La fondazione è la parte della costruzione che trasferisce il carico del peso dell'installazione sul suolo del seminterrato e distribuisce il carico su tale area del seminterrato, che consente alla pressione della base di fondazione di non superare i livelli stimati.
Il piano di progettazione può implicare diversi tipi di fondamenta: piastre complete (lastre) sotto l'intera struttura, fondamenta a strisce - solo sotto le pareti e fondamenta del molo sotto forma di strutture di supporto separate. La scelta del tipo di fondazione dipende dalla resistenza del suolo alla compressione, dalle sue proprietà di sollevamento nel congelamento stagionale, dalla profondità della sua occorrenza, dalla forma pianificata della costruzione e anche dai parametri di carico del peso e dallo schema del suo trasferimento nel terreno del seminterrato.
Mentre si organizza la fondazione del serbatoio, è necessario prevedere misure speciali per garantire la deviazione delle acque sotterranee e le precipitazioni da sotto il fondo del serbatoio.
Tutte le disposizioni della fondazione devono essere prese prima di iniziare la sua installazione. Si consiglia di installare la camminata perimetrale del seminterrato (pavimentazione), la base della scala del pozzo, i pilastri per le tubazioni dopo aver assemblato le strutture metalliche del serbatoio.
Esiste un'ampia varietà di tipi di fondazioni di serbatoi nelle moderne pratiche di costruzione. La scelta del tipo più efficiente dipende dalla capacità di carico e dalle condizioni tecnico-geologiche. L'uso di basi su base naturale, parzialmente o completamente senza pile sotto il fondo del serbatoio, sembra essere il più preferibile a causa del basso costo.
3.1 Fondazione Serbatoio Circolare (Anello)
Il fondamento della trave (parete) viene spesso applicato in combinazione con il corso della biancheria da letto nel seminterrato. La lettiera del suolo (sia con che senza un anello di ferro-cemento sotto la parete del serbatoio) può essere utilizzata come fondazione del serbatoio ... Un anello di fondazione di ferro-cemento viene installato sotto la parete del serbatoio per serbatoi con capacità di carico superiore a 2000 m³. L'anello deve essere non meno di 0,8 m di larghezza per serbatoi con capacità di carico inferiore a 3000 m³ e non deve essere inferiore a 1,0 m per serbatoi con capacità superiore a 3000 m³. L'anello deve essere non meno di 0,8 m di larghezza per serbatoi con capacità di carico inferiore a 3000 m³ e non deve essere inferiore a 1,0 m per serbatoi con capacità superiore a 3000 m³.
Come dimostra l'esperienza pratica, questa costruzione delle fondamenta offre stabilità solo nel corso della lettiera, allo stesso tempo non aumentando la rigidità della giunzione della parete del serbatoio e del suo fondo. Questa costruzione inoltre non influisce sull'irregolarità della subsidenza del seminterrato del serbatoio.
In determinate condizioni è efficace anche la fondazione sotto forma di una parete circolare. Taglia attraverso gli strati superiori del suolo del seminterrato e può trasferire il carico agli strati densi sottostanti.
I requisiti degli standard richiedono l'installazione di anelli di fondazione per tutti i serbatoi, indipendentemente dalla capacità di carico installata in aree di attività sismica stimata pari e superiore a 7 sfere classificate su scala Richter.La larghezza non deve essere inferiore a 1,5 m, lo spessore dell'anello è implicito non meno di 0,4 m.
L'anello di fondazione è progettato per la combinazione di sollecitazioni di base (carico). Nel caso di cantieri in aree sismiche (7 palline e più su scala Richter) viene anche considerata una combinazione di stress specifica.
Esiste anche la pratica di utilizzare fondamenta circolari di ghiaia o pietrisco insieme al corso della lettiera; e anche le fondamenta circolari in ferro-cemento, situate direttamente sotto la parete del serbatoio, così come le fondamenta sotto forma di muro del petto in ferro-cemento, situato nello spazio esterno del serbatoio.
Mentre organizza l'anello sotto forma di parete del seno, il percorso della biancheria da letto è composto da una miscela di ghiaia di sabbia o ghiaia.
Le fondamenta in ferro-cemento sono generalmente realizzate in cemento armato colato con sezione rettangolare.
A volte la fondazione è realizzata su base naturale con anello di pietra frantumata sotto il muro. Tale fondazione è efficace in caso di subsidenza anticipata non superiore a 15 mq. Questa è la sua principale peculiarità: al posto della sabbia si utilizza la pietra frantumata direttamente sotto il muro per disporre pietra frantumata o ghiaia non inferiore a 60 mq con una larghezza superiore di 1-2 m.
La pietra frantumata viene posata in strati di 20 mq ciascuno, completamente manomessa. Direttamente sotto il fondo su tutto il suo quadrato viene disposto lo strato di pietrisco, non inferiore a 10 mq. Vengono inoltre installati tubi di scarico di circa 9 mq di diametro.
I seguenti schemi di costruzione possono essere applicati per vasche larghe: il corso di lettiera di sabbia è organizzato sotto il fondo e sotto la parete sono installate fondamenta circolari in ferro-cemento o pietra frantumata, a seconda delle condizioni del terreno.
Il percorso di biancheria da letto sotto la parete all'esterno della fondazione è installato con una leggera pendenza di 1: 5, che è supportato dalla parete del seno nella sua parte inferiore.
Il bund è dotato di tubi di scarico e protetto dallo strato di asfalto (droga).
C'è uno strato di smalto asfaltato non inferiore a 20 mq tra il fondo e la superficie in ferro-cemento della fondazione dell'anello.
Ulteriori misure di rinforzo delle fondamenta vengono costantemente sviluppate per aumentare la sicurezza dei grandi serbatoi.
Il cuscino di sabbia e ghiaia è ricoperto da una miscela di sabbia, pietrisco, emulsione di asfalto e cemento, compresso successivamente dal rotolamento. La superficie ricevuta toglie parte del carico del cuscino, trasferendolo sull'anello ferro-cemento.
La fondazione può anche essere realizzata sotto forma di lastre di ferro-cemento. In questi casi il serbatoio si trova su una lastra di ferro-cemento, installata sulla superficie del seminterrato o abbassa l'altezza di classificazione. Il muro di ferro-cemento lungo il perimetro della piastra è collegato a terra più in basso del suo letto di fondazione e serve per ridurre lo spostamento laterale del terreno.
3.2. Fondazioni Di Serbatoi Accatastati
3.2.1. Approccio Tradizionale All'organizzazione Di Fondamenta Accatastate
Questo tipo di fondazione è abbastanza spesso usato in siti con terreno soffice (vedi foto 5). L'esperienza di costruzione nell'edilizia industriale e civile dimostra che nella maggior parte dei casi le pile possono aiutare a raggiungere il livello accettabile di cedimento delle costruzioni. Tuttavia, la pratica delle fondamenta accatastate nella costruzione di serbatoi mostra che non sempre aiuta a ottenere il risultato desiderato. Insieme a questo, questo tipo di fondazione richiede molto denaro e il livello della spesa in conto capitale è quasi uguale al costo delle strutture metalliche stesse.
Non è stato registrato per una volta, che i carri armati su fondamenta accatastate hanno mostrato una subsidenza più elevata di quanto fosse stato pianificato nel corso degli idro-test, pari alla metà del livello di subsidenza, previsto per l'intero periodo di vita del serbatoio.
L'uso inefficace della fondazione ammucchiata nella costruzione del serbatoio può essere spiegato da quanto segue: in caso di serbatoi di grandi dimensioni, pile con la lunghezza normale di 0,25 del diametro del serbatoio e inferiore, si trovano nell'area di massima deformazione verticale alla base del serbatoio. Questo è il motivo per cui ridurre la tensione rendendo più profonda la fondazione non ha un'influenza sufficiente sulla subsidenza di tale fondazione.
L'uso di basi ammucchiate può persino essere pericoloso quando ci sono strati di maggiore compressibilità a grande profondità nel seminterrato del serbatoio. Non è sempre possibile rivelare tali strati a causa di difficoltà tecniche, legate alla perforazione e al prelievo di campioni di terreno a profondità profonde.
Gli specialisti tendono a pensare che le fondamenta accatastate con griglia monolitica rappresentino una costruzione sufficientemente rigida. Ci sono alcuni risultati di sondaggi sulla subsidenza per carri armati con fondamenta accatastate, che negano in modo convincente questo punto di vista.
3.2.2. Fondazioni con pile sotto l'intero fondo e con griglia in ferro-cemento
Come risultato di molti anni di esperienza nella costruzione di serbatoi su terreni saturi di acqua dolce, esistono diverse misure efficaci per la preparazione del seminterrato. L'obiettivo principale di queste misure è comprimere il terreno soffice prima di iniziare le procedure di costruzione, che mira a migliorare le caratteristiche fisico-meccaniche del suolo.
Ciò dovrebbe essere ottenuto mediante l'uso di pile guidate prismatiche di varie lunghezze e sezioni in combinazione con griglia e lastre. Le pile sono, di regola, installate sotto l'intero fondo sotto forma di campo di pila completo, ciascuna pila si trova a una distanza di 1 m dall'altra.
Vengono utilizzate anche le basi con pile sotto l'intero fondo e con biancheria da letto intermedia. Qui uno strato di pietrisco o materiale granulare viene posto sopra le pile e serve al posto del cappotto di ferro-cemento.
3.2.3 Fondazione ad anello
È una soluzione efficace per i siti con terreno soffice. La sua giunzione e la vista completa sono mostrate in figura 8. La fondazione ad anello monolitico in ferro-cemento prende il carico della parete del serbatoio e lo trasferisce nel terreno denso di bassa compressibilità attraverso uno dei seguenti schemi:
- Cuscino di pietra schiacciata,
- Materasso per fondazione in calcestruzzo
- Griglia monolitica ferro-cemento,
- Due file di pile ben fissate.
Questa struttura consente di ridurre le irregolarità del cedimento del seminterrato sotto la parete del serbatoio.
3.2.4. Fondazione ad anello con spostamento (spostamento):
È usato come versione migliorata delle fondamenta ad anello.
Lo spostamento dell'anello monolitico ferro-cemento e la fondazione ammucchiata dell'anello rispetto alla parete del serbatoio è considerata una delle soluzioni ai problemi di cedimento del serbatoio. Il tasso di spostamento viene determinato in base alle caratteristiche locali del seminterrato del suolo, al carico di costruzione e al numero di file di pile nella griglia.
Ciò può comportare una riduzione sufficiente dell'irregolarità della subsidenza lungo il perimetro del serbatoio e l'intera struttura durante il periodo di vita operativa.
Nel corso dell'organizzazione di questo tipo di fondazione è pianificato il seminterrato del terreno, le pile sono installate nel punto pianificato, la loro posizione è determinata in base alle caratteristiche locali del seminterrato del suolo, al carico della struttura e al numero di file di pile nella griglia. La griglia monolitica ad anello in ferro-cemento è installata su teste di palo, dopo di che è disposta la lettiera in pietra frantumata, su cui è posto l'anello monolitico in ferro-cemento. Il cuscino di sabbia è progettato e disposto sotto il fondo del serbatoio, quindi vengono assemblate le strutture metalliche del serbatoio.
3.3 Progettazione Della Fondazione Del Serbatoio Per Lo Stoccaggio Dell'olio Per Le Difficili Condizioni Geologiche:
3.3.1 Fondotinta rinforzato con strisce di ferro-cemento
È ragionevole considerare la rigidità della base dell'anello in caso di terreno soffice e spesso al fine di evitare una subsidenza irregolare sufficiente della base naturale. In questa situazione è possibile utilizzare una massiccia base di ferro-cemento sotto la parete del serbatoio, che conferisce ulteriore rigidità alla struttura lungo il suo perimetro.
L'altezza della fondazione viene determinata in base al fatto che la base della fondazione si abbassa al livello di congelamento stagionale del terreno.
Può essere ragionevole disporre un cuscino di pietrisco per ridurre l'altezza della fondazione e trasferire il carico dal serbatoio alla fondazione. Poiché il carico in questo caso è basso, l'area della sezione trasversale della fondazione potrebbe essere relativamente piccola. I lati della fondazione sono rivestiti con materiale di sollevamento non antigelo.
Se si verifica una subsidenza irregolare sufficiente lungo il perimetro, tale fondazione offre l'opportunità di livellare il bordo del serbatoio. Per raggiungere questo obiettivo è possibile disporre una fossa di cattura (dibhole) nel cuscino di pietrisco, inteso per posizionare il dispositivo di sollevamento (ad es. Estrattore o martinetto), basato sulla base di cemento di ferro. Dopo che il bordo del serbatoio viene tirato fino al livello necessario, il dispositivo di sollevamento viene rimosso e la fossa di raccolta viene nuovamente riempita.
L'uso di elementi di ferro-calcestruzzo unitari consente di ridurre la quantità di processi a umido nel corso dell'esecuzione del lavoro e di aumentare l'efficienza della manodopera dei lavori di costruzione iniziali (ciclo “zero”).
3.3.2. Anello di ferro-cemento sul contorno esterno del muro
Quando si riempiono i serbatoi di grande volume, appare un momento congiunto nel punto di giunzione della parete con il fondo. Questo momento congiunto equivale a dimensioni sufficienti e influenza le condizioni di deformazione del fondo e del suo basamento. Per ridurre il momento di torsione (momento di torsione) e aumentare la rigidità del giunto "parete-fondo" si consiglia di utilizzare un anello di ferro-cemento, disposto sul contorno esterno della parete del serbatoio insieme ad anelli di irrigidimento metallici a forma di angolo parentesi graffe (vedi foto 6). Il loro numero è determinato dalla costruzione o dal calcolo, che dipende dalla capacità di carico del serbatoio.
3.4 Progettazione Fondata Per Serbatoio Di Stoccaggio Pilato Per Le Aree Sismiche
Le fondamenta accatastate nelle aree sismiche vengono applicate allo stesso modo delle aree che non mostrano attività sismica. È necessario soddisfare i requisiti di СP 50-102-3003 «Progettazione ingegneristica e organizzazione di fondazioni accatastate", in particolare - parte 12 "Caratteristiche specifiche della pianificazione progettuale di fondazioni accatastate in aree sismiche" e integrare D "Calcolo del mucchio per combinato impatto di forze e momenti verticali e orizzontali ”.
Le estremità inferiori delle pile dovrebbero essere basate su terreno roccioso, terreno macrofragmentale, terreno sabbioso ad alta e media densità, terreno duro e rigido, terreno argilloso a bassa plasticità. Non è consentito posizionare i bordi inferiori delle pile in aree sismiche su sabbia satura di acqua sciolta, argilla plastica, terreno di elevata plasticità e consistenza fluida.
Il supporto di pile da parte di scaffali inclinati di roccia dura e roccia psephitica è consentito solo quando la stabilità all'impatto sismico del suolo non è fornita dalla fondazione ammucchiata e se non vi è alcuna possibilità che i bordi inferiori delle pile scivolino.
È consentito mettere le pile su sabbia satura d'acqua di alta e media densità. La loro capacità portante allo stesso tempo dovrebbe essere determinata sulla base dei risultati dei test sul campo delle pile per simulare l'impatto sismico. Le pile nelle aree sismiche devono essere affondate nel terreno per non meno di 4 m, esclusi i casi in cui sono supportate da terreni di roccia dura.
Le pile gettate sul posto in aree sismiche devono essere disposte in terreni coesivi a bassa umidità con un diametro delle pile non inferiore a 40 mq. La razione della loro lunghezza rispetto al diametro non deve superare 25. È necessario disporre di un rigoroso controllo di qualità, organizzato per la produzione delle pile.
È eccezionalmente consentito tagliare gli strati di terreno saturo d'acqua con tubazioni rimovibili (tubi di trasmissione) e fango argilloso. In caso di terreno strutturalmente instabile, le pile gettate sul posto possono essere utilizzate solo con tubi della cassa, lasciati nel terreno. È essenziale il rinforzo delle pile gettate sul posto, il tasso di rinforzo è accettato non inferiore a 0,05.
Il calcolo della fondazione ammucchiata nell'impatto sismico viene effettuato agli stati estremi del primo gruppo. Di solito include:
- Determinazione della capacità portante della pila rispetto al carico verticale;
- Test delle pile per la resistenza dei metalli all'azione congiunta della forza normale nominale del momento di flessione e della forza di taglio;
- Verifica della resistenza delle pile alla limitazione della pressione, trasferita al suolo dai bordi laterali delle pile.
Quando viene verificata la stabilità del terreno attorno alla pila, l'angolo stimato di resistenza al taglio viene ridotto delle seguenti velocità:
- 2 ° per attività sismica di 7 palline,
- 4 ° per attività sismica di 8 palline,
- 7 ° per attività sismica di 9 palline.
Per le fondazioni con grigliata a pali alti, i tassi calcolati delle forze sismiche dovrebbero essere determinati come per gli edifici con parte inferiore flessibile. Il fattore dinamico dovrebbe essere aumentato 1,5 volte nei casi in cui il periodo di vibrazioni naturali del tono di base è pari a 0,4 e oltre.
A condizione che esista un ragionamento tecnico-economico accettabile, è possibile utilizzare basi ammucchiate con cuscino intermedio di materiali sciolti - pietrisco, ghiaia, sabbia grossolana. La possibilità di trasferire il carico orizzontale dalla struttura vibrante alla pila viene praticamente eliminata. Questo è il motivo per cui i calcoli per il carico sismico orizzontale non vengono eseguiti e la struttura delle pile è accettata come nelle aree non sismiche.
Il blocco di fondazione, installato sul cuscino intermedio, è progettato come griglia di una normale fondazione ammucchiata in conformità con gli standard per la progettazione ingegneristica di calcestruzzo e costruzioni in calcestruzzo di ferro.
La disposizione di pali di ferro-cemento può aiutare ad aumentare l'area di contatto.
Le fondamenta accatastate con cuscino intermedio, applicate in aree sismiche, devono soddisfare i requisiti delle valutazioni di deformazione. Il cuscino intermedio deve essere disposto in strati non più di 20 mq ciascuno, compresso con un peso non inferiore a 1,9. Lo spessore del cuscino intermedio sopra le teste della pila dipende dal carico stimato e ammonta a 40-60 mq.
I calcoli delle fondamenta ammucchiate sul suolo cedevole dovrebbero considerare le caratteristiche del suolo umido nel caso in cui vi sia la possibilità di aumentare il livello delle acque sotterranee.
