儲(chǔ)油罐碎石樁復(fù)合地基承載性能及差異沉降數(shù)值分析.pdf

1、世界全球范圍內(nèi)工業(yè)加速發(fā)展，交通運(yùn)輸業(yè)不斷擴(kuò)張，隨著石油需求量的增大，油罐也向著大型化方向發(fā)展。這就需要有更好的地基處理方案以滿(mǎn)足大型油罐的承載能力，而伴隨全球性用地緊張，油罐用地?zé)o法任意建設(shè)在地質(zhì)條件良好的地區(qū)，越來(lái)越多的油罐只能設(shè)計(jì)在軟土地區(qū)，碎石樁復(fù)合地基方案也應(yīng)運(yùn)而生。為滿(mǎn)足油罐的承載要求，則必須控制油罐的差異沉降，較大的差異沉降會(huì)導(dǎo)致油罐受力不均縮短使用壽命甚至直接被破壞。
　　本文將結(jié)合阿爾及利亞軟土地區(qū)某大型油罐的地

2、質(zhì)資料以及監(jiān)測(cè)資料，利用有限元模擬軟件Plaxis，建立模型模擬分析對(duì)油罐地基承載性能、差異沉降有較大影響的幾大因素，例如碎石樁樁長(zhǎng)、長(zhǎng)-中-短樁數(shù)量比例、褥墊層半徑的影響情況，得到相關(guān)結(jié)論，并為實(shí)際工程提供一定的的參考。主要得到以下結(jié)論與建議：
　　（1）相比天然軟土地基，碎石樁充水預(yù)壓處理方案可以大大提高油罐基礎(chǔ)的承載性能，在控制沉降值和差異沉降方面效果顯著。
　?。?）有限元數(shù)值模擬軟件Plaxis對(duì)碎石樁復(fù)合地基的模

3、擬結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果相近，罐底與罐周地表土沉降趨勢(shì)與實(shí)際情況吻合。因此Plaxis可以為實(shí)際工程提供有效地模擬分析作用，也可有效應(yīng)用到碎石樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)中。
　?。?）由于Plaxis在模擬過(guò)程中地下水默認(rèn)為穩(wěn)態(tài)，這與實(shí)際施工過(guò)程中可能出現(xiàn)降水天氣引起地下水上升的情況不一致，因此，Plaxis模擬得到的沉降數(shù)據(jù)會(huì)小于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)在應(yīng)用Plaxis設(shè)計(jì)碎石樁復(fù)合地基時(shí)應(yīng)引起注意。
　　（4）對(duì)于油罐罐底沉降，其最大沉

4、降值不是出現(xiàn)在罐底中心位置，而是在離中心處2m左右處；而對(duì)于油罐外圍地基表土沉降，其沉降值明顯小于油罐底部沉降，由環(huán)墻處向外，沉降值逐漸減小，到2.4R處已不再產(chǎn)生沉降。
　?。?）碎石樁復(fù)合地基的短樁設(shè)計(jì)過(guò)長(zhǎng)時(shí)，油罐邊緣處的地基沉降會(huì)被過(guò)度控制，造成差異沉降過(guò)大。工程實(shí)踐中不能單純依靠加長(zhǎng)碎石樁樁長(zhǎng)或全部使用同一長(zhǎng)度長(zhǎng)樁的方法來(lái)控制油罐基礎(chǔ)的差異沉降，這種方法既不經(jīng)濟(jì)也不有效。
　?。?）油罐碎石樁復(fù)合地基的差異沉降隨碎石

5、樁長(zhǎng)-短樁的數(shù)量比值先減小后增大，當(dāng)長(zhǎng)-中-短樁數(shù)量比為9.5:3:6，長(zhǎng)樁布置半徑為0.65R，即長(zhǎng)樁布置面積達(dá)油罐底板總面的42.35％時(shí)，碎石樁復(fù)合地基控制差異沉降的效果最好。
　?。?）褥墊層能夠加強(qiáng)碎石樁復(fù)合地基控制差異沉降的能力，當(dāng)褥墊層半徑約為0.77R時(shí)，其控制差異沉降的效果最好。褥墊層并非面積越大，控制能力越強(qiáng)，較大的褥墊層半徑反而會(huì)增大差異沉降。
　?。?）本算例碎石樁復(fù)合地基的平均沉降量與荷載之間存在一