Фундаменты резервуаров из винтовых свай

Промышленное строительство Проектирование


Статья расскажет о том, как построить фундаменты резервуаров из винтовых свай.

Резервуар – герметично закрываемое или открытое емкостное устройство, наполняемое жидким (вода, нефтепродукты, спирт) или газообразным веществом, сыпучим материалом для его последующего накопления, транспортировки или хранения.

Подобные сосуды востребованы в отраслях:

  • нефтегазовой;

  • транспортной;

  • химической;

  • пищевой промышленности. 

По типу расположения резервуары бывают:

  • надземные;

  • подземные;

  • подводные.

По типу конструкции;

  • вертикальные и горизонтальные цилиндрические;
  • шаровые;

  • каплевидные;

  • прямоугольные.

По условиям эксплуатации:

  • стационарные;

  • переносные/перемещаемые;

  • плавающие. 

   Фундаменты под резервуары (фундаменты для резервуаров) с помощью винтовых свай

Фундаменты из винтовых свай для резервуаров

При устройстве фундамента резервуара должно быть предусмотрено проведение мероприятий по отводу грунтовых вод и атмосферных осадков из-под днища конструкции.

Все работы по устройству фундамента резервуара проводятся до начала его монтажа. Проектную отмостку основания, фундамент под шахтную лестницу и опоры под подводящие трубопроводы рекомендуется выполнять после монтажа металлоконструкций резервуара.

Выбор фундамента под емкости зависит от объема и особенностей сооружения (очертания в плане, величина нагрузки и схема ее передачи на грунты основания), а также от конкретных инженерно-геологических условий (сопротивление грунта сжатию, степень пучения при сезонных промерзаниях).

Установить резервуар на естественном основании (наиболее дешевый вариант), даже при условии наличия на площадке слабых грунтов, возможно при строительстве фундамента для резервуара из винтовых свай. 

Обустройство фундаментов резервуаров для Западно-Салымского месторождения

Компания «ГлавФундамент» приняла участие в реализации проекта по обустройству Западно-Салымского месторождения, выполнив численный анализ работы двухлопастных винтовых свай в качестве фундамента резервуаров.

Разработка Салымской группы месторождений, самым крупным из которых является Западно-Салымское – крупнейший инвестиционный проект по разработке нефти в России. Западно-Салымское месторождение открыто в 1987 году и охватывает 756 км2. На этой площади расположены 300 скважин, уровень добычи нефти здесь превышает 120 тысяч баррелей в сутки.

Геологические условия площадки строительства

Согласно отчету по инженерно-геологическим изысканиям площадка строительства представлена насыпными и глинистыми грунтами, а также суглинками от мягкопластичной до текучей консистенции с линзами пылеватого песка.

Подобные основания характеризуются низкой несущей способностью, а также высокой степенью пучинистости.

Расчеты фундаментной конструкции

В соответствии с предоставленными данными специалисты отдела НИКОР компании «ГлавФундамент» рекомендовали под объект сваи для сезоннопромерзающих грунтов широколопастные двухлопастные со следующими конструктивными параметрами:

  • диаметр лопастей – 490 мм;

  • конфигурация лопастей – для грунтов мягкопластичной консистенции;

  • толщина лопастей – 8 мм;

  • диаметр ствола – 159 мм;

  • толщина стенки ствола – 6 мм;

  • длина – 10 000 мм.

Численное моделирование НДС грунта вокруг сваи при действии вдавливающей нагрузки выполнялось в системе автоматизированного проектирования. За несущую способность принималась нагрузка, воспринимаемая конструкцией при осадке равной 3 см. Винтовая двухлопастная свая моделировалась в рамках упругой модели.

Проведенный анализ напряженно-деформированного состояния численными методами показал, что максимальное сопротивление по грунту достигается оптимальными геометрическими пропорциями конструкции, а именно:

Таким образом, несущая способность свай по грунту при действии вдавливающей нагрузки составила 16,8 тс, при действии выдергивающей нагрузки – 15,3 тс.  Эти значения значительно превысили расчетную силу сжатия, равную 4,1 тс.

Подбор толщины металлопроката и марки стали осуществлялся на основании данных о коррозионной активности грунтов на площадке строительства и в соответствии с требованиями к жесткости и прочности, а также с требованиями к сроку службы, установленными ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

Для уточнения правильности подбора толщины металлопроката после выполнения расчета срока службы была выполнена проверка соответствия остаточной толщины стенки ствола проектным нагрузкам (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»)

Грунтовые условия площадки строительства также требовали обязательного проведения расчетов на действие касательных сил морозного пучения в соответствии с Приложением Ж СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

В соответствии с данными ИГИ глубина сезонного промерзания для участка составляет 2,3 м. Проверка показала, что в этом случае сила воздействия касательных сил морозного пучения на сваю равна 92,8 кН, тогда как расчетное значение силы, удерживающей ее от выпучивания вследствие трения ее боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания, составляет 148,2 кН. Следовательно, условие по обеспечению устойчивости на действие касательных сил морозного пучения выполняется.

По результатам выполненных работ винтовые сваи рекомендованной конструкции были изготовлены и установлены на объекте.



Была ли информация для Вас полезной?
0
0
0

Статьи по теме