從而為同類地基強夯設計提供參考;考慮不同環(huán)墻對罐周圍差異沉降的影響,得出鋼筋混凝土環(huán)墻對罐周沉降有較好的控

5、制效果,但對差異沉降的控制與其他基礎類型相似;考慮不同罐間距對沉降的影響,得出當罐間距為罐半徑及以上距離時,罐間距對環(huán)墻沉降影響較小,可忽略,為油罐罐區(qū)設計提供參考;對比同地質不同地基處理方法,為該類地基處理得到較為經(jīng)濟的方法,總結出可較好地控制差異沉降且節(jié)約造價的合理形式;分析總結二維和三維模擬計算方法,討論優(yōu)點及不足,提出不同方法的適用范圍。
　　 本文針對基礎沉降問題,采用有限元數(shù)值模擬方法分析不同地質條件下儲罐地基沉降和