唐山LNG項(xiàng)目接收站罐區(qū)的地基處理方案設(shè)計(jì)

摘要本此畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是唐山LNG項(xiàng)目接收站罐區(qū)的地基處理方案設(shè)計(jì)，所選的資料是在唐山LNG項(xiàng)目接收站部分儲(chǔ)罐區(qū)的巖土勘察報(bào)告，報(bào)告中詳細(xì)介紹了此次工程的概況，地理交通及氣象，場地的工程地質(zhì)條件，巖土工程分析與評(píng)價(jià)和場地的地震液化效應(yīng)，并提出了地基處理和基礎(chǔ)方案建議。本人根據(jù)所給資料、相應(yīng)規(guī)范及所學(xué)知識(shí)對(duì)地基、基礎(chǔ)的處理提出自己的方案，首先，地基處理，即為人工處理后的天然淺基礎(chǔ)，但是其場地條件較復(fù)雜，地基承載力提高有限，所以不建議采用；其次，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，即采用深基礎(chǔ)中的樁基礎(chǔ)，其施工技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，地基承載力提高較高，以此建議采用樁基礎(chǔ)；再次，樁基的設(shè)計(jì)，根據(jù)場地的工程地質(zhì)條件和建筑物結(jié)構(gòu)類型以及施工的安全性和經(jīng)濟(jì)造價(jià)等方面的因素，決定采用鉆孔灌注樁，并對(duì)承載力特征值，樁數(shù)，沉降量進(jìn)行了計(jì)算，并依據(jù)建筑物的特殊類型，進(jìn)行了平面布樁；最后，并提出了自己合理的結(jié)論和建議。關(guān)鍵字：地基承載力；地基處理；鉆孔灌注樁AbstractThesubjectofthisgraduationprojectistheTangshanLNGtankfoundationtreatmentstationdesign,theselecteddataisthegeotechnicalinvestigationreportoftheTangshanLNGterminalpartofthestoragetank.Theprojectdescribesindetailtheprojectoverview,geographictrafficandweather,siteengineeringgeologicalconditions,geotechnicalengineeringanalysisandevaluationofseismicliquefactionandsiteeffectsandproposedgroundhandlingandbasicprogramrecommendations.Accordingtothedata,thecorrespondingnormsandtheknowledgeofthefoundation,Iproposethetreatmentoftheirownprograms.Firstly,foundationtreatment,thatis,aftermanualprocessingnaturalshallowfoundation,butitsmorecomplexsiteconditions,foundationbearingcapacitylimited,itisnotrecommended;Secondly,thebasicdesign,whichusespilefoundationofdeepfoundation,theconstructiontechnologyismature,widelyused,highbearingcapacityincrease,thusrecommendedpilefoundation;onceagain,piledesign,accordingtotheengineeringgeologicalconditionsofthesiteandthebuildingstructuretype,andthesafetyandeconomyofconstructioncostandotherfactors,decidedtoadoptbored,andbearingcapacitycharacteristicvalue,numberofpiles,thesettlementamountwascalculated,andbasedonthebuildingaspecialtypeoffabricforaflatpile;finally,Iputforwardownreasonableconclusionsandrecommendations.Keywords:bearingcapacity;foundationtreatment;bored目錄TOC\o"1-3"\u前言 ⑨130.633.60.910.6967.22（7-4）=592.26mm （7-5）=6.20mm<=14.91mm式中：△S1＇在計(jì)算深度范圍內(nèi)，第i層土的計(jì)算變形值；△Sn＇在由計(jì)算深度向上取厚度為△z的土層計(jì)算變形值，針對(duì)本工程具體情況，△z取1.0m。取值表7-6b（m）b≤22＜b≤44＜b≤88＞b（m）1.0計(jì)算到樁端29.6m即可。（7-6）=7.12MPa<15MPa樁基沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表7-7/MPa<1515<<3030<<40經(jīng)查表7-7=0.5s=s'（7-7）s=592.26*0.5=296.13mm<400mm因?yàn)楦鶕?jù)勘探點(diǎn)平面圖可知建筑物的高度為50m，通過查表7-8，s符合題意，所以沉降滿足要求。建筑物的基礎(chǔ)變形允許值[s]表7-8高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降量s/mm變形要求s（mm）Hg<100400100<Hg<200300200<Hg<2502007.3樁的施工鉆孔灌注樁（或擴(kuò)底灌注樁）的施工工藝：鉆孔灌注樁采用沖擊鉆成孔。該工藝設(shè)備簡單，操作方便，對(duì)保證樁基質(zhì)量十分有利。1測量放線及高程控制采用全站儀坐標(biāo)控制的方法確定樁位平面位置。高程測量由建設(shè)方提供基準(zhǔn)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀測定各樁孔的井口標(biāo)高，并在鉆機(jī)上掛牌記錄。2設(shè)備安裝調(diào)試鉆機(jī)就位前，須將基礎(chǔ)墊平填實(shí)，鉆機(jī)按指定位置就位，在技術(shù)人員指導(dǎo)下擺平放穩(wěn)，保證沖錘垂直對(duì)準(zhǔn)樁位。鉆機(jī)安裝就位后，應(yīng)精心調(diào)試，確保施工中不發(fā)生傾斜、移位等影響施工質(zhì)量的情況。3埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒采用堅(jiān)實(shí)不漏水的鋼護(hù)筒，人工配合機(jī)械開挖護(hù)筒坑，坑尺寸為護(hù)筒直徑增加1m，基坑挖掘完畢，人工安裝護(hù)筒，護(hù)筒直徑比樁徑大200mm，其位置校核無誤后，護(hù)筒周圍分層回填粘土并夯實(shí)，護(hù)筒埋設(shè)深度為2~4m。4泥漿池機(jī)械開挖泥漿池，用檢驗(yàn)合格的粘土制備泥漿。合理規(guī)劃泥漿池的深度、尺寸及設(shè)置位置，以滿足環(huán)境保護(hù)和文明施工的要求。為保護(hù)施工范圍內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生、農(nóng)田，鉆孔樁廢棄的泥漿應(yīng)在施工完成后，用汽車或罐車將泥漿池中的泥漿清運(yùn)到指定的排放地點(diǎn)。5鉆孔施工沖擊鉆機(jī)穩(wěn)固后其鉆頭吊鉆桿繩應(yīng)與樁位中心線相互重合，方可開鉆，以后每班核對(duì)位置一次。鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，經(jīng)常對(duì)鉆孔泥漿進(jìn)行檢驗(yàn)，不符合要求及時(shí)處理改正。同時(shí)，要注意巖層變化，及時(shí)撈取渣樣，認(rèn)真做好記錄，與地質(zhì)剖面圖進(jìn)行核對(duì)。如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)不符，及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師及主管部門，核對(duì)并確認(rèn)后，報(bào)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位等上級(jí)主管部門。為提高成孔質(zhì)量，成孔過程中，鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度應(yīng)嚴(yán)格控制。6清孔在終孔檢查孔深達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，且成孔質(zhì)量符合圖紙要求并經(jīng)監(jiān)理工程師同意，應(yīng)迅速清孔，清孔方法采用抽渣法。清孔時(shí)必須保證孔內(nèi)水頭，提管時(shí)避免碰孔壁，防止坍孔。清孔后的泥漿性能指標(biāo)、沉渣厚度應(yīng)符合規(guī)范要求。清孔后用檢孔器測量孔徑，檢孔器的焊接可在工地進(jìn)行，監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后，即可進(jìn)行鋼筋籠的吊裝工作。7安放鋼筋籠8導(dǎo)管法混凝土澆筑水下砼采用導(dǎo)管法進(jìn)行灌注，導(dǎo)管內(nèi)徑30cm，導(dǎo)管使用前要進(jìn)行閉水試驗(yàn)（水密、承壓、接頭抗拉），合格的導(dǎo)管才能使用，導(dǎo)管應(yīng)居中穩(wěn)步沉放，不能接觸到鋼筋籠，以免導(dǎo)管在提升中將鋼筋籠提起，導(dǎo)管可吊掛在鉆機(jī)頂部滑輪上或用卡具吊在孔口上，導(dǎo)管底部距樁底的距離應(yīng)符合規(guī)范要求，一般0.25~0.4m，本工程采用混凝土罐車對(duì)導(dǎo)管漏斗直接卸料的施工方法，首批混凝土導(dǎo)管漏斗容積1m3以內(nèi)即可，當(dāng)漏斗活門提升打開后，罐車緊跟連續(xù)向漏斗中快速卸料，保證首批混凝土體積達(dá)6m3左右，保證埋管深度。剪球后向?qū)Ч軆?nèi)傾倒砼宜徐徐進(jìn)行防止產(chǎn)生高壓氣囊。施工中導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)始終充滿砼。隨著砼的不斷澆入，及時(shí)測量砼頂面高度和埋管深度，及時(shí)提拔拆除導(dǎo)管，使導(dǎo)管埋入砼中的深度保持2~6m間。砼面檢測錘隨孔深而定，一般不小于4Kg。每根導(dǎo)管的水下砼澆筑工作，應(yīng)在該導(dǎo)管首批砼初凝前完成。砼的坍落度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，砼澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，為保證樁的質(zhì)量，應(yīng)留比樁頂標(biāo)高高出0.80m左右的樁頭，可在砼初凝后、終凝前破除。7.4地基降水由于地下水位較高，所以在進(jìn)行地基處理的時(shí)候需要地基降水。在進(jìn)行地基處理的第一階段時(shí)，由于勘察場區(qū)淺部均分布有厚度8～9m不等的吹填砂，該層砂為松散、欠固結(jié)狀態(tài)，建議首先對(duì)該層砂采用預(yù)處理，以滿足工程建設(shè)需要。可采用“預(yù)排水動(dòng)力固結(jié)法”，即先采用井點(diǎn)法對(duì)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行降水（即預(yù)排水方法），等水位降到要求的深度后，拔除井管，采用“二夯一拍”工藝進(jìn)行低能量強(qiáng)夯處理。降水過程中還可輔助動(dòng)力碾壓措施，提高排水效率。該方法工藝簡單，造價(jià)低廉，已成功應(yīng)用于多項(xiàng)治理吹填土地基的處理。7.5基坑支護(hù)由于此工程屬于儲(chǔ)罐區(qū)不需要開挖深的基坑，所以也就無需要進(jìn)行地基的基坑支護(hù)。8結(jié)論及建議本次勘察采用了工程地質(zhì)鉆探、靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、波速測試、電阻率測試及水、土分析等多種勘察手段，在充分收集區(qū)域地質(zhì)資料及附近場區(qū)和類似工程項(xiàng)目資料的基礎(chǔ)上，完成的工作量滿足業(yè)主和設(shè)計(jì)方要求。根據(jù)以上章節(jié)的分析、評(píng)價(jià)，得出如下結(jié)論和建議。8.1結(jié)論1）通過本次勘察，查明了場區(qū)的工程地質(zhì)條件，掌握了鉆探深度范圍內(nèi)的巖土層巖性、物理力學(xué)指標(biāo)及其分布特征。本次勘察深度內(nèi)揭露的地層均為第四系海相地層，地層分布較穩(wěn)定。2）擬建場地內(nèi)不存在有一定規(guī)模的斷層，無影響場地穩(wěn)定性的斷裂存在。場地穩(wěn)定性等級(jí)為基本穩(wěn)定區(qū)。3）場區(qū)內(nèi)分布的特殊性土吹填砂，不良地質(zhì)作用為飽和砂土的液化，地基穩(wěn)定性相對(duì)較好，經(jīng)處理后適宜進(jìn)行建設(shè)。4）勘察場區(qū)基樁施工前應(yīng)進(jìn)行地基處理，以便有效消除①層吹填砂的液化和對(duì)基樁負(fù)摩阻力問題。5）根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001），場地抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震基本加速度為0.15g，屬設(shè)計(jì)地震第一組，設(shè)計(jì)特征周期0.45s。本場地覆蓋層厚度大于80.0m，地基土層的等效剪切波速（Vse）為196.8～203.2m/s，場地土為中軟土，建筑場地類別屬Ⅲ類。6）根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）進(jìn)行砂土液化判別。判別結(jié)果表明：場區(qū)內(nèi)20m深度以淺分布的①層吹填砂及②層細(xì)砂為易液化土層，其余為不液化土層，場區(qū)內(nèi)液化指數(shù)4.60～26.96（平均值12.36）。勘察場區(qū)液化等級(jí)可按中等考慮。鑒于儲(chǔ)罐為重點(diǎn)設(shè)防類工程，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施。若按8度設(shè)防，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g。判別結(jié)果表明：場區(qū)內(nèi)20m深度以淺分布的①層吹填砂及②層細(xì)砂為可液化土層，其余為不液化土層，場區(qū)內(nèi)液化指數(shù)13.42～35.30（平均值20.33）?？辈靾鰠^(qū)液化等級(jí)可按嚴(yán)重考慮。勘察場區(qū)存在液化地層，屬抗震不利地段。7）場區(qū)內(nèi)地下水水位以淺的場地土對(duì)砼、砼中鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)均無腐蝕性，對(duì)具中腐蝕性；地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具強(qiáng)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。8）場地土的標(biāo)準(zhǔn)凍深為0.80m。8.2建議1）建議擬建儲(chǔ)罐采用樁基礎(chǔ)，樁型采用鉆孔灌注樁（或擴(kuò)底灌注樁）或后注漿鉆孔灌注樁?；鶚对O(shè)計(jì)時(shí)宜結(jié)合罐區(qū)上部荷載情況、建筑結(jié)構(gòu)類型、施工設(shè)備選用經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的樁長和樁徑。建議進(jìn)行現(xiàn)場載荷試驗(yàn)來確定單樁豎向承載力特征值和樁基水平荷載計(jì)算所需的參數(shù)。2）擬建罐區(qū)布置大量的基樁將會(huì)形成群樁效應(yīng)和部分?jǐn)D土效應(yīng)、水平地震作用及風(fēng)力等產(chǎn)生的基礎(chǔ)側(cè)向（水平）荷載、抗拔力的影響，建議在樁基設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)給予充分關(guān)注。3）建議樁基施工時(shí)用水盡量用淡水（深井水），若用淺部地下水或海水應(yīng)用淡水進(jìn)行調(diào)配，從而降低地下水對(duì)樁基的腐蝕。4）建議采用振動(dòng)沉管碎石樁或振沖碎石樁處理吹填砂及消除地基土液化問題。當(dāng)選取振沖碎石樁時(shí)，應(yīng)重視污水排放對(duì)環(huán)境的影響。在施工前，應(yīng)選取代表性地段進(jìn)行試驗(yàn)，獲取精確技術(shù)參數(shù)，確保工程質(zhì)量。5）罐區(qū)南鄰防洪壩基，樁基施工時(shí)應(yīng)充分考慮其影響，采取必要措施，或采用換填法進(jìn)行處理，確保樁基正常開展。參考文獻(xiàn)[1]周景星，王洪瑾，虞石民，李廣信.基礎(chǔ)工程[M].北京：清華大學(xué)出版社，1996[2]李糧綱，基礎(chǔ)工程施工技術(shù)[M]．武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2000[3]唐大雄等，工程巖土學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，1996[4]張倬元，王士天，王蘭生.工程地質(zhì)分析原理[M].北京：地質(zhì)出版社，1994[5]趙樹德，，王秀麗.土力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2001[6]LittleGS.1982.Designofcementbasedongrouts.Proc.oftheConferenceonGroutinginGeotechnicalEngineering.[7]陳仲顧，葉書麟.基礎(chǔ)工程學(xué)[M].北京：中國水利水電出版社，2000[8]朱博鴻，廖紅建，周龍翔.房屋建筑地基處理與加固[M]．西安：西安交通大學(xué)出版社，2003[9]劉永紅，姚愛軍，周龍翔.地基處理[M].北京：科學(xué)出版社，2005[10]閻明禮.地基處理技術(shù)[M].北京：中國環(huán)境出版社，1996[11]《地基處理手冊(cè)》編委會(huì).地基處理手冊(cè)[M].第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000[12]林宗元.巖土工程治理手冊(cè)[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1993[13]BustamantiMGouvenotD.Grouting:Amethodimprovingthebearingcapacity.Ofdeepfoundation.Proc.oftheEighthEuropeanconferenceonsoilmechanicandfoundationengineering[14]程良奎，范景倫，韓軍，許建軍.巖土錨固[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002[15]Bruc