Расчет проекта хранилищ, представляющих собой вертикальные и горизонтальные емкости, ведется с учетом обустройства фундамента под резервуар, а всю конструкцию вместе с основанием считают единым целым. Такой подход к технологии обустройства места хранения жидких и сыпучих веществ связан с особенностями климатических и гидрогеологических условий местности и весом помещенного в резервуар содержимого. Под действием зимнего пучения почвы, при сильных ветрах или снеговых нагрузках, к которым добавляется давление загруженного хранилища, начинается усадка грунта, что напрямую влияет на целостность всего инженерного сооружения.
Разновидности оснований под резервуары
В качестве фундамента под резервуар можно использовать природные образования, искусственные (техногенные) сооружения или дополненные одно другим, или комбинированные. Особенности каждого из видов фундаментов под резервуары и требования, предъявляемые к ним:
- Природные основания — это образовавшиеся без вмешательства человека горизонтальные площадки, возвышения и прочие объекты, поверхность которых обладает ровностью и плотностью, достаточными для того, чтобы установить на них емкость. Степень усадки почвы на них должна укладываться в нормативные значения, а породы, из которых сложен участок, относиться к нерастворимым в воде.
- Техногенные фундаменты под резервуар — это сооружения, подготовленные искусственно, построенные по разной технологии из специально подобранных для сооружения материалов, в их числе:
- уплотненные грунтовые площадки, способные выдержать нагрузку от веса емкости;
- заглубленные фундаменты;
- сваи;
- гравийно-песчаные подушки.
- Комбинированное основание — это горизонтальная насыпь из щебня и песка, сооруженная на природной площадке и выполненная так, чтобы нагрузка от емкости равномерно распределялась по фундаменту. При монтаже сооружения обеспечивают отвод почвенной и атмосферной влаги, чтобы снизить риск развития очагов коррозии.
Технологии укрепления почвы
При выборе площадки, грунт на которой подвержен сильной усадке или зимнему пучению, возникает необходимость в уплотнении почвы. Способы укрепления грунта:
- установленную емкость наполняют жидкостью, и под весом хранилища слои пород, слагающих участок, уплотняются;
- выполняют мероприятия по глубинному водопонижению;
- формируют насыпные основания;
- трамбуют площадку.
Прочность сооружения повышают, применяя разные технологии:
- Химическое воздействие. Добавка в почву маловязких растворов провоцирует реакцию отвердения.
- Термическое закрепление. Выполняется следующим способом: в предварительно пробуренные скважины закачивается жидкое или газообразное топливо и поджигается. Благодаря огню происходит фиксация почвы.
Устройство фундаментов под резервуар
Монтаж основания начинают после выполнения подготовительных работ по водоотведению. Осуществляется расчет параметров срезки пород:
- диаметр верхней площадки фундамента под резервуар должен быть на 1,5 –2,0 м больше, чем диаметр днища емкости;
- уклон отсыпки подушки — один к полутора.
С целью укрепления почвы под резервуар породы перемешивают до получения однородной структуры и насыпают горизонтально послойно, одновременно контролируя влажность. Ее значение должно находиться в пределах (в %):
- 18–24 — для глинистых пород;
- 16–22 — для суглинков;
- 9–14 — если участок сложен супесями.
Затем выполняют монтаж опор и устанавливают резервуар. И только потом сооружают отмостку, опорные конструкции под трубопроводы и фундамент под шахтную лестницу.
Виды фундаментов
По форме фундаментов под резервуары рассматриваются такие виды оснований:
- сплошные, представляющие собой монолитную плитную конструкцию, расположенную под емкостью и способную равномерно распределить нагрузку;
- ленточные, монтаж которых выполняют только под стенками, их еще называют кольцевыми фундаментами под резервуар вертикальный;
- столбчатые, выглядящие как отдельно стоящие опоры.
Выбор вида фундамента под резервуар зависит не только от типа и назначения хранилища. В число критериев, влияющих на конструкцию основания, попали характеристики грунта:
- степень усадки;
- диапазон деформации и изменения объемов почвы при замерзании;
- глубина залегания грунтовых вод и другие.
Использование в качестве фундамента под резервуар природного основания — наиболее дешевый способ монтажа площадки под хранилище, позволяющий отказаться от забивки свай полностью или частично.