钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法
【专利摘要】本发明涉及一种钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，主要解决现有技术中注浆范围不宜控制和注浆帷幕对被加固土体的侧向约束弱的问题。本发明通过采用一种钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，首先确定钢储罐环墙基础地基局部沉陷区域的范围和深度，然后在距离钢储罐基础的环墙基础外侧不小于2m处开槽以设置注浆帷幕，在注浆帷幕和环墙基础间的区域以及地基局部沉陷区域布置压密注浆孔，对钢储罐基础地基进行加固；其中，所述注浆帷幕由至少一道可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层和在格栅层左右各一排压密注浆孔组成，形成注浆帷幕的技术方案较好地解决了上述问题，适用于钢储罐环墙基础地基局部沉陷的补强。
【专利说明】钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法。
技术背景
[0002]钢储罐环墙基础发生沉降的形式一般分为均匀沉降和不均匀沉降两种，对罐体产生影响的主要是不均匀沉降。不均匀沉降又可分为碟形(俗称锅底形)、平面倾斜沉降和非平面倾斜沉降等三种形式。碟形沉降对罐体无影响，但会导致边缘底板与罐壁连接处应力集中，以至于罐底板拉裂导致漏油；平面倾斜沉降对罐体将造成整体失稳屈曲，引起罐壁整体变形而使得浮盘不能上下升降，影响生产并伴随油气泄漏；非平面倾斜沉降主要导致罐体局部失稳屈曲，不仅会使罐壁产生局部大变形引起浮盘卡壳不能升降，而且使得罐壁与罐底板应力集中，导致材料破坏，并产生渗漏等诸多不利影响，因而其破坏性往往最为严重。所以，大型储罐沉降控制的关键，是要严格控制非平面倾斜沉降。而产生非平面倾斜沉降的主要诱因，即是罐基础地基的局部沉陷。
[0003]目前储罐基础(通常为环墙形式，即本发明所述的环墙基础)的纠偏通常主要是针对平面倾斜沉降而言的，采用的方法包括挖沟掏土法、降水固结法、堆载预压法和局部应力释放法等。但对于地基局部沉陷产生的非平面倾斜沉降尚缺乏有效的技术方法，也未见相关的工程处理文献和报道。地基局部沉陷主要是由于场地地基土 (包括地基处理后的场地土)不均匀所导致，即在整个罐基础范围内，某一局部区域的地基土相比其它区域的地基土在强度和变形等方面明显偏弱偏差，且罐的环墙基础正好跨越这一局部软弱区域。由于这一局部区域的范围往往并不大，且分布在罐基础的边缘，因此工程勘察和岩土检测中一般不易被发现而疏漏，而通常在罐基础和罐体施工完毕后充水沉降观测时，才注意到局部沉陷问题的出现。
[0004]按照现有的地基加固技术手段，桩基补强、压密注浆是比较常用的方法。桩基补强虽然可以起到控制住局部沉降的作用，但是它不能有效控制与未发生沉降部分的整个罐基础的协调变形，同时对环墙的受力极其不利；而压密注浆是一般处理局部软弱地基情况最简洁快速的常用方法之一。CN03141809.0中涉及了一种可控制压密注浆施工工艺，将加固设计要求提供给指挥控制系统，确定材料配比、钻孔埋管深度、拔管高度、注浆压力及流量，然后进行拌浆、输送、注浆和钻孔、埋管、拔管的指挥控制；拌浆上料系统进行注浆材料拌制工艺；喂料输送系统将拌制材料输送至注浆系统，注浆系统进行材料压注；钻孔、埋管、拔管系统进行钻孔埋管和注浆过程中的拔管；加固效果检测系统进行注浆过程中的监测和注浆加固后的效果检测。但在处理罐基础局部沉陷时，需要预先确定注浆范围和边界，并在边界设置注浆帷幕。注浆帷幕的作用非常关键，注浆后，由于帷幕的作用，被加固土体的强度和变形压缩模量大幅提高，沉降可以明显减小，但如果帷幕设置不当，被加固土体的侧向约束作用降低，使得环墙基础的竖向沉降得不到有效控制。注浆帷幕通常在被加固土体的边界，通过连续、密集的注浆孔向土体内进行注浆形成。以往常见的注浆帷幕都不是针对浅层土体使用的。浅层土体一般不设帷幕。对钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强而言，主要涉及浅层土体。由于浅层土体主要是於泥，因此会存在注浆量难以控制和注浆帷幕对被加固土体的侧向约束弱的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是现有技术中注浆量难以控制和注浆帷幕对被加固土体的侧向约束弱的问题，提供一种新的钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法。该方法用于钢储罐基础地基局部沉陷的补强方法中，具有注浆量易控、注浆帷幕对被加固土体的侧向约束强的优点。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:一种钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，首先确定钢储罐环墙基础地基局部沉陷区域的范围和深度，然后在距离钢储罐环墙基础的基础外侧不小于2m处开槽以设置注浆帷幕，在注浆帷幕和环墙基础间的区域以及地基局部沉陷区域设置压密注浆孔，对钢储罐环墙基础地基进行加固；其中，所述注浆帷幕由至少一道可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层和在格栅层左右各一排压密注浆孔，形成注浆帷幕。
[0007]上述技术方案中，优选地，所述注浆采用常规压密注浆工艺，注浆料以低塌落度的水泥砂浆为主。
[0008]上述技术方案中，优选地，所述注浆帷幕由一道可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层和在格栅层左右各设一排注浆孔，然后向所述注浆孔中压密注浆后形成。
[0009]上述技术方案中，优选地，所述注浆孔为竖孔、斜孔或者是竖孔和斜孔结合，注浆孔孔距、孔深、压力和注浆量视土层情况确定。
[0010]上述技术方案中，优选地，可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层选自竹片板筏、金属材料或塑料材料以条状形式加工编织成网状格栅中的至少一种。
[0011]上述技术方案中，优选地，可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层的深度为不大于4m。
[0012]上述技术方案中，优选地，注浆帷幕的注浆孔孔距为750_1500mm，可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层左右两排注浆孔之间的间距为1000-2000mm。
[0013]上述技术方案中，优选地，可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层选自竹片板筏；所述竹片筏插入土内的方法为人工开槽，并用选自中砂或粗砂中的至少一种灌入密实；所述竹片板筏由多个竹片板经过相互搭接连接而成。
[0014]上述技术方案中，优选地，所述注浆帷幕的长度为局部沉陷区域范围外扩展
0.8 ?1.2 米。
[0015]本发明所采用的技术方法中，由于在浅层土体中设置了注浆帷幕，使得注入的浆料不能有效流失，有效改善了单一注浆法常规加固技术中的注浆量难以控制和注浆帷幕对被加固土体的侧向约束弱的缺陷。采用在注浆帷幕中增加可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层加筋体的作用，与注浆帷幕体注浆孔的注浆一起形成有一定刚度的土体的侧向约束体，结合沉陷区域内的常规压密注浆加固法，既解决了沉陷区内注浆向外侧跑浆的问题，注浆量得到控制，又起到了约束和减少浅层土体的水平侧向变形的问题，取得了较好的技术效果。【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明所述方法中的注浆帷幕平面示意图。
[0017]图2为本发明所述方法的图1中A-B方向的正视图。
[0018]图3为本发明所述方法中的注浆帷幕详细平面示意图。
[0019]图4为本发明所述方法的图3中C-D方向的正视图。
[0020]图1、图2、图3或图4中:1为储环墙基础；2为注衆孔；3为注衆帷眷；4为局部沉陷区域；5为储罐；6为斜注浆孔；7为第一排注浆孔；8为第二排注浆孔；9为可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层；10为格栅层插入槽。
[0021]下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0022]【实施例1】
[0023]在某钢储罐基础地基发生局部沉陷，局部沉陷的地基土主要以高压缩性的、可塑~流塑状的粘性土、淤泥质粘性土为主，发生的位置为储罐环墙基础下。首选确定了沉陷区域的范围和深度，然后在距离环墙基础外侧3m处人工开槽设置注浆帷幕，注浆帷幕由一道竹片筏和两排注浆孔组成，注浆帷幕的长度为局部沉陷区域范围外扩展1.0m，竹片筏由多个竹片板经过相互搭接连接而成，竹片板筏深度为3m，注浆孔孔距为1000mm，两排注浆孔之间的间距为1500mm。向所述注浆孔中注浆，注浆料以低塌落度的水泥砂浆为主，形成注浆帷幕后，采用常规压密注浆工艺对局部沉陷区域内进行压密注浆，注浆孔为竖孔和斜孔结合，注浆孔孔深为12m、压力为0.7~0.9MPa，注浆量为150~160kg/m。通过实施所述方法，解决了沉陷区内注浆浆液向外侧容易跑浆的问题，使注浆量得到有效控制，同时又起到了约束和减少浅层土体的水平侧向变形的问题，有效解决了钢储罐基础地基发生的局部沉陷。
[0024]【实施例2】
[0025]在某钢储罐基础地基发生局部沉陷，局部沉陷的地基土主要以高压缩性的、可塑~流塑状的粘性土、淤泥质粘性土为主，发生的位置为储罐环墙基础下。首选确定了沉陷区域的范围和深度，然后在距离环墙基础外侧2.5m处人工开槽设置注浆帷幕，注浆帷幕由两道聚丙烯土工格栅和四排注浆孔组成，互为间隔。注浆帷幕的长度为局部沉陷区域范围外扩展1.2m，聚丙烯土工格栅深度为3m，注浆孔孔距为750mm，两排注浆孔之间的间距为1000mm。向所述注浆孔中注浆，注浆料以低塌落度的水泥砂浆为主，形成注浆帷幕后，采用常规压密注浆工艺对局部沉陷区域内进行压密注浆，注浆孔为竖孔和斜孔结合，注浆孔孔深为10m、压力为0.5~0.7MPa，注浆量为130~150kg/m。通过实施所述方法，解决了沉陷区内注浆浆液向外侧容易跑浆的问题，使注浆量得到有效控制，同时又起到了约束和减少浅层土体的水平侧向变形的问题，有效解决了钢储罐基础地基发生的局部沉陷。[0026]【实施例3】
[0027]在某钢储罐基础地基发生局部沉陷，局部沉陷的地基土主要以高压缩性的、可塑~流塑状的粘性土、淤泥质粘性土为主，发生的位置为储罐环墙基础下。首选确定了沉陷区域的范围和深度，然后在距离环墙基础外侧4m处人工开槽设置注浆帷幕，注浆帷幕由两道竹片筏和四排注浆孔组成，互为间隔。注浆帷幕的长度为局部沉陷区域范围外扩展0.Sm,竹片筏深度为3m，注浆孔孔距为1500mm，两排注浆孔之间的间距为2000mm。向所述注浆孔中注浆，注浆料以低塌落度的水泥砂浆为主，形成注浆帷幕后，采用常规压密注浆工艺对局部沉陷区域内进行压密注浆，注浆孔为竖孔和斜孔结合，注浆孔孔深为6m、压力为0.2?
0.5MPa，注浆量为130?150kg/m。通过实施所述方法，解决了沉陷区内注浆浆液向外侧容易跑浆的问题，使注浆量得到有效控制，同时又起到了约束和减少浅层土体的水平侧向变形的问题，有效解决了钢储罐基础地基发生的局部沉陷。
【权利要求】
1.一种钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，首先确定钢储罐环墙基础地基局部沉陷区域的范围和深度，然后在距离钢储罐环墙基础的基础外侧不小于2m处开槽以设置注浆帷幕，在注浆帷幕和环墙基础间的区域以及地基局部沉陷区域设置压密注浆孔，对钢储罐环墙基础地基进行加固；其中，所述注浆帷幕由至少一道可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层和在格栅层左右各一排压密注浆孔，形成注浆帷幕。
2.根据权利要求1所述钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，其特征在于所述压密注浆采用常规压密注浆工艺，注浆料以低塌落度的普通水泥砂浆为主。
3.根据权利要求1所述钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，其特征在于所述注浆帷幕由一道可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层和在格栅层左右各一排注浆孔。
4.根据权利要求1所述钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，其特征在于所述注浆孔为竖孔、斜孔或者是竖孔和斜孔结合，注浆孔孔距、孔深、压力和注浆量视土层情况确定。
5.根据权利要求1所述钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，其特征在于可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层可选自竹片板筏、金属材料或化工塑料材料以条状形式加工编织成网状格栅中的至少一种。
6.根据权利要求1所述钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，其特征在于可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层的深度为不大于4m。
7.根据权利要求1所 述钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，其特征在于注浆帷幕的注浆孔孔距为750-1500mm，可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层的左右两排注浆孔之间的间距为1000-2000臟。
8.根据权利要求1所述钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，其特征在于可弯曲的硬质材料编织成的网状格栅层选自竹片板筏；所述竹片筏插入土内的方法为人工开槽，并用选自中砂或粗砂中的至少一种灌入密实；所述竹片板筏由多个竹片板经过相互搭接连接--? 。
9.根据权利要求1所述钢储罐环墙基础地基局部沉陷补强方法，其特征在于所述注浆帷幕的长度为局部沉陷区域范围外扩展0.8~1.2米。
【文档编号】E02D27/38GK103643705SQ201310681317
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】何国富 申请人:中石化上海工程有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司