专利名称：处理大型储罐液化砂土地基的方法
技术领域：
本发明涉及土木工程建筑领域，特别是一种处理大型储罐液化砂土地 基的方法。
背景技术：
随着建设事业的发展各类储油罐日益增多并不断大型化，荷载日益增 大、技术条件日益复杂，基础沉降和不均匀沉降限值日益严格，对地基的 要求也越来越高。储罐的地基处理(包括提高承载力、减小地基变形等) 直接影响着储罐的安全，也影响着整个工程的正常运行，重要性可见一斑。
对于在液化砂土场地建设10"041113浮顶储罐，现有的《建筑地基处理 技术规范》JGJ79-2002/J220-2002和《石油化工企业钢储罐地基与基础设 计规范SH3068-95》没有现成的处理方法，相关文献也没有同类情况记载。 因此，需要一种新的地基处理技术满足工程对地基的要求①10X10W 储罐地基对不均匀沉降较敏感，要求处理后地基必须均匀密实，即直径方 向沉降差允许值《0. 003Dt=243mm ;相邻测点间沉降差允许值《 0. 0025L二22. 7腿；罐基础锥面坡度X). 008。②处理后地基承载力特征值 fak》300kPa。
发明内容
本发明的目的是通过一种处理大型储罐液化砂土地基的方法，解决大 型储罐在液化砂土场地建设的地基，使大型储罐液化砂土地基稳定，满足 基础沉降和不均匀沉降限值的要求，提高储罐的安全性保证整个工程的正 常运行。 .
本发明的目的是这样实现的，提供一种处理大型储罐液化砂土地基的
方法，其特征是按如下步骤进行
1、 首先利用水撼法、振动法处理场地上部砂层，使其密实消除液化；
2、 用CFG桩提供可靠的侧摩阻力，达到提高承载力特征值的目的；
3、 再用灰土石刚性垫层调整地基的均匀性。
所述的利用水撼法、振动法处理场地上部砂层，使其密实消除液化是 将需要处理的3—4m的上部松散砂层向下开挖1. 8—2. 2m，利用20t的振 动压路机振动碾压下部土层1.5—2. Om深；用砂土垫层铺设厚度25— 35cm，对欲处理的场地四周用土围约为100mm—150mm高后注水预浸，渗 透后再注水，直到该场地完全饱和后，交叉振动碾压不少于8次。
3所述的CFG桩是采用长螺旋钻成孔、管内泵压混凝土灌注工艺制成 的，桩径①400mm，桩距1.4m，按等边三角形布置，自褥垫层下桩长10 一16m，进入持力层不小于1.5桩径，桩体采用C20混凝土。
所述的刚性垫层指灰土石垫层，调整实施步骤为截CFG虚桩层500mm 厚，做0.3m厚的级配砾石褥垫层，压实系数均不小于0.97;再用3m厚 灰土石垫层，灰土石的体积比为灰土:粘土:卵砾=2:5:3。
本发明的特点是根据场地土层的地质特点将已知技术——水撼法、 振动法、CFG桩有机地结合在一起确定处理大型储罐液化砂土地基的方法。 使用这种方法能降低工程投资，且施工时不影响周边建筑物、减少污染及 噪音，施工方便、周期短。
具体实施方法
实施例1:这种处理大型储罐液化砂土地基的方法，是按如下步骤进 行的
(1)首先利用水撼法和振动法处理场地上部砂层，使其密实消除液
化；
根据场地砂土的特性以及场地面积大、处理厚度较大等因素，结合水 撼法即用砂土垫层，铺设厚度30cm，要求场地的最佳含水量为饱和，(饱 和即不再向下渗水)并用钢叉摇撼捣实，此水撼法适用于大面积的砂垫层， 振动法(此法适用于砂土地基的处理，振动影响深度将随面积的增加而增 加，且振动作用分布范围近似地为半球体。)各自的优势处理上部松散砂 层。
a、 首先将需要处理的3 4m的上部砂层向下开挖2m，利用20t的 振动压路机振动碾压影响下部土层，深度可达1.5m以下，处理后标贯击 数不小于13击/30cm;
b、 砂层回填每层厚度为30cm，根据本场地土的地质特性和处理 面积大的特点，应分块处理，对欲处理的场地四周用土围约为100mm— 150mm高后，注满水预浸，渗透后再注满水，如此循环4一6次，直到该 场地完全饱和后，先沿南北向再沿东西向交叉振动碾压不少于8次，本实 施例是8-12次。
根据理论计算，确定了振动压路机的影响范围大于1.5m，从而减小 场地开挖深度，按照上述现场试验确定了水撼法分层回填砂土并振动碾压 的方法及遍数，制定了一套包括"场地围堰浸水高度100—150mm、压路 机吨位20t、碾压方式及遍数，(如此循环4一6次，直到该场地完全饱和 后，先沿南北向再沿东西向交叉振动碾压不少于8次)砂土密实度控制值(标准捶击数大于13击)"在内的技术参数及施工方法、顺序、要求的处 理措施在长庆工程试用后，经检测完全达到了工程密实度要求。
(2) 用CFG桩提供可靠的侧摩阻力，达到提高承载力特征值的目的。 CFG桩采用长螺旋钻成孔、管内泵压混凝土灌注成桩工艺，桩径O
400腿，桩距1.4m，按等边三角形布置，自褥垫层下桩长15.5m也可以是 llm，进入持力层不小于1. 5桩径)，桩体采用C20混凝土， CFG桩处理后 地基砂层密实，处理后复合地基承载力特征值均不小于350kPa，经测试 满足设计要求。
(3) 再用灰土石刚性垫层调整地基的均匀性。
截CFG虚桩层500mm厚，做0. 3m厚的级配砾石褥垫层，压实系数均 不小于0.97，再用3m厚灰土石垫层，灰土石体积配合比是灰土:粘土 卵砾石=2:5:3，利用刚性垫层的均匀性及密实性传递罐底应力，减小了 地基的不均匀沉降量，经测试满足工程要求。
本发明不仅将已知技术的水撼法、振动法、CFG桩有机地结合在一 起，而且公开了一种处理大型储罐液化砂土地基的方法和施工中的具体施 工步骤，经这种方法处理的大型储罐液化砂土地基，既满足基础沉降和不 均匀沉降限值的要求，提高储罐的安全性，保证整个工程的正常运行，又 能降低了工程造价，充分发挥各自施工方法的优势，满足了工程要求。
实施例2:
除将第一步中砂层回填的每层铺设厚度取25cm夕卜，其它数据和步骤 同实施例l，处理后的砂土地基满足工程要求。 实施例3:
除将第一步中砂层回填的每层铺设厚度取35cm夕卜，其它数据和步骤 同实施例l，处理后的砂土地基满足工程要求。
以上例举的仅是本发明的若干具体实施例，本发明不限于以上实施 例，还可以有许多变形。
权利要求
1、处理大型储罐液化砂土地基的方法，其特征是它包括如下步骤(1)首先利用水撼法、振动法处理场地上部砂层，使其密实消除液化；(2)用CFG桩提供可靠的侧摩阻力，达到提高承载力特征值的目的；(3)再用灰土石刚性垫层调整地基的均匀性。
2、 根据权利要求1所述的处理大型储罐液化砂土地基的方法，其特 征是所述的利用水撼法、振动法处理场地上部砂层，使其密实消除液化 是将需要处理的3 4m的上部松散砂层，向下开挖1.8 2.2m，利用20t 的振动压路机振动碾压影响下部土层1. 5—2. 0m深；用砂土垫层铺设厚度 25 35cm，对欲处理的场地四周用土围约为100mm—150腿高后注水预浸， 渗透后再注水，直到该场地完全饱和后，交叉振动碾压不少于8次。
3、 根据权利要求1所述的处理大型储罐液化砂土地基的方法，其特 征是所述的CFG桩是采用长螺旋钻成孔、管内泵压混凝土灌注成桩工 艺，桩径cD400mm，桩距1. 4m，按等边三角形布置，自褥垫层下桩长10m —16m，进入持力层不小于1.5个桩径，桩体采用C20混凝土。 CFG桩处 理后地基砂层密实，处理后复合地基承载力特征值均不小于350kPa。
4、 根据权利要求1所述的处理大型储罐液化砂土地基的方法，其特 征是所述的刚性垫层是指灰土石垫层，调整实施步骤为；截CFG虚桩层 500mm厚，做 厚的级配砾石褥垫层，'压实系数均不小于0. 97;再用 3m厚灰土石垫层，灰土石的体积比为灰土:粘土卵砾=2:5:3。
全文摘要
本发明涉及土木工程建筑地基领域，特别是一种处理大型储罐液化砂土地基的方法，其特征是它包括如下步骤(1)首先利用水撼法、振动法处理场地上部砂层，使其密实消除液化；(2)用CFG桩提供可靠的侧摩阻力，达到提高承载力特征值的目的；(3)再用灰土石刚性垫层调整地基的均匀性。经这种方法处理的大型储罐液化砂土地基，既满足基础沉降和不均匀沉降限值的要求，提高储罐的安全性保证整个工程的正常运行，又能降低了工程造价充分发挥各自施工方法的优势，满足了工程要求。
文档编号E02D3/00GK101538847SQ20091002205
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日
发明者任兴文, 刘小平, 琼 唐 申请人:西安长庆科技工程有限责任公司