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Construcción de la base del tanque de almacenamiento

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  • Elegiremos el tipo óptimo de base en términos de precio - calidad;
  • Desarrollaremos un proyecto de diseño de cimientos;
  • Utilizaremos solo materiales certificados;
  • Construiremos los cimientos del tanque de forma rápida y eficiente.

El Departamento de Construcción y Montaje de EuroTankWorks lleva a cabo toda la gama de trabajos en la construcción de tanques de almacenamiento vertical. El primer paso en este proceso es la construcción de los cimientos. Esta etapa es muy responsable, porque los errores cometidos o el trabajo de baja calidad conducirán a una violación de la estabilidad y la confiabilidad de toda la estructura del tanque.

Al mismo tiempo, la fabricación de cimientos para tanques es un evento costoso, por lo tanto, la estimación de toda la construcción dependerá en gran medida del tipo de cimiento elegido.

Por lo tanto, durante la construcción de las instalaciones de producción, la forma óptima para que el Cliente organice la construcción de la granja de tanques será solicitar la gama completa de trabajo a un contratista profesional. EuroTankWorks tiene la experiencia, el equipo y el personal necesarios de especialistas que aman y saben trabajar.

1. Exploración geológica para el diseño de la fundación del tanque

1.1. Investigación geológica e hidrogeológica:

Mientras se planifica el proyecto para la fundación de un tanque, es esencial estudiar la estructura geológica del sitio de construcción y las condiciones hidrogeológicas.

La profundidad de exploración del suelo, en lo que respecta a aquellos, ubicados más abajo de la base de la base, depende de la presión, arrastrada por la construcción al sótano. Se acepta que la profundidad sea igual o mayor que la profundidad del área activa del sótano (espesor compresible del suelo del sótano).

La investigación del suelo se lleva a cabo mediante picaduras y picaduras.

El pozo de tiro es una mina (túnel) vertical o inclinada de hasta 40 m de profundidad, que se realiza desde la superficie del suelo con el propósito de exploración de minerales fósiles, ventilación, drenaje de minas, transporte de materiales, descenso y ascenso de personas, etc. El área de la sección transversal es igual a 0.8 - 4 m². La sección transversal del agujero de disparo puede ser circular, rectangular o cuadrada.

La perforación de agujeros es el proceso de organización de un trabajo de mina dirigido, largo pero de diámetro pequeño. El comienzo del hoyo en la superficie del suelo se llama cabeza de pozo, el fondo se llama hoyo inferior.

Las ventajas de las picaduras se ven en el hecho de que las muestras de suelo, tomadas del pozo de tiro, tienen una estructura intacta; es posible determinar la naturaleza del suelo, el grosor de cada capa y su estratificación cruzada a lo largo de las paredes del pozo de tiro, y existe la posibilidad de realizar pruebas de resistencia a la compresión en el fondo del pozo de tiro.

El alcance y el tipo de investigación del suelo dependen de la monumentalidad de la instalación, la naturaleza y las capas del suelo y el nivel del agua subterránea.

En el curso de la perforación, los agujeros de disparo se realizan en áreas importantes y la resistencia a la compresión del suelo se prueba mediante carga de prueba.

La ubicación y la cantidad de los agujeros o agujeros de disparo se determinan en cada caso en relación con la forma planificada y las dimensiones de la instalación, así como por la suavidad del suelo.

Como regla general, los agujeros se realizan cerca del perímetro de la instalación y sus partes más importantes. Los agujeros y los agujeros de tiro están diseñados para trazar una cuadrícula en el plano del sitio con los tamaños cuadrados promedio de 25-30 m. Se lleva a cabo una investigación más detallada dentro de los límites de la instalación.

Como resultado de la investigación, se realizan el plan y las secciones transversales geológicas, indicando la naturaleza del suelo, la estratificación cruzada y el nivel del agua subterránea. Según las características físicas y mecánicas, se establecen los parámetros de resistencia estimados y se determina la razonabilidad para usar el sitio para la construcción.

En general, la investigación del suelo permite recopilar la siguiente información sobre el suelo y el agua subterránea:

  • Columnas litológicas;
  • Características físicas y mecánicas del suelo (densidad de masa ρ, cohesión específica с, ángulo de resistencia al corte φ, módulo de deformación Е, relación de porosidad е, índice de liquidez IL, etc.);
  • Nivel estimado de agua subterránea.

La cantidad de túneles geológicos (agujeros) está determinada por el tamaño cuadrado del tanque y no debe ser inferior a cuatro (uno en el centro y tres cerca de la pared, es decir, 0.9-1.2 del radio del tanque).

Además de los agujeros, también es posible explorar el suelo mediante sondeo estático.

En el curso de la investigación de ingeniería, se debe proporcionar la investigación del suelo a la profundidad del área activa (aproximadamente 0.4-0.7 del diámetro del tanque) en la parte central del tanque y no menos de 0.7 del área activa en la parte de la pared. el tanque. En el caso de la base apilada, se realiza a la profundidad del área activa más baja que la base de la base contingente (punto de acumulación).

Para las áreas de permafrost, la ingeniería del suelo y la investigación geocryológica generalmente se realizan. Esto está destinado a proporcionar información sobre la composición, el estado y las características del suelo congelado y de fusión, los procesos criogénicos, incluidas las previsiones de los cambios del ingeniero y las condiciones geocryológicas para la construcción planificada del tanque.

1.2. Considerando el impacto sísmico en los cimientos de los tanques

Las áreas con un alto nivel de actividad sísmica exigen una investigación geofísica del suelo de cimentación.

El resultado de la investigación antes de diseñar el sótano del tanque de aceite permite calcular la resistencia sísmica de la base dentro del primer grupo del estado límite extremo bajo carga máxima en su conexión especial a la parte más cargada de la base natural. Su estabilidad debe estar garantizada bajo el borde exterior de la base circular en el valor sísmico de la cresta de fuerza y el valor estándar del índice de seguridad, igual a 1.2.

2. Construcción del sótano del tanque

La construcción planificada debe considerarse junto con su sótano, ya que el peso de la instalación y otros posibles impactos operativos hacen que el suelo del sótano sufra presión adicional, se distorsione (condense y se hunda) y, por lo tanto, influya en toda la instalación.

El sótano de la fundación puede estar representado por cualquiera de los dos tipos: base de tierra y subrasante artificial.

2.1. Fundación de la tierra (base natural)

Esto incluye sótanos con el suelo ubicado debajo de la base de la base en su ocurrencia natural.

Fundación de la tierra (base natural)

Solo se puede usar tierra con suficiente resistencia a la compresión (resistencia y densidad de masa) como base natural del tanque de aceite, siempre que su distorsión (subsidencia) no exceda el valor de corte bajo la carga de instalación a través de la base de la base.

Para proporcionar la estabilidad y resistencia necesarias de la instalación construida, la base del suelo de la tierra debe mostrar las siguientes características básicas:

Compresibilidad baja y uniforme, es decir, alta densidad de masa, lo que garantiza un bajo y uniforme hundimiento de la instalación;
Deben no disolverse bajo la influencia del agua subterránea, de lluvia y derretida.

En el curso de la operación del tanque mientras aumenta la densidad del suelo del sótano, se produce el hundimiento de los cimientos. Si la tensión de la base de la base excede la resistencia estimada, el suelo del sótano recibe congestiones intermitentes, y la base tiene una relación de subsidencia diferente en sus diversos puntos. Este hundimiento puede ser extremadamente grande y puede conducir a la pérdida de estabilidad de la parte de la instalación en la base o al logro del nivel límite de resistencia extrema.

Para determinar la influencia del hundimiento en la instalación, se realiza el cálculo de ingeniería de sótanos y cimientos. Los cálculos de estimación del sótano incluyen la determinación de la presión (estrés) del suelo debajo de la base de la base y el nivel de hundimiento del suelo del sótano, que puede mostrarse bajo este estrés.

Si se reciben tasas prohibitivas para el hundimiento, se deben tomar medidas especiales en aras de reducir la tensión y llevar el hundimiento a límites aceptables. Esto último puede lograrse ampliando la base de la base o eligiendo una subrasante artificial.

2.2. Cimientos de tierra con curso de ropa de cama

Para garantizar la fiabilidad y la eficacia económica del marco de construcción, a menudo se utiliza un esquema intermedio, el que se encuentra entre una base natural y una subrasante artificial. Es una base de tierra con arena o lecho de tierra (cojín) provisto en forma de lecho de sótano.

También es posible colocar un anillo de hormigón debajo de la pared del tanque. (Ver imagen 1.)

El curso de ropa de cama del sótano está destinado a proporcionar lo siguiente:

  • Asignación de la presión de los marcos metálicos del tanque sobre el sótano;
  • Drenaje de fondo;
  • Garantizar las funciones preventivas de corrosión del fondo.

El siguiente material se puede utilizar para el curso de ropa de cama:

  • Arena gruesa compactada;
  • Grava;
  • Mezcla de arena y grava.

La protección preventiva contra la corrosión del fondo es proporcionada por una capa hidrofóbica con aglutinantes, colocada encima del curso de la cama.

Como regla, la altura del recorrido de la cama es igual a 0.2 - 2.5 m. Esto depende de los resultados de la ingeniería y la exploración geológica del sitio de construcción.

La superficie de la cama está inclinada desde el centro hacia los bordes. Está destinado a equilibrar el hundimiento desigual del tanque y asegurar la entrada del producto almacenado a los dispositivos de bombeo. En la práctica, el hundimiento del fondo del tanque puede ascender a 2 m, por eso la elevación de su parte central puede convertirse en el factor clave del largo período de vida útil de la construcción.

Si el sitio de construcción tiene suelo blando o agitado a poca profundidad (hasta 3 m), lo cual es característico de áreas con congelamiento de suelo estacional profundo, es posible reemplazarlo con densificación local de suelo arenoso o arcilloso. Si la capa de suelo blando es más gruesa, este método a menudo no muestra efectividad económica, ya que aumenta el costo actual de nivelación del tanque.

2.3. Base del tanque de aceite artificial (subrasante)

La subrasante artificial incluye:

  • Suelo de sótano reforzado artificialmente (ya sea por densificación, fijación química o instalación de pilotes de hormigón o arena);
  • Sótanos apilados y cimientos profundos, distribuyendo la carga de construcción al suelo más duradero en el nivel más profundo desde la superficie del suelo;
  • Otros.

2.3.1. Tipos de subrasante artificial para diferentes tipos de suelo blando

El suelo subsistente exige la eliminación de las características del subsuelo dentro del espesor total del subsuelo o la disposición de cimientos apilados que atraviesan todo el espesor del subsuelo.

El suelo dilatador exige las siguientes medidas, si la deformación estimada del sótano excede los parámetros extremos:

  • Reemplazo total o parcial del suelo dilatador por el no dilatador;
  • Aplicar cojines de arena equilibrantes;
  • Organizar cimientos apilados.

En el curso del diseño de los sótanos de tanques de petróleo para limo limoso saturado de agua y suelo y limo biogénico, debe implicarse un cierto conjunto de procedimientos si la deformación estimada del sótano excede los parámetros supuestos:

  • Organizar cimientos apilados;
  • Reemplazo total o parcial del suelo biogénico por arena, piedra triturada o grava, etc .;
  • Densificación previa a la construcción del suelo mediante carga adicional temporal (se permite realizar la densificación del suelo mediante carga temporal en el curso si se realizan pruebas hidráulicas de los tanques de acuerdo con el programa especial).

En el curso del diseño de los sótanos del tanque de aceite para suelos antropogénicos, se deben proporcionar los siguientes procedimientos si la deformación estimada del sótano excede los parámetros supuestos:

  • Organización de la losa completa de hierro y hormigón con una costura deslizante entre el fondo del tanque y la parte superior de la losa;
  • Aplicación de juntas flexibles (sistemas de equilibrio) en los puntos de unión;
  • Organización de dispositivos de nivelación de tanques.

Mientras se desarrolla el diseño de la base del tanque de almacenamiento de petróleo para territorios carificados, es necesario realizar los procedimientos destinados a evitar la deformación kárstica:

  • Llenado de bolsas huecas kársticas;
  • Cortando el karstland por cimientos profundos;
  • Arreglando la tierra de karst y / y el suelo de nivel superior

La instalación de tanques en las áreas de procesos kársticos activos no está permitida.

En los cimientos apilados, los extremos del pilote están conectados a tierra en un suelo poco compresible y cumplen con los requisitos para la deformación extrema del tanque. La base apilada puede estar debajo de todo el cuerpo del tanque - "campo de pilotes" o "circular" - debajo de la pared del tanque.

Si estas medidas no ayudan a evitar exceder la deformación extrema del sótano o si parecen no ser razonables, es necesario proporcionar dispositivos especiales (tuberías de compensación) en los puntos de unión y dispositivos de nivelación del tanque que permitan la estabilidad y confiabilidad de las juntas en el curso de hundimiento del tanque.

En áreas con suelo de permafrost mientras se usan de acuerdo con el primer patrón (mantener el suelo congelado dentro del período de construcción y operación) es esencial protegerlos de las temperaturas superiores a cero del producto almacenado. Esto se logra haciendo espacio aireado debajo del piso ("rejilla elevada") o usando materiales aislantes térmicos combinados con enfriamiento forzado del suelo - "termoestabilización".

2.3.2. Métodos de refuerzo del suelo del sótano del tanque de aceite

Los sitios de construcción con alto espesor de suelo blando pueden mostrar un hundimiento desigual suficiente del sótano, lo que influye en la operación posterior del tanque. Es por eso que se deben realizar preparaciones especiales en el sótano al instalar tanques en suelo blando.

Los lechos del suelo deben estar hechos de suelo comprimido por humedad óptima por capa con el módulo de deformación después de reforzar no menos de 15 megapascales y el coeficiente de consolidación no menos de 0.90.

La inclinación del lecho del suelo no debe exceder 1: 1.5. El ancho de la parte horizontal de la superficie de la cama fuera de los bordes debe ser:

  • 0,7 m - para tanques con capacidad de carga no superior a 1000 m³;
  • 1.0 m - para tanques de más de 1000 m³;
  • 1.0 м. - independientemente de la capacidad de carga para sitios de construcción de actividad sísmica estimada de 7 y más bolas clasificadas en la escala de Richter.

La superficie del lecho fuera del perímetro del tanque (partes horizontales e inclinadas) debe protegerse con pavimento.

Existen varios métodos de refuerzo del suelo del sótano (sin su reemplazo).

2.3.2.1. Método de llenado tentativo del tanque

El llenado tentativo (a veces parcial) del tanque se usa como uno de los métodos aplicados con relativa frecuencia para reforzar el suelo del sótano y mejorar sus características de construcción. Este método es bastante fácil y económico, ya que la carga útil del tanque en el sótano es mayor que la del peso de los marcos de construcción y se puede aplicar y quitar rápidamente.

Cabe señalar que, junto con un costo relativamente bajo, el uso de este método implica ciertas dificultades tecnológicas y consume mucho tiempo, por lo que es razonable siempre que haya suficiente disponibilidad de tiempo.

2.3.2.2. Método de extracción de aguas profundas.

Como medio de compresión del sótano del tanque de aceite, este método puede aplicarse con éxito en los sitios con capas de tierra, mostrando una alta pérdida de agua. Este método es especialmente efectivo en la instalación de tanques en áreas de condiciones climáticas severas, ya que el bombeo de agua se puede realizar durante todo el año desde las capas del suelo, ubicadas por debajo del nivel estacional de penetración de heladas.

La instalación de extracción de agua incluye sumideros, uno de los cuales generalmente se encuentra en el centro del sótano y otros, a lo largo del borde. La caída máxima del nivel del agua subterránea ascendió a 8 m, el bombeo se realizó antes de la instalación y en el período de prueba hidráulica.

2.3.2.3. Método de compresión del sótano con bund

El sótano del tanque de aceite puede estar comprimido por el peso de un paquete de varios metros de altura. La carga se mantiene durante varias semanas antes de comenzar la instalación. A veces, los haces se hacen de altura variable para considerar las desviaciones en el grosor del suelo blando para asegurarse de que el hundimiento sea uniforme.

Este método puede dar resultados positivos siempre que el peso de la balanza sea 1.5-2 veces más que la carga de un tanque lleno. Es por eso que en el curso de la preparación del sótano para tanques grandes será necesario hacer lotes de altura suficiente (hasta 8-10 m) y el período de mantenimiento de la carga puede durar varios meses. También será necesario disponer el paquete en un área más grande que la de la instalación exacta del tanque para garantizar que el sótano de la pared reciba la compresión necesaria. Por lo tanto, el uso si este método bastante efectivo está conectado con una amplia gama de trabajos preliminares, lo cual es especialmente difícil en áreas de condiciones climáticas severas y períodos de heladas prolongadas.

Con el desarrollo de la construcción de tanques, los métodos de compresión del suelo del sótano a menudo se usan en combinación con el drenaje vertical. En este caso, se utilizan mecanismos especiales y esquemas tecnológicos para permitir la disposición de canales de drenaje verticales de cartón o plástico, así como canales de drenaje de pilas de arena en diferentes condiciones del suelo.

2.3.2.4. Método de compresión de manipulación pesada.

Mientras se prepara el sótano del subsuelo, a menudo es posible utilizar el método de manipulación fuerte. En este caso, se cae una carga pesada al sitio desde la altura de varias docenas de metros. Este método de preparación del sótano se considera competitivo cuando se instala un grupo de tanques grandes.

2.3.2.5. Métodos de fijación química y térmica del suelo.

En la construcción práctica, hubo situaciones en las que el suelo se reparó inyectando sustancias químicas, por ejemplo, la fijación electroquímica con el cloruro de calcio líquido. Este método es bastante costoso y su aplicación en sitios con suelo blando a suficiente profundidad obviamente tiene pocas perspectivas.

El suelo blando también se puede quemar a suficiente profundidad (10 my más). Como la quemadura térmica está conectada con un gran consumo de combustible (80-100 kg de masut por 1 m de longitud del pozo), el nivel actual de los precios del combustible hace que este método sea extremadamente costoso e irrazonable para la aplicación.

3. Construcción de cimientos de tanques

Organizar cimientos

La base es la parte de la construcción que transfiere la carga del peso de la instalación en el suelo del sótano y distribuye la carga en dicha área del sótano, lo que permite que la presión de la base de la base no exceda los niveles estimados. El plan de diseño puede implicar diferentes tipos de cimientos: placas completas (losas) debajo de toda la estructura, cimientos de tiras, solo debajo de las paredes y cimientos del muelle en forma de estructuras de soporte separadas. La elección del tipo de base depende de la resistencia del suelo a la compresión, sus propiedades de elevación en la congelación estacional, la profundidad de su ocurrencia, la forma planificada de la construcción, y también de los parámetros de carga de peso y el esquema de su transferencia al suelo del sótano.

Al organizar la base del tanque, se debe prever la realización de medidas especiales para garantizar la desviación del agua subterránea y la precipitación desde debajo del fondo del tanque.

Todos los arreglos de la base deben hacerse antes de comenzar su instalación. Se recomienda instalar el pie del perímetro del sótano planificado (pavimento), los cimientos de la escalera del eje, los pilares de las tuberías después de ensamblar las estructuras metálicas del tanque.

Existe una amplia variedad de tipos de cimientos de tanques en la práctica moderna de la construcción. La elección del tipo más eficiente depende de la capacidad de carga y las condiciones de ingeniería geológica. El uso de cimientos sobre una base natural, parcial o totalmente sin pilas debajo del fondo del tanque, parece ser el más preferible debido al bajo costo.

 

3.1. Base de tanque circular (anillo)

La base de la viga (pared) a menudo se aplica combinada con el curso del lecho del sótano. El lecho del suelo (con y sin un anillo de hierro y hormigón debajo de la pared del tanque) se puede utilizar como base del tanque ... Se instala un anillo de base de hierro y concreto debajo de la pared del tanque para tanques con una capacidad de carga superior a 2000 m³. El anillo debe tener no menos de 0,8 m de ancho para tanques con una capacidad de carga inferior a 3000 m³, y no debe ser inferior a 1,0 m para tanques con una capacidad superior a 3000 m³. El grosor del anillo no debe ser en ningún caso inferior a 0,3 m (ver imagen 1.-b).

Circular (ring) tank foundation

Como lo demuestra la experiencia práctica, esta construcción de los cimientos proporciona estabilidad en el curso de la cama solamente, al mismo tiempo que no aumenta la rigidez de la unión de la pared del tanque y su fondo. Esta construcción tampoco afecta la irregularidad del hundimiento del sótano del tanque.

En ciertas condiciones, la base en forma de pared circular también es efectiva. Corta las capas superiores del suelo del sótano y puede transferir la carga a las capas densas subyacentes.

Los requisitos de las normas exigen instalar anillos de cimentación para todos los tanques, independientemente de la capacidad de carga instalada en áreas de actividad sísmica estimada igual y superior a 7 bolas clasificadas en la escala de Richter. Se supone que el ancho no debe ser inferior a 1,5 m, el grosor del anillo es implicado no menos de 0,4 m.

El anillo de base está diseñado para la combinación de tensión básica (carga). En el caso de sitios de construcción en áreas sísmicas (7 bolas y más en la escala de Richter), también se considera una combinación específica de tensiones.

También existe la práctica de utilizar cimientos circulares de grava o piedra triturada junto con el curso de la cama; y también los cimientos circulares de hierro y concreto, ubicados directamente debajo de la pared del tanque, así como los cimientos en forma de pared de pecho de hierro y concreto, ubicados en el espacio exterior del tanque. (imagen 2)

Al colocar el anillo en forma de pared de pechuga, el curso de la cama está hecho de mezcla de arena y grava o grava.

Los cimientos de hormigón de hierro generalmente están hechos de hormigón armado colado con sección transversal rectangular.

A veces, la base se hace sobre una base natural con un anillo de piedra triturada debajo de la pared. Dicha base es efectiva en caso de hundimiento anticipado de no más de 15 sm. Esta es su principal peculiaridad: se usa piedra triturada en lugar de arena directamente debajo de la pared para colocar la piedra triturada o el haz de grava de no menos de 60 cm de alto con un ancho superior de 1-2 m. (ver foto 3)

La piedra triturada se coloca en capas de 20 cm cada una, completamente manipulada. Directamente debajo del fondo en su cuadrado completo, la capa de piedra triturada está dispuesta (6), no menos de 10 sm. Además, se instalan tuberías de drenaje de alrededor de 9 cm de diámetro.

Los siguientes esquemas de construcción se pueden aplicar para tanques anchos: el curso del lecho de arena está dispuesto debajo y la base circular de hormigón armado o piedra triturada se instala debajo del muro, dependiendo de las condiciones del suelo. (ver foto 4)

El curso de ropa de cama debajo de la pared en el exterior de los cimientos se instala con una ligera pendiente de 1: 5, que se apoya en la pared del pecho en su parte inferior.

El paquete está equipado con tuberías de drenaje y protegido por la capa de asfalto (dope).

Hay una capa de asfalto de amortiguación no inferior a 20 cm entre el fondo y la superficie de hormigón de hierro de la base del anillo.

Se desarrollan constantemente medidas adicionales de refuerzo de cimientos para aumentar la seguridad de tanques grandes.

Algunos de ellos se muestran en la foto. 4)

El cojín de arena y grava está cubierto por una mezcla de arena, piedra triturada, emulsión de asfalto y cemento, comprimido luego por laminación. La superficie recibida quita parte de la carga del cojín, transfiriéndola al anillo de hierro y hormigón.

La base también se puede hacer en forma de losas de hormigón y hierro. En estos casos, el tanque se encuentra sobre una losa de hierro y concreto, instalado en la superficie del sótano o bajando la elevación de nivelación. El muro de hormigón de hierro a lo largo del perímetro de la placa está conectado a tierra más abajo de su lecho de cimentación y sirve para reducir el desplazamiento lateral del suelo.

3.2. Cimientos de tanques apilados

3.2.1. Enfoque tradicional para organizar cimientos apilados

Organizar cimientos

Este tipo de base se usa con bastante frecuencia en sitios con suelo blando (ver foto 5). La experiencia en construcción en edificios industriales y civiles muestra que, en la mayoría de los casos, las pilas pueden ayudar a lograr el nivel aceptable de hundimiento de la construcción. Sin embargo, la práctica de cimientos apilados en la construcción de tanques muestra que no siempre ayuda a obtener el resultado deseado. Junto con esto, este tipo de base consume bastante dinero y el nivel de gasto de capital es casi igual al costo de los marcos metálicos en sí.

No se registró por una vez, que los tanques sobre cimientos apilados mostraron un mayor hundimiento de lo que se había planeado en el curso de las pruebas hidráulicas, lo que equivale a la mitad del nivel de hundimiento, previsto para todo el período de vida útil del tanque.

El uso ineficaz de los cimientos apilados en la construcción de tanques puede explicarse por lo siguiente: en el caso de tanques grandes, las pilas con la longitud usual de 0.25 del diámetro del tanque y menos, se ubican en el área de máxima tensión vertical en el sótano del tanque. Es por eso que reducir la tensión haciendo que la base sea más profunda no tiene suficiente influencia en el hundimiento de dicha base.

El uso de cimientos apilados puede incluso ser peligroso cuando hay capas de mayor compresibilidad a gran profundidad en el sótano del tanque. No siempre es posible revelar tales capas debido a dificultades técnicas, relacionadas con el punzonado y la toma de muestras de suelo a profundidades profundas.

Los especialistas tienden a pensar que los cimientos apilados con rejas monolíticas representan una construcción suficientemente rígida. Hay ciertos resultados de encuestas de hundimiento para tanques con cimientos apilados, que niegan convincentemente este punto de vista.

3.2.2. Cimientos con pilotes debajo de todo el fondo y con rejas de hierro y hormigón.

Fundación de la pila

Como resultado de muchos años de experiencia en la construcción de tanques en suelos saturados de agua blanda, existen varias medidas efectivas de preparación del sótano. El objetivo principal de estas medidas es comprimir el suelo blando antes de comenzar los procedimientos de construcción, cuyo objetivo es mejorar las características físico-mecánicas del suelo.

Se supone que esto se logra mediante el uso de pilotes prismáticos de varias longitudes y secciones transversales en combinación con rejas y losas. Las pilas se instalan, por regla general, debajo de todo el fondo en forma de campo de pila completo, cada pila está a una distancia de 1 m de la otra.

También se utilizan bases con pilas debajo de todo el fondo y con ropa de cama intermedia. Aquí se coloca una capa de piedra triturada o material granular sobre las pilas y sirve en lugar de la capa de hormigón de hierro.

3.2.3 Cimentación apilada en anillo

Es una solución efectiva para sitios con suelo blando. Su unión y vista completa se muestran en la imagen. 8)

La base monolítica de hierro y hormigón del anillo toma la carga de la pared del tanque y la transfiere al suelo denso de baja compresibilidad a través de cualquiera de los siguientes esquemas:

  • Cojín de piedra triturada,
  • Colchón de cimentación de hormigón
  • Reja monolítica de hormigón y hierro,
  • Dos hileras de pilas muy bien fijadas.

Esta estructura permite reducir las irregularidades del hundimiento del sótano debajo de la pared del tanque.

3.2.4. Base apilada en anillo con desplazamiento:

Se utiliza como una versión mejorada de los cimientos apilados en anillo.

El desplazamiento del anillo monolítico de hormigón de hierro y los cimientos apilados en relación con la pared del tanque se considera una de las soluciones a los problemas de hundimiento del tanque. La tasa de desplazamiento se determina según las características locales del sótano del suelo, la carga de construcción y el número de filas de pilotes en la parrilla.

Esto puede resultar en una disminución suficiente del desnivel del hundimiento a lo largo del perímetro del tanque y de toda la estructura dentro del período de vida útil.

En el curso de la organización de este tipo de cimentación, se planifica el sótano del suelo, las pilas se instalan en el punto planificado, su ubicación se determina según las características locales del sótano del suelo, la carga de la estructura y el número de filas de pilas en la rejilla. La rejilla del anillo monolítico de hierro y hormigón se instala en las cabezas de los pilotes, luego se coloca la cama de piedra triturada, sobre la cual se coloca el anillo monolítico de hierro y concreto. El cojín de arena está planeado y dispuesto debajo del fondo del tanque, luego se ensamblan los armazones de metal del tanque.

3.3. DISEÑO DE LA FUNDACIÓN DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACEITE PARA LAS CONDICIONES GEOLÓGICAS DIFÍCILES:

3.3.1 Base reforzada con tiras de hierro y hormigón

Es razonable considerar la rigidez de la base del anillo en el caso de un suelo blando y espeso para garantizar que se evite un hundimiento desigual de la base natural. En esta situación, es posible utilizar una base masiva de hierro y hormigón debajo de la pared del tanque, lo que da rigidez adicional a la estructura a lo largo de su perímetro.

La altura de la base se determina en función de que la base de la base baje el nivel de congelación estacional del suelo.

Puede ser razonable disponer un cojín de piedra triturada para reducir la altura de la base y transferir la carga del tanque a la base. Como la carga en este caso es baja, el área de la sección transversal de la base puede ser relativamente pequeña. Los lados de la base están cubiertos con material que no se congela.

Si se produce un hundimiento desigual suficiente a lo largo del perímetro, dicha base brinda la oportunidad de nivelar el borde del tanque. Para lograr esto, es posible colocar un pozo de retención (agujero) en el cojín de piedra triturada, destinado a colocar el dispositivo de extracción (por ejemplo, extractor de carcasa o gato), en base a los cimientos de hormigón de hierro. Después de que el borde del tanque se jala hasta el nivel necesario, se retira el dispositivo de jalar y se vuelve a llenar el pozo de captura.

El uso de elementos unificados de hierro y hormigón permite reducir la cantidad de procesos húmedos en el curso de la realización del trabajo y aumentar la eficiencia laboral del trabajo de construcción inicial (ciclo "cero").

3.3.2. Anillo de hormigón y hierro en el contorno externo de la pared.

3.3.2. Anillo de hormigón y hierro en el contorno externo de la pared.Al llenar los tanques de gran volumen, aparece un momento de unión en el punto de unión de la pared con el fondo. Este momento conjunto equivale a un tamaño suficiente e influye en la condición distorsionada de la tensión del fondo y su sótano. Para reducir el momento de torsión (momento de torsión) y aumentar la rigidez de la junta del "fondo de la pared", se sugiere usar un anillo de hierro y hormigón, dispuesto en el contorno externo de la pared del tanque junto con anillos de refuerzo de metal en forma de ángulo llaves (ver foto 6). Su número se determina construyendo o calculando, lo que depende de la capacidad de carga del tanque.

3.4. DISEÑO DE LA FUNDACIÓN DE TANQUE DE ALMACENAMIENTO PILADO PARA LAS ÁREAS SÍSMICAS

Los cimientos apilados en áreas sísmicas se aplican de la misma manera que en áreas que no muestran actividad sísmica. Es necesario cumplir los requisitos de СП 50-102-3003 «Diseño de ingeniería y disposición de cimientos apilados”, en particular, parte 12 “Características específicas de la planificación del diseño de cimientos apilados en áreas sísmicas” y suplemento D “Cálculo de pilotes para combinación impacto de fuerzas verticales y horizontales y momento ”.

Los extremos inferiores de las pilas deben basarse en suelos rocosos, suelos macrofragmentales, suelos arenosos de alta y media densidad, suelos duros y rígidos, suelos arcillosos de baja plasticidad. No está permitido colocar los bordes inferiores de las pilas en áreas sísmicas sobre arena suelta, agua saturada, arcilla plástica, suelo de alta plasticidad y consistencia de flujo libre.

El soporte de las pilas mediante estantes inclinados de roca dura y roca psefítica se permite solo cuando la estabilidad del impacto sísmico del suelo no es proporcionada por la base de la pila y si no hay posibilidad de que los bordes inferiores de las pilas se deslicen.

Se permite poner las pilas sobre arena saturada de agua de alta y media densidad. Su capacidad de carga al mismo tiempo debe determinarse en función de los resultados de las pruebas de campo de las pilas para el impacto sísmico simulado. Las pilas en áreas sísmicas deben hundirse en el suelo por no menos de 4 m, excluyendo los casos en que están soportadas por suelo de roca dura.

Las pilas fundidas en el sitio en áreas sísmicas deben colocarse en un suelo cohesivo de baja humedad con un diámetro de las pilas no inferior a 40 sm. La relación de su longitud con el diámetro no debe exceder 25. Es necesario tener un estricto control de calidad, dispuesto para la producción de las pilas.

Está excepcionalmente permitido cortar las capas de suelo saturado de agua con tubos de carcasa extraíbles (tubos de transmisión) y barro de arcilla. En caso de suelos estructuralmente inestables, los pilotes de fundición en el lugar se pueden usar solo con tubos de carcasa, dejados en el suelo. El refuerzo de los pilotes de fundición en el lugar es esencial, la tasa de refuerzo se acepta no menos de 0.05.

El cálculo de los cimientos apilados en el impacto sísmico se realiza en los estados extremos del primer grupo. Generalmente incluye:

  • Determinación de la capacidad de carga del pilote a la carga vertical;
  • Probar las pilas para la resistencia del metal a la acción conjunta de la fuerza nominal normal del momento de deflexión y la fuerza de corte;
  • Comprobando la resistencia de las pilas a la limitación de presión, transferida al suelo por los bordes laterales de las pilas.

Cuando se verifica la estabilidad del suelo alrededor del pilote, el ángulo estimado de resistencia al cizallamiento se reduce en las siguientes tasas:

  • 2 ° para actividad sísmica de 7 bolas,
  • 4 ° para actividad sísmica de 8 bolas,
  • 7 ° para actividad sísmica de 9 bolas.

Para los cimientos con rejas altas de pilotes, las tasas calculadas de fuerzas sísmicas deben determinarse como para edificios con una parte inferior flexible. El factor dinámico debe aumentarse 1.5 veces en los casos en que el período de vibraciones naturales del tono básico es igual a 0.4 y más.

Siempre que exista un razonamiento técnico-económico aceptable, es posible utilizar cimientos apilados con cojines intermedios de materiales sueltos: piedra triturada, grava, arena gruesa. La posibilidad de transferir la carga horizontal desde la construcción vibratoria a la pila se elimina prácticamente. Es por eso que no se realizan cálculos para la carga sísmica horizontal y la estructura de las pilas se acepta igual que en las áreas no sísmicas.

El bloque de cimentación, instalado en el cojín intermedio, se planifica como rejilla de una cimentación apilada ordinaria de acuerdo con los estándares para el diseño de ingeniería de construcciones de concreto y concreto de hierro.

La disposición de cabezas de pilotes de hormigón de hierro puede ayudar a aumentar el área de contacto.

Los cimientos apilados con amortiguación intermedia, aplicados en áreas sísmicas, deben cumplir con los requisitos de las evaluaciones de deformación. El cojín intermedio debe estar dispuesto en capas de no más de 20 cm cada una, comprimido al peso del volumen de no menos de 1.9 тс / куб. El grosor del cojín intermedio sobre las cabezas de pilotes depende de la carga estimada y asciende a 40-60 sm.

Los cálculos de los cimientos apilados en el subsuelo deberían considerar las características del suelo húmedo en caso de que exista la posibilidad de un aumento del nivel del agua subterránea.

Construcción de la base del tanque de almacenamiento
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