周先鋒1，於慶豐2

（1.中國石化管道儲(chǔ)運(yùn)公司，江蘇徐州 221008；2.石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督站管道分站，江蘇徐州 221008）

0 引言

山東日照原油商業(yè)儲(chǔ)備基地工程位于日照嵐山北港區(qū)的西北側(cè)，庫區(qū)絕大部分場(chǎng)地為填海造地所形成。

擬建的儲(chǔ)油罐組由10萬m3儲(chǔ)油罐組成。單座10萬m3儲(chǔ)油罐的直徑為80 m，設(shè)計(jì)罐壁由9圈壁板組成，下部6圈壁板材料為高強(qiáng)度鋼板，上部3圈壁板材料為Q345R和Q235-B。罐壁厚度從下到上依次為 32、 27、 21.5、 18.5、 15、 12、 12、12、12 mm。單罐總質(zhì)量為1 909.68 t，按照原油密度0.89 g/cm3計(jì)算，滿罐后原油質(zhì)量為8.9萬t。儲(chǔ)罐對(duì)地基基礎(chǔ)的要求主要有如下4個(gè)方面：

（1）地基土要有足夠的強(qiáng)度。罐底面積大，儲(chǔ)油后荷重較大，罐底鋼板不能承受彎曲應(yīng)力，要求地基提供與罐底應(yīng)力相適應(yīng)的地基反力。

（2）基礎(chǔ)沉降應(yīng)滿足罐底變形要求。由于儲(chǔ)油后罐中心沉降大于罐底邊緣沉降，因此，罐底中心與邊緣沉降差必須控制在罐底結(jié)構(gòu)允許變形的范圍內(nèi)，防止罐體結(jié)構(gòu)破壞和鍋底現(xiàn)象的發(fā)生，規(guī)范規(guī)定基礎(chǔ)沉降基本穩(wěn)定后的圓錐面坡度不小于8‰。

（3）油罐對(duì)沉降要求。油罐與其他構(gòu)筑物相比，可承受較大的沉降量，當(dāng)?shù)鼗休^大的沉降時(shí)可預(yù)抬高基礎(chǔ)，通過充水預(yù)壓達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，但油罐建成投入使用后，為避免管路系統(tǒng)聯(lián)接發(fā)生破壞，所以不能有過大的沉降。

（4）不均勻沉降要求。油罐對(duì)不均勻沉降要求較嚴(yán)格，SH/T 3068-2007《石油化工鋼儲(chǔ)罐地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：對(duì)浮頂罐，沿罐壁圓周方向任意10 m弧長內(nèi)的沉降差應(yīng)不大于25 mm；平面傾斜 （任意直徑方向）的沉降差允許值為0.003 5 Dt（Dt為儲(chǔ)罐底圈內(nèi)直徑），即沉降差允許值為280 mm。

為此，決定采用強(qiáng)夯法處理該儲(chǔ)罐基礎(chǔ)，以提高其強(qiáng)度及壓實(shí)度，減少不均勻沉降。

1 工程地質(zhì)條件與力學(xué)性質(zhì)

根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)報(bào)告，鉆探揭露深度范圍內(nèi)地層劃分為6層，自上而下為：

①層素填土，雜色，以黏性土、中粗砂為主。

②層中粗砂，淺黃色，局部為灰黃色，含貝殼碎片及云母。

③層砂質(zhì)黏性土，褐黃～黃褐色，含砂量較高，可塑～硬塑，殘積成因。

④層全風(fēng)化花崗片麻巖，褐黃色或灰綠色，除石英外大部分礦物已風(fēng)化成土狀，散體狀～土狀結(jié)構(gòu)。

⑤層強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖，灰綠色～青灰色～淺肉紅色，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖心呈砂粒狀及碎塊狀，原巖結(jié)構(gòu)較清晰。

⑥層中～微風(fēng)化花崗片麻巖，青灰色～淺肉紅色，巖石致密，巖體完整性屬破碎～較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為III～V類，該層均有分布。

各土層承載力特征值fa及壓縮模量Es見表1。

表1 各土層承載力特征值fa及壓縮模量Es

2 強(qiáng)夯技術(shù)參數(shù)的確定與施工方案

根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)特點(diǎn)、項(xiàng)目情況的不同將場(chǎng)地劃分為4個(gè)區(qū)域進(jìn)行不同能級(jí)的強(qiáng)夯試驗(yàn)，由試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)8次專家方案論證確定，罐組一至四、六和八共24臺(tái)儲(chǔ)罐及附屬地基采用高能級(jí)強(qiáng)夯進(jìn)行地基處理，根據(jù)場(chǎng)地基巖埋深情況和不同能級(jí)強(qiáng)夯的有效加固深度，各罐組的具體處理方案如下：

（1）罐組一、二基巖埋深平均約6 m，采用6 000 kN·m能級(jí)強(qiáng)夯進(jìn)行地基處理。

（2）罐組三、四基巖埋深平均約10.5 m，采用12 000 kN·m能級(jí)強(qiáng)夯進(jìn)行地基處理，局部采用15 000 kN·m能級(jí)。

（3）罐組六、八基巖埋深平均約13.5 m，采用15 000 kN·m能級(jí)強(qiáng)夯進(jìn)行地基處理，局部采用井點(diǎn)降水措施并對(duì)強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

（4）管墩、建 （構(gòu)）筑物基礎(chǔ)采用6 000 kN·m能級(jí)強(qiáng)夯進(jìn)行地基處理，形成基礎(chǔ)持力層。

具體控制參數(shù)見表2、表3，各能級(jí)夯點(diǎn)布置及強(qiáng)夯順序見圖1、圖2、圖3。

表2 各能級(jí)強(qiáng)夯施工驗(yàn)收數(shù)據(jù)

3 強(qiáng)夯施工過程的質(zhì)量控制

（1）夯前按照12 m×12 m場(chǎng)地設(shè)置監(jiān)測(cè)網(wǎng)，對(duì)夯錘質(zhì)量進(jìn)行稱量 （允許偏差±100 kg），強(qiáng)夯中檢查落距 （允許偏差±300 mm），確保單擊夯擊能量符合設(shè)計(jì)要求。

表3 強(qiáng)夯過程中控制參數(shù)

圖1 6 000 kN·m能級(jí)強(qiáng)夯夯點(diǎn)布置

（2）在每一遍夯擊前，應(yīng)對(duì)夯點(diǎn) （允許偏差±50 mm）放線進(jìn)行復(fù)核，夯完后檢查夯坑位置。

（3）按設(shè)計(jì)要求檢查每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量。

（4）強(qiáng)夯施工完成后，依據(jù)相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行重型動(dòng)力觸探檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)貫入檢測(cè)、平板載荷試驗(yàn)、瑞雷波檢測(cè)、鉆孔檢測(cè)等。夯后與夯前的各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果表明，強(qiáng)夯有效加固深度為6～10 m，強(qiáng)夯影響深度約10～14 m，總體上夯后土層密實(shí)度提高50%左右，夯后土層的承載力及密實(shí)度均能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)束語

山東日照原油儲(chǔ)庫地基強(qiáng)夯施工實(shí)踐表明，強(qiáng)夯施工機(jī)具簡單，主要為履帶式起重機(jī)，輔以龍門架等；地基經(jīng)強(qiáng)夯處理后，可明顯提高地基承載力，增加場(chǎng)地均勻性；回填所用材料易得，可有效降低工程造價(jià)，縮短工期。

[1]尹斌斌.強(qiáng)夯置換法在沿海填土地基加固中的應(yīng)用 [J].石油工程建設(shè)，2007，33（4）：19-21.