Типовой проект 704-1-249с.92 Альбом 3

Основания и фундаменты

Содержание альбома

Ведомость основных комплектов чертежей

Ведомость ссылочных документов

Ведомость спецификаций

Общие положения

Альбом 3 «Основания и фундаменты» – это раздел типового проекта «Резервуар стальной вертикальный цилиндрический для хранения мазута емкостью 100 куб.м.» разработан по заданию «СантехНИИпроект» - генерального проектировщика разработки темы ТФ7.3.13 по перечню типового проектирования Госстроя СССР на 1991 г.

Рабочий проект оснований и фундаментов разработан для районов СССР с ветровой нагрузкой 0.85 кПа, снеговой 2,0 кПа и расчетной температурой наружного воздуха отминус 40 градусов и выше.

В соответствии с заданием область применения типового проекта по грунтовым условиям в основании резервуара принята по СН 227-82 «Инструкция по типовому проектированию».

Грунты – непучинистые, непросадочные с такими характеристиками:

угол внутреннего трения -

удельное сцепление -

модуль деформации грунтов -

плотность грунта –

Подземные воды отсутствуют.

Применение этого рабочего проекты недопустимо в таких случаях:

• на площадках с сейсмичностью более 9 баллов;
• в районах распространения вечномерзлых грунтов;
• на подрабатываемых территориях в районах с проявлениями карстово-суффозионных процессов.

При разработке оснований и фундаментов учитывается, что режим работы резервуара циклический с полным опорожнением и заполнением 1 раз в 5 суток; плотность мазута в резервуаре – 0,97-0,99 т/м3; температура хранения мазута - + 60-80 градусов С.

Расчетные положения

Нагрузки, воздействие и предельные величины деформации резервуара для расчета оснований и фундаментов принимаются в соответствии с заданием института «ЦНИИПроектстальконструкция».

Таблица 1.  Расчетные нагрузки

Схемы расчетных нагрузок при сейсмических воздействиях на анкерные крепления резервуара к фундаменту, а также нагрузок от шахматной лестницы приводятся на чертежах соответствующих фундаментов.

Таблица предельных деформаций резервуара

В соответствии с главой СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» расчет основания резервуара по деформациям выполнен с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемого полупространства с проверкой давления под подошвой фундамента на расчетное сопротивление грунта основания.

На заданные грунтовые условия по расчету получены такие величины деформаций основания резервуара:

• средняя осадка по контуру (под стенкой) резервуара – 6 мм;
• крен резервуара – 4 мм;
• подгиб днища – отсутствует, т.к. осадка основания под центром резервуара превосходит величину строительного подъема.

Расчет осадок основания выполнен на ЭВМ с использованием программы «Осадка», разработанной институтом «Фундаментпроект». В полученных расчетных деформациях, с использованием программы «Осадка», учитывается влияние на деформацию расчетного углового резервуара соседних резервуаров, расположенных в резервуарном парке  в два и более ряда с минимальным расстоянием между стенками резервуаров равном 2,365 м.

В связи с заданной однородностью грунтов сжимаемой толщи основания, которые находятся в стабильном состоянии, и ограниченной мощностью песчаной подушки (1,0 м), расчет несущей способности основания не выполняется.

Кольцевой железобетонный фундамент по прочности и деформациям рассчитан по схеме поломы на упругом основании на ЭВМ по программе «Plate», разработанной институтом «Фундаментпроект», методом конечных элементов (основание принимается в соответствии с моделью Винклера).

При расчете железобетонного кольца учитывается монтажная нагрузка, которая равна 100 кН:

• распределенная на площади 0,5×6 м в любом месте основания резервуара;
• сосредоточенная на площади 9 м2 в любом месте по контуру основания.

В разделе данного альбома «Указания по применению проекта» даны рекомендации относительно расчета и применения типового проекта для грунтовых условий, которые отличаются от условий принятых в данном проекте.

Конструктивные решения

В данном рабочем проекте разработан фундамент, который представляет собой монолитное железобетонное кольцо под стеной резервуара, заглубленное в песчаную подушку.

Согласно заданию высота песчаной подушки над уровнем планировочной поверхности назначена 0,5 м. Общая толщина песчаной подушки – 1,0 м с учетом срезки строительного слоя грунта и зачистки дна котлована на общую глубину 0,5 м от существующей поверхности земли.

В проекте условно за относительную отметку 0,000 принимается планировочная отметка, равная отметке существующей поверхности земли.

Поверхность подушки имеет уклон от центра к периферии L= 001.

Под стальным днищем резервуара по всей его площади выполняется гидроизоляционный слой. За пределами резервуара для защиты песчаной подушки устраивается бетоннаяотмостка.

В районах с сейсмичностью до 7 баллов запроектирован железобетонный кольцевой фундамент Фм1. Для районов с сейсмичностью 7-9 баллов – Фм3, в котором предусмотрены закладные детали для крепления резервуара к фундаменту. Рабочая продольная арматура в кольцевом фундаменте -  в виде отдельных стержней.

Под лестницу принят фундамент под маркой Фм2, который армируется пространственными каркасами.

Требования к материалам

Кольцевой фундамент выполняется из бетона класса В15, F200, W4 в соответствии с ГОСТ 25192-82. Рабочая продольная арматура – класса АІІІ(ГОСТ 5781-82).

Песчаная подушка устраивается из песчаного грунта средней фракции с содержанием глинистых и пылеватых частиц не более 10 %, с содержанием легкорастворимых солей не более 7 %. Плотность сложения сухого грунта после уплотнения должна составлять 1,65 т/м3.

Гидроизоляционный слой выполняется из супесчаного или песчаного грунта с влажностью не более 3 %, перемешанного с вяжущими веществами в количестве 8-10 % от объема смеси. В качестве вяжущего вещества применяется битум БН 90/10 по ГОСТ 6617-76.

Грунт для приготовления смеси должен иметь такой состав:

• песок крупностью 0,5-1,0 мм – 60-85 %;
• песчаные и пылеватые частицы крупностью менее 0.1 мм – 15-40 %, но при содержании глинистых частиц не более 5 %.

Бетонная подготовка, отмостка, покрытие площадки под лестницу выполняются из бетона класса В 7,5.

Фундамент под лестницу выполняется из бетона класса В15, F100, W4 по ГОСТ 25192-82. Рабочая арматура – классаАІІІ.

Закладные детали в фундаменте, запроектированном для районов с сейсмичностью 7-9 баллов, выполняются из стали ВСт3пс6 (ГОСТ 380-88).

Указания по производству работ

Работы по устройству фундаментов необходимо выполнять в соответствии со строительными нормами и правилами на производство работ:

1. СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»;
2. СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Засыпку котлована и отсыпку грунтовой подушки выполняют песком средней фракции с послойным разравниванием и уплотнением. Плотность сложения сухого грунта после уплотнения должны быть не менее 1,65 т/м3.

Бетонирование кольцевого фундамента ведется непрерывно. Соединение арматурных стержней в фундаменте – стыковое при помощи дуговой сварки без дополнительных технологических элементов по ГОСТ 14098-85. Допуски на устройство кольцевого фундамента должны соответствовать требованиям СНиП 3.03.01-87 (таблица 17).

Гидроизоляционный слой укладывается с разравниванием и уплотнением. Поверхность гидроизолирующего слоя не должна иметь отклонений от проекта свыше указанных в СНиП 3.03.01-87.

При устройстве основания и фундамента должны предусматриваться мероприятия по отводу воды.

Все технологические трубопроводы подсоединяются после проведения гидравлических испытаний резервуара.

При производстве всех видов работ строго соблюдаются требования и нормы СНиП ІІІ-4-80 «Техника безопасности в строительстве».

Требования к инженерно-геологическим изысканиям

Инженерно-геологические изыскания должны выполняться в соответствии со СНиП 1.02.07-87 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Нормы проектирования» и техническим заданием.

Техническое задание должно содержать детальность, порядок проведения изысканий и методы определения физико-механических характеристик грунтов. Состав и объем инженерных изысканий должны обеспечивать получение исходных данных для проектирования фундаментов. При этом следует больше уделять внимание полевым методам исследования грунтов.

В результате инженерно-геологических изысканий должны быть получены такие исходные данные:

• геологическое строение и литологический состав основания с указанием физико-механических характеристик грунтов, как в естественном, так и в замоченном состоянии (плотность грунтов, влажность, пористость, удельное сцепление, угол внутреннего трения, модуль деформации и др.);
• гидрогеологические и климатические условия площадки строительства с прогнозом изменения уровня подземных вод, а также данные об агрессивности подземных вод по отношению к бетону фундамента.

Прочностные характеристики глинистых грунтов (угол внутреннего трения, удельноесцепление) должныпеределяться по схеме быстрого (неконсолидированного) и медленного сдвигов. Модуль деформации грунтов должен определяться с учетом цикличности приложения нагрузки.

Особое внимание стоит уделить исследованию морозного пучения грунтов  в зоне сезонного промерзания.

Виды и объемы работ по инженерным изысканиям (количество скважин,их глубина, расположение и проч.) определяются программой изыскания в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07-87 и прочими действующими нормативными документами.

Схема расположения скважин

Система наблюдений за осадками фундамента

При строительстве и эксплуатации резервуара должны проводиться инструментальное наблюдение за осадками фундамента. Замеры осадок должны выполняться от опорного репера по маркам, заложенным в фундаменте (в виде заклепок по ГОСТ 10299-80).

Рекомендуемые этапы наблюдений:

1 – перед гидроиспытаниями резервуара;

2 – во время гидроиспытаний – на каждой ступени наполнения и слива;

3 – в эксплуатационный период – до стабилизации осадок через каждые 6 месяцев, в последующие годы – 1 раз в год.

Материалы результатов наблюдений должны храниться в отделах технадзора предприятий, а также в копиях направляются авторами привязки проекта.

Указания по применению типового проекта

Применение данного типового проекта возможно в условиях, отличных от заданных.

Рекомендуется устройство оснований и фундаментов резервуаров по данному рабочему проекту для площадок с инженерно-геологическими условиями, которые характеризуются равномерной сжимаемостью грунтов основания по всей площади резервуара (резервуарного парка). В этом случае обоснованность применения данного рабочего проекта для грунтовых условий, которые отличаются от заданных в типовом проекте деформационными и прочностными характеристиками грунтов сжимаемой толщи, должна устанавливатьсярасчетом основания по деформациям, исходя из требований к предельным деформациям резервуара (таблица 2 данного альбома).

Область возможного применения данного проекта в зависимости от деформационных свойств грунтов основания, средней осадки основания под контуром (стенкой) резервуара, сооружаемого на однородных по сжимаемости грунтах, показана на следующем графике

График учитывает влияние на деформации основания расчетного резервуара рядом расположенных в парке резервуаров с расстоянием между стенками резервуаров не менее 

Типовое решение оснований и фундаментов, принятое по деформационным характеристикам грунтов сжимаемой толщи основания, должно быть проверено по расчетным сопротивлениям грунтов основания резервуара на фактические прочностные характеристики грунтов конкретной площадки.

Область, заштрихованная на графике, допускает применение типового проекта, если исследованиями грунтов доказана невозможность в период эксплуатации сооружения проявления морозного пучения грунтов основания как в естественном их состоянии, так и при изменении гидрогеологического режима в результате подъема подземных вод или при нарушении водоотводных мероприятий в пределах обвалования площадки резервуарного парка.

Если изысканиями установлено, что грунты основания подвержены морозному пучению, то параметры насыпи под резервуаром должны быть увеличены в зависимости от расчетной глубины сезонного промерзания грунтов для конкретного района.

Применимость типового проекта должна определяться расчетом по деформациям и несущей способности основания резервуара в случае неравномерной сжимаемости основания из-за неоднородности грунтов в пределах площади проектируемого резервуара (резервуарного парка), выклинивания и непараллельности залегания отдельных слоев, наличия линз, прослоев и других включений, а также неравномерного уплотнения грунтов искусственной насыпи.

Типовой проект не допускается к применению для районов СССП, которые указаны в разделе альбома «Общие положения».

В привязку данного типового проекты должны включаться решения по инженерной подготовке, которые предусматривают водоотводные мероприятия с площадки резервуарного парка и дренаж атмосферных вод за пределы территории.