Осадка фундамента резервуара норматив
Обновлено: 18.05.2024
РУ 05-85
Инструкция по проектированию и устройству оснований и фундаментов вертикальных стальных резервуаров в условиях Среднего Приобья
Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"
Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.
Способы доставки
- Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
- Курьерская доставка (7 дней)
- Самовывоз из московского офиса
- Почта РФ
Инструкция устанавливает требования к проектированию и устройству оснований и фундаментов вертикальных стальных резервуаров дня хранения нефти и нефтепродуктов емкостью до 20 тыс. м3 условиях Среднего Приобья.
Оглавление
1. Общие положения
2. Основные технические требования, предъявляемые к основаниям и фундаментам резервуаров
3. Состав и объем инженерно-геологических изысканий под резервуары
4. Расчет и проектирование фундаментов резервуаров
5. Способы улучшения оснований фундаментов резервуаров
6. Геодезические наблюдения за деформациями оснований и фундаментов резервуаров
Приложения 1. Расчет деформаций оснований резервуаров
Приложения 2. Расчетные коэффициенты
| Дата введения | 10.01.1986 |
|---|---|
| Добавлен в базу | 01.09.2013 |
| Актуализация | 01.02.2020 |
Этот документ находится в:
- Раздел Экология
- Раздел 75 ДОБЫЧА И ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ, ГАЗА И СМЕЖНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА
- Раздел 75.200 Оборудование для переработки нефти, нефтяных продуктов и природного газа
- Раздел 75.200.20 Хранилища. Резервуары. Раздаточные устройства
- Раздел Строительство
- Раздел Нормативные документы
- Раздел Отраслевые и ведомственные нормативно-методические документы
- Раздел Проектирование и строительство объектов нефтяной и газовой промышленности
Организации:
Нормативные ссылки:Разработан Гипротюменнефтегаз Миннефтепрома Утвержден Гипротюменнефтегаз Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
Министерство нефтяной промышленности
ГЛАВТЮМЕННЕ-ФТЕГАЗ Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности имени В. И. Муравленко (ГИПРОГЮМЕН1НЕФТЕГАЗ)
ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПРИОБЬЯ
Инструкция разработана впервые и содержит требования к проектированию и сооружению оснований и фундаментов вертикальных стальных цилиндрических резервуаров в условиях Среднего Приобья.
Требования настоящей Инструкции являются обязательными для всех инженерно-технических работников организаций, проектирующих и строящих резервуары в районах Среднего Приобья.
В составлении Инструкции принимали участие: к.г.н.
(с) Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности имени В.И.Муравленко (Гипротюменнефтегаэ), 1986 г.
Расчет оснований но несущей способности
4.1.4. По несущей способности основания рассчитываются, ИСХОДЯ из условия
F - расчетная нагрузка на основание;
!Гп - коэффициент надежности, принимаемый равным I;
Fu - сила предельного сопротивления основания;
<ГС - коэффициент условий работы, принимаемый равным I.
Примечание. Расчет оснований по несущей способности необходимо выполнять при величии на площадке строительства слабых структурно-неустойчивых: глинистых грунтов (супеси, суглинки, глины жгкопластичшй консистенции, торфы и др.). При атом требуется выполнить расчет общей устойчивости основания (всего резервуара), местный расчет (под стенкой).
4.1.5. Прочностные расчеты оснований должны производиться на сопротивление сдвигу грунтов в состоянии незавершенной консолидации. При этом следует руководствоваться также указаниями
п. 2.61 СНиП 2.02.01-83.
4.1.6. Сила предельного сопротивления основания резервуара определяется из решения осесимметричной задачи предельного равновесия
Я - радиус резервуара или края плиты кольцевого фундамента, м;;
С - удельное сцепление, н/м^ (кгс/см^);
$о - расчетный удельный вес грунта, н/м 3 (кгс/см 3 ); йк,Ск
безразмерные коэффициенты, зависящие от угла
внутреннего фения и приведенные в табл. 3.
Окончание табл. 3
Угол внутреннего трения, град
^ 4,122 5,513 7,385 9,926 13,410 18,240 25,014
Ск 14,681 17,289 20,586 24,620 29,813 36,493 45,195
4.1.7. Местная несущая способность основания в зависимости от типа фундамента определяется под стенкой резервуара или под железобетонным кольцом. Устойчивость грунта под стенкой (кольцом) , как. правило, обеспечена, поэтому такой расчет выполняется при отсыпке насыпл из местного грунта, подвергающегося промораживанию и намоканию, а также при слабом несущем слое естественного основания.
4.1.8. Сила предельного сопротивления основания рц под стенкой (кольцом) определяется по формуле
где б - ширина фундаментного железобетонного кольца или нольцевого фундамента, м;
X, - объемный вес грунта, н/м 3 (кгс/см 3 );
С -удельное сцепление, н/м 3 (кгс/см 2 );
Cjr - боковая пригрузка h ), н/м 2 (кгс/см 2 );
k. - высота залива жидкоети;
\ - удельный вес воды;
A0fi0,Сс - коэффициенты» зависящие от утла внутреннего
трения и приведенные в табл, 4.
Примечание, Если железобетонное кольцо отсутствует, величина В принимается равной 10 d (где & - толщина листа днища).
Угол внутреннего трения, град
Окончание табл. 4
Расчет оснований по деформациям
4.1,9. Основание-резервуара по деформациям рассчитывается, исходя из условия
S - расчетная величина осадки основания;
5fc - предельно допустимая деформация основания, устанавливаемая по табл. I.
4.1.10. Расчет осадки основания резервуара может быть выполнен:
- методом послойного суммирования;
- методом слоя конечной толщины.
Примечания. I, При выборе метода расчета следует руководствоваться указаниями сНиП 2.02.01-83.
2. Деформация оснований резервуаров рассчитывается согласно прял. I настоящей Инструкции.
4.1.11. Осадку основания резервуара можно не рассчитывать, если основание сложено слоями грунтов постоянной мощности и если модули деформации грунтов в пределах толщи Н = R (R - радиус резервуара) превышают значения, приведенные в табл. 5 для резервуаров различной вместимости.
10 (100) 12 (120) 15 (150) 20 (200)
4Л.12. Осадка основания под стенкой резервуара определяется суммой
где 5^ - осадка круглой гибкой площади днища резервуара;
5^ - осадка кольцевого фундамента, воспринимающего
погонную нагрузку, PR.
Погонная нагрузка PR на кольцевой фундамент вычисляется оо формуле
- вес конструкции резервуара (исключая вес днища);
- длина стенки по периметру, м;
- ширина фундаментного кольца, м;
- объемный вес жидкости, = 10 кн/м (I тс/м°).
4.1.13. При определении осадки центра 5в точек днища 5^. я величины Scn влияние веса конструкций резервуара не учитывается. Осадка рассчитывается от воздействия веса воды заполненного резервуара.
4.1.14. Результаты расчета осадок принимаются с повышающим коэффициентом 1,2, учитывающим увеличение осадки за счет многократного приложения нагрузки на основание.
Выбор типа фундамента
4.1.15. Конструкцию оснований и фундаментов следует выбирать с учетом условий площадки строительства на основе данных инженерно-геологических изысканий, а также результатов техкино-зконоиического сравнения возможных вариантов проектных решений, выполняемых с учетом требований технических правил по экономному расходованию строительных материалов.
4.Х.16. При выборе типа фундамента и основания рекомендуется руководствоваться указаниями, приведенными в табл. 6.
Тип фундамента и основания
Характеристика инженерно-геологического напластования
резервуаров вмести-моотыо 2-20 гыс.1УГ
Типовой фундамент- Плотные грунты с моду- Не свыше Менее,чем насыпь лем десЬовмации 10 МПа 300 допускаег-
(100 кгс/см^) и выше; ся нормами
уровень грунтовых вод ниже 3 м
Свайный под стенку, под днище насыпь
Мощность залежи открытого торфа до 4 м,под торфом слабые минеральные грунты на глубину до 0,5 Н&
Свайный с промеку- Мощность залежи открыточкой щебеночной того торфа свыше 4 м, (песчаной) подушкой торф подстилается ела-под всем резервуа- быми минеральными ром грунтами на глубину
Искусственно уплот- Основание сложено сла-ненное основание быт грунтами на гду-водолонижением Окну « Нэ 200-700
Свайный с балочным Открытая торфяная эа-ростверком и сплош- лежь мощностью более ним настилом из же- 4 м, подстилаемая сла-леэобетонных плит быми грунтами 150-300
Мероприятия по предотвращению воздействия сил морозного лучения грунта
4.1.IV. При выборе мероприятий, направленных на предотвращение развития сил морозного пучения грунта, следует учитывать состав грунтов площадки, конструкцию насыпей-подушек, уровень грунтовых вод и размер его сезонных колебаний, режим эксплуатации резервуара и климатические условия.
4.1.18. Поскольку чувствительность стенки и днища к неравномерным деформациям основания различна, применение противопу-чинных мероприятий обязательно только для стенки.
4.1.19. Под стенкой резервуара ниже фундамента-насыпи рекомендуется применение гидрофобных слоев, крупнозернистых слоев, прерывающих капиллярный механизм миграции влаги в насыпь, водонепроницаемые слои у подошвы насыпи и т.д.
4.1.20. Эффективной мерой по предотвращению воздействия сил морозного пучения грунта является дренаж, обеспечивающий положение уровня грунтовых вод на I м ниже глубины сезонного промерзания грунта.
4.2, Искусственные основания (песчаные подушки)
4.2.1. Песчаной подушкой под резервуар считается слой грунта толщиной более I м, отсыпанный и уплотненный в котловане под всей площадью днища или в кольцевой траншее под стенкой, взамен грунта с неблагоприятными свойствами.
4.2.2. Песчаные подутаи следует устраивать:
- для повышения устойчивости несущих слоев основания, сложенных слабыми грунтами;
- для уменьшения средней осадки основания и неравномерности осадки под стенкой;
- для ускорения консолидации основания;
- для устранения пучинистых свойств.местных грунтов,
4.2.3. Толщина подушки kn принимается в соответствии с
напластованием - верхней части основания с тем. чтобы пучинистые грунты, а также слабые грунты ■■'торф ид: окли заменен;* песчаным грунтом, который составляет теле; пс-душки. идтиьйиЕмшк! рь--мер 'к ййкй.чиever ь пределах г..*, .■ зрй‘ТВ6 -
c 4 нецелесообразно, поскольку при этом стоимость работ
Рис. 2. Устройство кольцевой песчаной подушки под стенкой резервуара
4.2.4. Применение кольцевой Подушки под стенкой целесообразно на площадках при наличии пучинистых грунтов или неравномерной осадки стенки по периметру резервуара, превышающей предельную, при допустимом развитии осадки днища. При проектировании кольцевой подушки устанавливаются: толщина Л„ , ширина по низу S„ - крутизна откосов тела подушки (рис. 2).
4.2.5. Основание совместно с подушкой подлежит расчету по деформациям в соответствии с п.4.1.10. Модуль деформации грунта подушки устанавливается по данным полевых испытаний или согласно СНиД 2.02.01-83 с учетом проектной плотности песка.
4.2.6. В проекте подушки должны быть решены вопросы производства работ по устройству подушки, включая способ укладки и уплотнения грунта и метод контроля плотности. Метод гидронамыва. как правило, недопустим.
4.3. Свайные фундаменты Общие положения
4.3.1. Свайные фундаменты под резервуары необходимо проектировать в соответствии соСНиП П-17-77 и дополнительными требованиями Инструкции.
4.3.2. Рекомендуется применение двух типов свайных фундаментов:
- с высоким ростверком;
- промежуточной грунтовой подушкой.
4.3.3. При выборе марок бетонов для применения в конструкциях свайных фундаментов в условиях сильно агрессивных сред следует руководствоваться дополнительными требованиями
СНиП 2.03.11-85, Рекомендаций по защите бетонных и железобетонных конструкций от воздействия болотных вод Среднего Приобья.
4.3.4. В свайных фундаментах следует применять забивные железобетонные сваи сплошного квадратного сечения 1 : с ненадря-гаемой арматурой длиной 3-16 м, сечением от 300x300 до 400x400 мм (ГОСТ 19804Л-7!Э 1 ); с напрягаемой арматурой из высокопрочной проволоки длиной 3-16 м, сечением от 300x300 до 400x400 мм (ГОСТ 19804.2-79 s 1 ); с напрягаемой стержневой арматурой длиной 9-20 м, сечением от 300x300 до 400x400 мм (ГОСТ 19804.2-79 1 ).
насчет висячих забивных свай
4.3.5. Свайные фундаменты под нефтепромысловые резервуары по двум группам предельных состояний (по несущей способности
и деформациям основания) следует рассчитывать по СНиП П-17-77 с использованием расчетных сопротивлений грунта под нижним концом и боковой поверхности сваи по табл. 7 и & настоящей Инструкции, составленным для грунтовых условий Среднего Лриобья..
4.3.6. Для песчаных и глинистых грунтов с показателем текучести 'Ji * 0,3 значения £ и J следует принимать по табл. I, 2 СНиП П-17-77.
Проектирование свайных фундаментов
4.3.7. При проектировании сборно-монолитных свайных фундаментов сопряжение балок ростверка со сваями необходимо выполнять жестким, исходя из особенностей грунтовых условий оснований (слабые грунтыг торфы, ил и т.п.).
4.3.8. Между планировочной отметкой грунта под днищем и иодошвой ростверка необходимо предусмотреть воздушный зазор не менее' 0,5 м.
4.3.9. При проектировании свайных фундаментов с высоким свайным ростверком необходимо предусматривать систему вентиляции межростверкового пространства.
4.3.10. Длину висячих свай (независимо от размеров поперечного сечения) следует принимать не менее 10 м.
4.3.11. Учет сил отрицательного трения при определении несущей способности сваи, прорезающей торфы, илы и заторфованиые грунты, следует предусматривать в случаях:
Главный инженер института Р.П.Киршенбаум
Инструкция по проектированию и устройству оснований и фундаментов вертикальных стальных резервуаров в условиях Среднего Приобья 2 3
РУ 05-65 Введены впервые
Глубина забивки сваи от цоверхн. грунта,м
Расчетные сопротивления грунта под нижним концом забивных свай Р 3 > кн/м2 (0,1 тс/м*), для глинистых грунтов при показателе текучести
800 750 700 650 600 550 400
850 800 750 750 700 650 500
900 850 800 800 750 700 550
950 900 850 800 750 700 650
950 950 900 650 800 750 650
1000 350 950 900 850 800 700
I05U 1000 950 900 900 650 750
1050 1050 1000 950 900 850 750
1100 1050 1000 1000 950 900 800
1150 1100 1050 1050 JD00 950 850
Глубина забдзки ' сваи от
Расче тные сопротивления грунта со боковой роверу-кости забивных свай £ , кн/м2 (0,1 тс/м
), для глйнис-р дА грунтов при показателе текучести
ми настоящей Инструкции, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства, а также с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей вертикальных стальных резервуаров.
2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОСНОВАНИЯМ И ФУНДАМЕНТАМ РЕЗЕРВУАРОВ
2.1- Осадки оснований и фундаментов резервуаров в период строительства, испытаний резервуаров и эксплуатации должны oi зечать требованиям СНиП Ш-16-75.
2.2. Деформации оснований и фундаментов в период межкап^ тального ремонта не должны превышать величин, приведенных в табл. I.
Величина предельных деформаций оснований резервуаров вместимостью более 2 тыс.м 3 ,см
Вид конечной деформации основания заполненного резервуара
Максимальное вертикальное пе-оемещение отдельной точки ок-райки днища
Разность вертикальных перемещений соседних точек днища по контуру на расстоянии 6 м
Разность вертикальных перемещений наиболее удаленных точек окрайкя днища
2.3. Проектирование оснований, фундаментов и днища резервуаров необходимо выполнять с учетом развития осадок основания во времени, с тем чтобы высотная отметка центра днища отли
чала, от отметок окраек не более чем на 0,01 Е, где Е - радиус резервуара.
3. СОСТАВ И ОБЪЕМ !ШЖЕЖРНО-ГЪОЛОГИЧЕСЕИХ ИЗЫСКАНИЙ ПОД РЕЗЕРВУАРЫ
3.1. Инструкция содержит дополнительные требования к составу и объему изысканий и испытаниям! грунтов полевыми я лабораторными методами под строительство резервуаров в связи со специфическими особенностями состава, структуры и физико-механических свойств грунтов Среднего Пршобья,
3.2. В зависимости от инженерно-геологического строения плопадок строительства в регионе Среднего Приобья выделяются три типа наиболее распространенных грунтовых условий: I - однородный по составу и свойствам массив слабых пылевато-глинистых грунтов с простым однообразным характером залегания (мощностью более 10 м), подстилаемый сравнительно плотными грунтами; П - неоднородный по составу и свойствам массив слабых грунтов с чередованием слоев невыдержанной мощности; Ш -толща слабых грунтов (независимо от их однородности) перекрыта слоем торфа мощностью до 6,0 м.
3.3. Состав и объем инженерных изысканий в зависимости от типа грунтовых условий назначаются в соответствии с табл. 2 и могут уточняться в зависимости от степени изученности площадки строительства.
3.4. Глубина буровых скважин должна быть не менее:
- 0,4 Д - под краем резервуара;
- 0,6 Д - под центром резервуарги
В любом случае подстилающие плотные грунты должны быть вскрыты на глубину не менее 5 м (подстилающим плотным грунтом является грунт с модулем деформации Е 15 MDa (150 кго/см^).
3.5. Проходка скважин должна осуществляться вращательным способом с помощью колонковой трубы, короткими заходками (не более I м) со скоростью вращения не более 100 об./мин.
Объем инженерно-геологических изысканий в зависимости от типа грунтовых условий
Состав инженерно-геологических изысканий
Количество буровых скважин
Лабораторные исследования грунтов
I тип грунтовых условий П,Ш типы грунтовых условий
Резервуары вместимостью, м 3 Резервуары вместимостью, м 3
Испытания вращательным срезом в скважине
Не менее десяти определений То же, что и для I типа грунто-каддого показателя в преде- вых условий лах одного инженерно-геологического элемента для каждого резервуара
Не менее восьми испытаний в То же, что и для I типа гоунто-пределах одного инженерно- вых условий геологического элемента,распространенного иа площадке проектируемого резервуарного парка
Испытания грунтов прессио-кетром
Не менее трех испытаний на каждой конкретной глубине в пределах одного инженерно-геологического горизонта (при отклонении от среднего не более 3Q$), распространенного на площадке проектируемого резервуарного парка
Испытания натурной или эталонной сваи
Не менее двух испытаний сваи (при отклонении от среднего не более 30$) или трех испытаний эталонной сваи и одного испытания натурной сваи на каждой конкретной глубине в пределах одного инженерно—геологического элемента, распространенного на площадке проектируемого резервуарного парка
То же, что и для I типа грунтовых условий, для Ш типа грунтовых условий штампо-вых испытаний не производить
То де, что и для I типа грунтовых условий
То же, что и для I типа грунтовых условий
Опытные откачки аз скважин ила опытные наливы в скважины
Не менее двух опытов на каждый водоносный горизонт, распространенный на площадке проектируемого резервуарного парка
Примечания: I, Расположение буровых скважин для резервуаров различных емкостей:
при трех скважинах точки бурения следует выбирать в вершинах равностороннего треугольника, вписанного в окружность днища резервуара; при 5, 6, 8 скважинах первую точку бурения следует выбирать в центре резервуара, а остальные точки (соответственно 4, 5, у точек) должны быть расположены равномерно по окружности контура резервуара,
2. Расположение точек статического зондирования: при трех зондированиях точки должны быть рядом со скважинами (на расстоянии 1-2 м); при 4, 6, 8, Ю зондированиях три точки должны быть расположены у скважин, остальные - между скважинами.
3.6. Образцы грунта ненарушенной структуры отбираются через 1,0 м.
3.7. Для отбора образцов грунтов из скважины применяются тонкостенные грунтоносы. Грунтоносы в грунт должны вдавливаться со скоростью не более 4 м/мин.
3.8. Образцы слабых грунтов отбираются грунтоносами в жесткие металлические или парафинированные гильзы.
3.9. Образцы слабых грунтов должны отбираться, устанавливаться, транспортироваться и храниться согласно ГОСТУ 12071-73.
ЗЛО. Лабораторные исследования свойств грунтов выполняются в соответствии с требованиями государственных стандартов на соответствующие виды определений с учетом дополнительных требований, изложенных в пп, 3,13-3.15, связанных со специфическими особенностями слабых грунтов.
3.11. При определении модуля деформации грунтов необходимо указывать, какому интервалу давлений соответствует его значение, так как величина модуля деформации для слабых грунтов зависит от их напряженного состояния.
3.12. При расчете модуля деформации в качестве конечной величины необходимо принимать нагрузку, равную давлению на грунт в основании резервуара при полном его заполнении водой при испытании.
3.13. Деформационные характеристики грунтов в компрессионных приборах или стабилометрах следует определять методом воздействия на грунт многократно приложенной нагрузки и разгрузки (циклических нагрузок). Режим изменения нагрузки на грунт при лабораторных исследованиях должен соответствовать режиму загрузки резервуара. При отсутствии данных режима загрузки исследования должны производиться при загрузке
на 75,50 и 25%. За стабилизацию деформации от очередной от>г.^ни нагрузки принимается деформация 0,01 мм за 12 часов.
3.15. Испытания грунтов прессиометром для определения модуля деформации проводить согласно ГОСТу 20276-74, по методике медленного режима.
3.16. Испытания грунтов, методом вращательного среза в скважинах проводить в соответствии с ГОСТом 21719-76.
При испытании грунтов методом вращательного среза должна использоваться крыльчатка диаметром не менее 100 мм и высотой не менее 200 мм
3.18. Полевые испытания свай выполнять статическими нагрузками в соответствии с ГОСТом 5686-78.
3.19. Оптимальный срок "отдыха" забивных свай должен составлять трое суток.
3.20. Для накопления опытных данных параллельно с испытаниями натурных свай рекомендуется провести испытания эталонной сваи в соответствии с ГОСТом 24942-81.
4. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ РЕЗЕРВУАРОВ
4.1. Фундаменты на естественных основаниях Общие положения
4.1.1. К фундаментам на естественных основаниях относятся:
- насыпь-подушка под всей площадью днища (рис. I,а);
Рис. I. Фундаменты на естественном основании: I - насыпь из песчаного грунта; 2 - кольцевой фундамент из тонких плит
- насыпь-подушка под всей площадью днища и кольцевой фундамент из тонких плит под стенку (рис. 1,6).
Примечание. Насыпя-подушки выполняются обычно из песка, щебня, гравия или местного грунта взамен гумусовых горизонтов почв или слоя покровного торфа, толщина которых не превышает I м. Насыпи-подушки большей толщины являются искусственным основанием и рассматриваются в разделе 4.2 настоящей Инструкции.
4.1.2. Основание и фундаменты резервуара рассчитываются и проектируются с учетом того, что допустимые деформации днища существенно превышают допустимые деформации грунта под стенкой, поэтому обеспечение равной осадки и прочности основания и фундаментов под резервуаром не требуется.
4.1.3. Конструкция фундаментов должна обеспечивать устойчивость основания и развитие его деформаций в размерах, позволяющих нормально эксплуатировать все системы и. устройства резервуара,и прочность материала его конструкции, т.е. должен быть выполнен расчет основания по первой и второй группам предельных состояний.
Исходя из результатов технико-экоиомичеокого оравпения возможных вариантов, опыта строительства, инженерно-геологических условий площадок строительства, а также технической оснащенности строительных организаций 1
от 9 декабря 1985 г. Л 493 срок введения установлен
с 10 января 1986 г.
1.1. Настоящая Инструкция устанавливает требования к проектированию и устройству оснований и фундаментов вертикальных стальных резервуаров дам хранения нефти и нефтепродуктов емкостью до 20 тыс. м 3 в условиях Среднего Приобья.
1.2. Требования Инструкции не распространяются на проектирование и строительство оснований и фундаментов вертикальных стальных резервуаров, возводимых на оползневых склонах, площадках, сложенных карстовыми, вечномерзлыми грунтами.
1.3. Ияженерно-геологическда? исследования грунтов оснований резервуаров должны проводиться в соответствии с требования-
10. Основания и фундаменты
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
![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:
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:
Левая часть второго неравенства представляет момент от удерживающих сил, а правая - опрокидывающий момент, определяемый по формуле п. 10.2.4.
10.2.10.4. Подъемная сила от действия ветра на крышу определяется по формуле:
Для конических крыш с углом наклона αr ≥ 5° и сферических крыш высотой fr ≥ 0,1D, а также для резервуаров с плавающими крышами следует принять Fwvr = 0.
10.2.10.5. Расчетная минимальная вертикальная нагрузка на фундамент резервуара вычисляется для 3-го расчетного сочетания нагрузок (таблица П. 4.6 Приложения П.4) и составляет:
Qmin = γn[(Gs + Gr) + 0,95(Gs0 + Gr0 + Gst + Grt) - 1,2·0,95р π r2].
10.2.10.6. Если теплоизоляция или избыточное давление отсутствуют, формула 10.2.10.5 должна быть приведена в соответствие с полученным сочетанием нагрузок.
10.2.10.7. Расчетное усилие в одном анкерном болте определяется по формуле:
10.3. Конструктивные решения фундаментов
10.3.1. Устройство фундаментов под резервуары рекомендуется выполнять с применением следующих конструктивных решений:
- грунтовая подушка (рис. 10.2);
- кольцевой железобетонный фундамент (рис. 10.3);
- сплошная железобетонная плита (рис. 10.4).
10.3.2. Для устройства грунтовой подушки используются чистые и прочные сыпучие материалы - песок и щебень.
Рис. 10.2. Грунтовая подушка
![Рис. 10.2. Грунтовая подушка]()
Формирование подушки осуществляется слоями толщиной около 150 мм с утрамбовкой слоев катками массой от 5 до 10 тонн. Высота подушки должна составлять не менее 0,5 м.
По верху подушки устраивается гидрофобный слой из битумно-песчаной смеси толщиной не менее 50 мм, состоящей из формованной в горячем состоянии смеси следующих компонентов: 9 % битума, растворенного в чистом керосине, 10 % портландцемента и 81 % чистого песка.
Дренаж грунтовой подушки и контроль протечек через возможные повреждения днища обеспечивается путем установки по периметру фундамента на расстоянии не более 5 м друг от друга радиальных дренажных трубок диаметром 75 мм, закрытых с торцов пластиковой сеткой 10 × 10 мм.
Рис. 10.3. Кольцевой железобетонный фундамент
![Рис. 10.3. Кольцевой железобетонный фундамент]()
10.3.3. Кольцевой железобетонный фундамент используется при наличии значительных контурных нагрузок по периметру стенки или при необходимости установки анкеров.
Ширина кольцевого фундамента должна быть не менее 0,8 м для резервуаров объемом до 3000 м 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
![Рис. 10.4. Сплошная железобетонная плита]()
![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.
Основания и фундаменты РД 16.01-60.30.00-КТН-026-1-04
3.1 Проектирование оснований и фундаментов стальных вертикальных резервуаров выполняется в соответствии с действующими нормативными документами, приведенными в приложении Д и настоящими Нормами.
(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)
3.2 Исходными данными для проектирования основания резервуара должны быть результаты инженерно-геологических изысканий, выполненные в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 и СП 11-105-97 и не позднее, чем за 1,5 года до начала проектирования.
3.3 По совокупности свойств инженерно-геологические условия площадки для строительства резервуаров подразделяются на благоприятные, неблагоприятные и весьма неблагоприятные.
3.4 Неблагоприятными для устройства оснований и фундаментов резервуаров являются:
- грунты с модулем деформации Е < 10 МПа;
- просадочные и набухающие;
- вечномерзлые грунты с льдистостью < 0,40;
- районы с сейсмичностью 7 баллов и более;
- грунты с отклонением слоев от горизонтали более 7 градусов.
3.5 Весьма неблагоприятными для устройства оснований и фундаментов резервуаров являются:
- грунты плывунного типа;
- просадочные грунты мощностью более 25 метров;
- вечномерзлые грунты с льдистостью > 0,40;
- зоны тектонических разломов;
- участки распространения оползневых, карстовых, мерзлотных и др. опасных геологических процессов.
3.6 В благоприятных инженерно-геологических условиях под фундаменты резервуаров делают выработки, согласно п. 8.4 СП 11-105-97. Для резервуаров вместимостью до 5000 м3 включительно число выработок должно быть 3. Для резервуаров вместимостью свыше 5000 м3 - не менее 5, с расположением одной выработки в центре, а остальные - должны быть равномерно распределены по периметру основания на расстоянии не более 2 м от предполагаемого положения стенки резервуара. Скважины проходятся на глубину не менее 0,5 диаметра резервуара, а в центре - не менее 0,75 диаметра, но не менее 30 м.
Для резервуаров вместимостью более 5000 м3 необходимо выполнять полевые испытания грунтов - штамп.
3.7 При производстве инженерно-геологических изысканий в неблагоприятных условиях в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов (склоновых процессов, карста, переработки берегов водных объектов), а также в районах развития специфических грунтов (просадочных, набухающих, засоленных, многолетнемерзлых и др.) состав, объемы, методы и технология работ устанавливаются в соответствии с СП 11-105-97 (части II, III и IV).
3.8 На основании полных инженерно-гидрогеологических изысканий принимаются варианты решений по водопонижению грунтовых вод с устройством различных типов дренажей.
Следует использовать вертикальный дренаж, компактный и маневренный.
На застроенных территориях, сложенных глинистыми грунтами, для снижения уровня подземных вод надлежит применять дренажные завесы, которые выполняются в виде ряда пересекающихся вертикальных скважин, заполненных хорошо фильтрующим материалом.
Применение водопонижения, особенно в глинистых грунтах и пылеватых песчаных, влечет за собой уплотнение и осадку осушаемой толщи грунтов. Это явление следует учитывать при проектировании дренажа.
3.9 Расчет несущей способности основания резервуара следует выполнять в случаях и по методике, предусмотренных СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений. При этом рассчитывается общая устойчивость основания резервуара и местная устойчивость грунта под подошвой кольцевого фундамента. При назначении расчетных характеристик сопротивления грунтов сдвигу следует учитывать быстрое увеличение нагрузок на основание при заполнении резервуаров. Расчеты основания необходимо выполнять на характеристики сопротивления грунтов сдвигу в состоянии незавершенной консолидации. Местная устойчивость грунта под подошвой кольцевого фундамента резервуара, а также прочность конструкции кольцевого фундамента рассчитывается на монтажные и эксплуатационные нагрузки.
3.10 Основным критерием выбора типа основания и фундамента резервуара является его деформация. Поверочный расчет основания по деформациям производится из условия недопущения превышения деформации основания предельных величин, установленных СНиП 2.09.03-85. Предельные деформации основания резервуара устанавливаются технологическими и конструктивными требованиями сооружения по следующим видам: максимальная абсолютная осадка; относительная осадка основания под днищем, равная отношению разности осадок двух смежных точек и расстоянию между ними; разность осадок под центральной частью днища и под стенкой; крен фундамента. Предельные и расчетные величины деформаций указываются в проекте для полного срока эксплуатации и периода гидроиспытаний резервуара.
(Измененная редакция, Изм. 2005 г.)
3.11 При благоприятных грунтовых условиях, фундамент резервуара представляет собой уплотненную подушку из среднезернистого песка с кольцевым железобетонным фундаментом под стенку.
Минимальная толщина подушки принимается по СНиП 2.02.01-83, а также из условия расположения в теле фундамента анодных заземлителей. Подстилающий слой под подушку должен быть горизонтальным с допуском на планировочные работы. Частичное опирание подушки на насыпные грунты не допускается. Работы по устройству подушки производить в соответствии со СНиП 3.02.01-87, не допуская разуплотнения поверхностного слоя при замачивании и промораживании.
Минимальный диаметр песчаной подушки должен превышать диаметр стенки резервуара не менее чем на 3 м, а величина откоса песчаной подушки должна быть не менее 1:1,5.
Деформационные швы в кольцевом железобетоном фундаменте устраиваются в соответствии со СНиП 2.03.01-84*, бетонные работы производятся согласно СНиП 3.03.01-87.
Поверх подушки и фундамента устраивается гидрофобный слой для защиты днища резервуара от коррозии. Толщина гидрофобного слоя на поверхности подушки не менее 50 мм, на поверхности кольцевого фундамента - не более 20 мм.
3.12 При благоприятных грунтовых условиях, для резервуаров объемом по строительному номиналу менее 2000 м3 допускается основание резервуара выполнять на песчаной подушке без кольцевого железобетонного фундамента. Отсыпку подушки производить слоями 15-20 см с тщательным уплотнением при лабораторном контроле до достижения объемного веса скелета грунта 1,65 т/м3. До начала отсыпки необходимо произвести опытное уплотнение грунта.
3.13 При неблагоприятных грунтовых условиях применяются следующие мероприятия по защите основания и фундаментов от недопустимых осадок:
- замена слоя слабого, просадочного, набухающего грунта менее сжимаемым грунтом;>
- устройство свайных фундаментов-стоек (в т.ч. грунтовых) с ростверком (железобетонным, щебеночным и т.д.), причем опирание свай-стоек допускается согласно п. 8.4 СНиП 2.02.03-85*;
- искусственное закрепление грунтов;
- в условиях вечной мерзлоты рекомендуется применение I принципа использования ВМГ (с сохранением мерзлоты), однако при соответствующем технико-экономическом обосновании возможно применение и II принципа (без сохранения мерзлоты).
Необходимость анкерного крепления резервуара к фундаменту в районе сейсмичностью более 6 баллов определяется расчетом с учетом технических решений, принятых в Типовых проектах резервуаров вертикальных стальных для нефти строительным номиналом 1000-50000 м3, утвержденных ОАО "АК "Транснефть". Фундамент рассчитывается согласно пособию к СНиП 2.02.01-83*.
(Измененная редакция, Изм. 2007 г.)
Если площадка строительства сложена толщей слабых водонасыщенных грунтов мощностью до 10 м и не имеет прослоек торфа, наиболее экономично применение свайного фундамента с промежуточной подушкой. Поверх оголовников устраивается щебеночная подушка высотой не менее расстояния между сваями.
Когда площадка строительства резервуара сложена значительной толщей слабых грунтов и применение свайного фундамента является неэкономичным, следует выполнять уплотнение грунтов временной нагрузкой с устройством вертикальных дрен для уменьшения продолжительности консолидации грунтов.
3.14 Строительство резервуаров при весьма неблагоприятных грунтовых условиях не рекомендуется.
3.16 Для защиты фундаментов от атмосферных осадков вокруг резервуаров выполняется бетонная отмостка из бетона марки не менее В15 шириной 1 м, которая должна отвечать следующим требованиям:
- срок службы не менее 10 лет;
- легкость демонтажа и восстановления;
- устойчивость под воздействием дождевых и капельных вод, падающих с крыши резервуара;
- морозостойкость согласно СНиП 2.03.01-84*.
Отвод атмосферных вод из каре резервуаров предусматривается в систему производственно-дождевой канализации.
Читайте также:
- Раздел Отраслевые и ведомственные нормативно-методические документы
- Раздел Нормативные документы
- Раздел 75.200 Оборудование для переработки нефти, нефтяных продуктов и природного газа
- Раздел 75 ДОБЫЧА И ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ, ГАЗА И СМЕЖНЫЕ ПРОИЗВОДСТВА
