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《石油储备库设计规范[附条文说明]》GB 50737-2011
住房和城乡建设部
实施时间:2012-05-01
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13.2 构筑物

13.2.1  油罐基础工程在设计和施工之前,应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的有关要求对场地进行各勘察阶段的岩土工程勘察,并应符合下列规定:

    1  每座油罐地基勘探点数量应按表13.2.1-1确定;

    2  一般性勘探孔深度应根据地基情况和油罐的容积确定。土质地基可按表13.2.1-2确定或勘探到基岩顶面,岩质地基宜勘探到基岩顶面;

    3  控制性勘探点深度宜按表13.2.1-3确定;

     4  工程地质勘察报告应包含下列内容:

    1)对一般地基,应包括场地地形地貌、地质构造、场地的地震效应、不良地质作用、地层成层条件、各岩土的物理力学性质、场地的稳定性、岩土的均匀性、岩土的承载力特征值、压缩系数、压缩模量、地下水、土和水对建筑材料的腐蚀性、土的标准冻结深度,以及由于工程建设可能引起的工程问题等的结论和建议,并附勘探点平面布置图、工程地质剖面图、地质柱状图以及有关测试图表等;

    2)对软土地基,除按一般地基要求外,尚应包括土层组成、土质分类、分布范围、垂直和水平方向的渗透系数和固结系数、固结压力和孔隙比的关系、三轴固结不排水抗剪强度、无侧限抗压强度、不固结不排水三轴抗剪强度及有效内摩擦角、内聚力、十字板原位抗剪强度、灵敏度以及地基处理方法的建议等;

    3)对山区地基,除按一般地基要求外,尚应探明建设场地地基的滑坡、岩溶、土洞、崩塌、泥石流等不良地质现象,并对场地的稳定性作出评价,确定地基的不均匀性分布范围,以及对地基处理方法的建议等;

    4)对特殊性土地基,除按一般地基要求外,尚应按相关现行国家标准提供对特殊性土地基的利用、整治和改造的建议。

13.2.2  位于抗震设防区域的储备库应对场地进行地震安全性评价,并根据地震安全性评价的结果进行抗震设计。建、构筑物抗震设计应符合下列规定:

    1  建、构筑物抗震设防类别应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223和《石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准》GB 50453的有关规定确定;

    2  抗震设防烈度为6度时,应按7度的要求对场地的饱和砂土和饱和粉土进行液化判别;抗震设防烈度为7度、8度时,应按本场地抗震设防烈度的要求对场地的饱和砂土和饱和粉土进行液化判别;

    3  对存在液化土层的地基应采取措施,全部消除液化沉陷;

    4  油罐基础的抗震验算可按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191和《钢制储罐地基基础设计规范》GB 50473中的有关要求执行。

13.2.3  油罐基础选型,应根据油罐的型式、容积、场地地质条件及地基处理方法、施工技术条件和经济合理性等条件综合确定,可采用护坡式基础、环墙式基础、外环墙式罐基础或桩基基础。

13.2.4  油罐基础地基设计应符合下列规定:

    1  当罐基础下地基土为软土地基、不良地质现象的山区地基、特殊土地基、不能满足油罐的承载力和沉降要求以及地震作用下地基土有液化时,应采用复合地基、桩基或其他方法对地基进行处理;

    2  罐基础下不符合作地基要求的耕土层、杂填土、生活垃圾、工业废料等稳定性差的土层,均不得作为持力层;

    3  罐基础不得采用有膨胀性或湿陷性的填料,如必须采用时应采取相应的处理措施;

    4  油罐基础下有局部软弱土以及暗塘、暗沟等时,均宜清除,并用素土、级配砂石或灰土分层压(夯)实,压(夯)后地基土的物理力学性能宜力求与同一基础下未经处理者相一致;当清除有困难时,应采取有效的处理措施;

    5  油罐基础设计可不计入风荷载作用;

    6  非桩基基础设计可不计入地震作用,但应满足抗震措施要求。

13.2.5  地基变形控制应符合下列规定:

    1  油罐基础应作沉降量计算,地基沉降量可采用分层总和法进行计算;油罐地基变形允许值应符合表13.2.5的规定;

    2  除油罐外的建、构筑物的地基变形控制要求应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007中的相关规定。

13.2.6  结构的耐久性要求应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中的相关要求执行。

13.2.7  结构的防腐蚀设计应按现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046中的有关要求执行。

13.2.8  当油罐存储原油泄漏可能污染地下水时,油罐基础部分应采取防渗漏措施。

条文说明

13.2.1  随着国民经济的发展,储罐的容量也越来越大,特别是大型储罐,直径、高度大,对地基土的承载能力和变形要求高,影响深度大,尤其是软土地基、山区地基以及特殊性土地基,地层复杂。对于储罐基础,如不均匀沉降过大,将导致储罐的倾斜或失稳,使浮顶罐的浮船(盘)不能升降,甚至产生储罐破裂,并造成严重的次生灾害。因此本规范中特别强调了储罐基础的设计,必须进行建筑场地的岩土工程地质勘察。

13.2.3  储罐基础的选型是至关重要的,作用于储罐基础上的主要荷载是罐体及储存介质的重量,该作用荷载的特点是荷载强度大、分布面积大,对地基的影响深度大。特别是对软弱地基产生的沉降和不均匀沉降大。储罐基础主要是支撑罐体,在建造和正常操作状态下保证储罐的安全可靠,一旦地基基础失稳,其严重后果将不堪设想,并将带来严重的次生灾害。因此在对储罐基础的选型中,应认真考虑地质条件,对地基土的稳定性要有足够的重视,基础必须具有足够的安全性、适用性(满足业主的使用要求)和耐久性。

    储罐基础的型式很多,各型基础有其各自的特点和适用条件,因此在选型时应根据储罐的型式、容积、地质条件、材料供应情况、业主要求和施工技术条件、地基处理方法和经济合理性进行综合考虑。按照地质条件并参考国内外常用的基础型式,规范中提出的四种储罐基础型式说明如下:

   (1)  护坡式基础一般用于硬和中硬场地土,多用于固定顶储罐,其优点是省钢材、水泥、工程投资小。缺点是基础的平面抗弯刚度差,因而对调整地基不均匀沉降作用小,效果较差。且占地面积大。

   (2)  环墙式基础一般用于软和中软场地土,多用于浮顶罐与内浮顶罐,罐壁下设置钢筋混凝土环墙,这种型式的罐基础,在国内用的较多,它的优点是:①可减少罐周的不均匀沉降。钢筋混凝土环墙平面抗弯刚度较大,能很好地调整在地基下沉过程中出现的不均匀沉降,从而减少罐壁的变形,避免浮顶罐与内浮顶罐发生浮顶不能上浮的现象;②罐体荷载传递给地基的压力分布较为均匀;③增加基础的稳定性,抗震性能较好。防止由于冲刷、浸蚀、地震等造成环墙内各填料层的流失,保持罐底下填料层基础的稳定;④有利于罐壁的安装。环墙为罐壁底端提供了一个平整而坚实的表面,并为校平储罐基础面和保持外形轮廓提供了有利条件;⑤有利于事故的处理。当罐体出现较大的倾斜时,可用环墙进行顶升调整,或采用半圆周挖沟纠偏法;⑥起防潮作用。钢筋混凝土环墙顶面不积水,减少罐底的潮气和对罐底板的腐蚀;⑦比护坡式罐基础占地面积小。缺点是:①由于环墙的竖向抗力刚度比环墙内填料层相差较大,因此罐壁和罐底的受力状态较外环墙式储罐基础差;②钢筋水泥耗量较多。

    3  外环墙式储罐基础一般多用于硬和中硬场地土。它的优点是:①由于罐体坐落在由砂石土构成的基础上,其竖向抗力刚度相差不大,因此对罐壁和罐底的受力状态较环墙式储罐基础好;②由于设置外环墙式基础具有一定的稳定性,因此其抗震性能也较好;③较环墙式罐基础省钢筋和水泥。缺点是:①外环墙式罐基础的整体平面抗弯刚度较钢筋混凝土环墙式基础差,因此调整不均匀沉降的能力较差;②当罐壁下节点处的下沉量低于外环墙顶时易造成两者之间的凹陷。

    4  桩基基础,有一定的应用范围,但要注意桩基承台板的设计。缺点是投资规模较大。

13.2.5  地基变形允许值的规定,主要是根据现行国家标准《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB 50341,附录E“油罐对基础和基础的基本要求”和大量的实测数据并参考国外标准而制定的。

13.2.8  由于环境保护日益受到重视,建设场地的有关环境评价报告可能会提出防止油品污染地下水的要求,所以制定本条规定。防渗漏措施一般采用黏土、防渗土工膜(如HDPE膜)或相应的材料铺设,并设检查并等配套设施。

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