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2017-11-17 03:37:01上海燃?xì)夤こ淘O(shè)計研究有限公司
上海煤氣 2017年5期
上海燃?xì)夤こ淘O(shè)計研究有限公司 蔣 雁
燃?xì)鈭稣竟こ逃鰸裣菪詧龅氐牡鼗幚矸绞?/p>
上海燃?xì)夤こ淘O(shè)計研究有限公司 蔣 雁
以某燃?xì)鈭稣竟こ淘跐裣菪渣S土地區(qū)進(jìn)行建設(shè)的實例，對場站中建、構(gòu)筑物濕陷性場地基礎(chǔ)的地基處理給出相應(yīng)的處理方案。
濕陷性黃土 燃?xì)鈭稣?地基處理
長期以來，公路運(yùn)輸車輛以汽油、柴油為燃料，在世界性的石油緊張、油價不斷上漲的嚴(yán)峻現(xiàn)實下，發(fā)展新能源汽車，既能減少對石油依賴、實現(xiàn)能源的多元化，還有利于我國的能源安全，對我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有積極作用。在眾多清潔能源和新能源汽車中，目前技術(shù)條件比較成熟，經(jīng)濟(jì)性比較高的是以天然氣為燃料的一種氣體燃料汽車——天然氣汽車。經(jīng)過多年探索實踐，LNG汽車、CNG汽車已有很高的技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)使用性，配套保障的LNG加氣站、CNG加氣站已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段。
本文結(jié)合某 LNG/L—CNG加氣合建站地基處理實例，對場站工程中遇濕陷性場地的處理方案進(jìn)行簡述。
1 工程概況
1.1 建設(shè)規(guī)模
某LNG/L-CNG加氣合建站為三級站，占地面積約7 700 m2，LNG日加氣能力為20 000 m3/d，CNG日加氣能力為10 000 m3/d。
為確保安全生產(chǎn)及方便管理的需要，該站采用分區(qū)布置，即分為生產(chǎn)區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)及對外服務(wù)區(qū)。生產(chǎn)區(qū)為 LNG/L-CNG工藝裝置區(qū)(1臺 60 m3LNG立式儲罐，地上式設(shè)置，1臺L-CNG柱塞泵撬，1臺LNG泵撬，1臺自用氣撬，高壓汽化器，CNG儲氣瓶組)；生產(chǎn)輔助區(qū)為汽車加氣站房；對外服務(wù)區(qū)包括汽車加氣島(2臺CNG加氣機(jī)，2臺LNG加氣機(jī))。
1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容
建筑物：
站房：二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，平面尺寸23.1×8.1 m，首層層高3.6 m，二層層高3.3 m。
加氣罩棚：鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，投影尺寸32×17 m，罩棚凈空高度6.7 m。
構(gòu)筑物：
生活水池：地下結(jié)構(gòu)，10×6.9×2.15 m(長×寬×深)。頂板上方覆土300 mm。
溢流池：地下結(jié)構(gòu)，1.5×1.5×2.8m(長×寬×深)，其中地上0.2 m，地下2.6 m。
污水池：地下結(jié)構(gòu)，4×2×3.3 m(長×寬×深)。頂板上方覆土300 mm。
LNG儲罐基礎(chǔ)：滿載運(yùn)行重量約46.3 t，罐體總高度14 m。基礎(chǔ)高出地面1.3 m。
燃?xì)庠O(shè)備基礎(chǔ)：LNG泵撬基礎(chǔ)、自用氣撬基礎(chǔ)、LNG柱塞泵撬基礎(chǔ)、高壓氣化器撬基礎(chǔ)、CNG瓶組基礎(chǔ)、卸車組件基礎(chǔ)、LNG加氣機(jī)/CNG加氣機(jī)基礎(chǔ)、儲罐儀表柜基礎(chǔ)、放散管基礎(chǔ)。
其他設(shè)備基礎(chǔ)：生活用水紫外線消毒器基礎(chǔ)、氣壓罐基礎(chǔ)。
其他構(gòu)筑物：燃?xì)夤軠?、防護(hù)堤(圍堰)、圍墻。
1.3 場地地質(zhì)情況
根據(jù)場站巖土工程勘察報告，場地地基土自上而下按其巖性、成因類別可劃分為以下5個土層：
第①層：耕土，淺黃色，稍濕，稍密，含煤屑及少量植物根，含有少量粉土，結(jié)構(gòu)較松散。厚度0.6～0.9m，平均厚度為0.72 m。
第②層：粉土，褐黃色，稍濕，稍密，含云母、氧化鐵、氧化鋁，無光澤，搖振反應(yīng)中等。韌性及干強(qiáng)度低；具中壓縮。厚度4.4～5.0 m，平均厚度為4.74 m。承載力特征值建議值fak=100 kPa。
第③層：粉土，褐黃色，稍濕，稍密，含云母、氧化鐵、氧化鋁，無光澤，搖振反應(yīng)中等。韌性及干強(qiáng)度低；具中壓縮。厚度2.5～3.0 m，平均厚度為2.86 m。承載力特征值建議值fak=120 kPa。
第④層：粉土，褐黃色，稍濕，中密，含云母、氧化鐵、氧化鋁，無光澤，搖振反應(yīng)中等。韌性及干強(qiáng)度低；具中壓縮。厚度6.5～7.6 m，平均厚度為6.89 m。承載力特征值建議值fak=140 kPa。
第⑤層：粉質(zhì)粘土，黃褐色，含云母、氧化鐵、氧化鋁等，可塑狀態(tài)，無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中等，具中壓縮性。厚度4.2～4.7 m，平均厚度為 4.57 m。承載力特征值建議值 fak=160 kPa。
勘察結(jié)論揭示：擬建場地內(nèi)第②、③粉土具有濕陷性，場地為非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅰ級(輕微)。濕陷性試驗結(jié)果見表1：
表1 濕陷性試驗結(jié)果
總體上濕陷起始壓力隨深度呈逐漸增大趨勢，濕陷系數(shù)和自重濕陷系數(shù)隨深度增加呈減小趨勢。根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB 50025—2004)(以下簡稱《規(guī)范》)附錄 C結(jié)合地形地貌單元綜合判定第①層素填土不屬于新近堆積黃土。
2 地基處理方案
場站巖土工程勘察報告揭示本工程場地土②層、③層粉土濕陷等級為Ⅰ級(輕微)。②層粉土平均厚度4.74 m，承載力特征值建議值為fak=100 kPa，③層粉土平均厚度2.86 m，承載力特征值建議值為fak=120 kPa，
《規(guī)范》3.0.2條，防止或減小建筑物地基浸水濕陷的設(shè)計措施中第 1條地基處理措施：“消除地基的全部或部分濕陷量，或采用樁基礎(chǔ)穿透全部濕陷性黃土層，或?qū)⒒A(chǔ)設(shè)置在非濕陷性黃土層上”。
本工程處理方案可采用樁基或墊層法處理。處理方案從安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、施工難度及周期等方面進(jìn)行綜合比選后，設(shè)計采用墊層法對建、構(gòu)筑物進(jìn)行地基處理。
《規(guī)范》6.2.1條“墊層法包括土墊層或灰土墊層”，墊層材料選用3:7灰土，石灰選用滿足《地基處理規(guī)范》第4.2.1條新鮮消石灰，最大粒徑不得大于5 mm，土料選用粉質(zhì)粘土，不宜使用塊狀粘土，且不得含有松軟雜質(zhì)。不得使用鹽漬土、膨脹土、凍土、有機(jī)質(zhì)等不良土壤和粗顆粒的透水性(如砂、石)材料做填料。土料應(yīng)過篩且最大粒徑不得大于15mm。地基換填處理必須由開挖面底部進(jìn)行分層碾壓、夯實處理至基礎(chǔ)底。碾壓厚度控制在30 cm，壓實系數(shù)≥0.97。換填后地基承載力特征值不小于150 kPa。
根據(jù)《規(guī)范》表3.0.1，本工程建、構(gòu)筑物重要性類別劃分見表2：
表2 本工程建、構(gòu)筑物重要性類別劃分
結(jié)合本工程各單體實際情況，墊層法處理厚度及范圍如下。
2.1 站房基礎(chǔ)
2.1.1 處理厚度計算
根據(jù)《規(guī)范》5.4.1條，僅消除地基的部分濕陷量時，應(yīng)采取“加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和空間剛度”措施，故站房的基礎(chǔ)型式采用柱下條形基礎(chǔ)加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性，基礎(chǔ)埋置深度定為1.5 m(《規(guī)范》5.4.4條規(guī)定，丙類建筑基礎(chǔ)埋置深度不應(yīng)小于1 m)。
《規(guī)范》5.1.1條第3款規(guī)定，Ⅰ級濕陷性黃土地基上的丙類建筑，應(yīng)按本規(guī)范6.1.5條第1款的規(guī)定處理地基，并采取結(jié)構(gòu)措施和基本防水措施。
《規(guī)范》6.1.5條第1款規(guī)定，丙類建筑消除地基部分濕陷量的最小處理厚度，當(dāng)?shù)鼗鶟裣莸燃墳棰窦墪r：對單層建筑可不處理地基；對多層建筑，地基處理厚度不應(yīng)小于1 m，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不宜小于100 kPa。
站房±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高 910.450，站房附近勘探孔臨近T1探井濕陷性計算參數(shù)如表3：
表3 站房附近勘探孔臨近T1探井濕陷性計算參數(shù)
根據(jù)上述地勘顯示的濕陷性計算表，進(jìn)行線性插值計算，其濕陷起始壓力值不宜小于100 kPa的深度為：
2+(100-73)/(149-73)=2.36 m
相當(dāng)于絕對標(biāo)高：908.05-2.36=905.69。
站房基礎(chǔ)底標(biāo)高絕對標(biāo)高：910.45-1.5=908.95。
需要換填的厚度：908.95-905.69=3.26 m＞1m。
站房的基礎(chǔ)處理厚度為3.26 m。
2.1.2 處理寬度計算
站房的基礎(chǔ)型式為柱下條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)施工時采用整片開挖，換填宜用整片處理，根據(jù)《規(guī)范》6.1.2條第2款，當(dāng)為整片處理時，處理范圍應(yīng)大于建筑物底層平面的面積，超出建筑物外墻基礎(chǔ)外緣的寬度，每邊不宜小于處理土層厚度的 1/2，并不應(yīng)小于2 m。故站房墊層處理寬度為每邊擴(kuò)出整片基礎(chǔ)外邊緣不小于2.0 m。
2.2 加氣罩棚基礎(chǔ)
加氣罩棚墊層處理厚度計算方法同站房，經(jīng)計算，處理厚度為2.0 m。
由于加氣罩棚柱距為20.0 m，基礎(chǔ)形式采用柱下獨立基礎(chǔ)，換填為局部處理，根據(jù)《規(guī)范》6.1.2條第1款，當(dāng)為局部處理時，處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)底面的面積。在非自重濕陷性黃土場地，每邊應(yīng)超出基礎(chǔ)底面寬度的1/4，并不應(yīng)小于0.50 m。
加氣罩棚柱下獨立基礎(chǔ)尺寸為3.0×3.0 m，處理寬度為每邊擴(kuò)出基礎(chǔ)邊緣不小于0.75 m。
2.3 生活水池、溢流池、污水池基礎(chǔ)
2.3.1 處理厚度計算
《規(guī)范》5.1.1條第5款規(guī)定，水池類構(gòu)筑物的設(shè)計措施，應(yīng)符合本規(guī)范附錄F的規(guī)定。
根據(jù)規(guī)范第 F.0.4條，水池類構(gòu)筑物的地基處理，應(yīng)采用整片土(或灰土)墊層。在非自重濕陷性黃土場地，灰土墊層的厚度不宜小于0.30 m，土墊層的厚度不應(yīng)小于0.50 m；
土(或灰土)墊層的壓實系數(shù)不得小于0.97。
基槽側(cè)向宜采用灰土回填，其壓實系數(shù)不宜小于0.93。
本工程為非自重濕陷性黃土場地，生活水池底以下基礎(chǔ)處理厚度為 1.0 m，溢流池、污水池因平面尺寸較小，池底以下基礎(chǔ)處理厚度為0.5 m。
2.3.2 處理寬度計算
生活水池采用整片處理，處理方法同站房，處理寬度2.0 m。溢流池、污水池因平面尺寸較小，更接近于局部處理，處理寬度為每邊擴(kuò)出基礎(chǔ)邊緣不小于基礎(chǔ)底面寬度的1/4，并不小于0.50 m。
2.4 儲罐基礎(chǔ)
立式儲罐根據(jù)其危險性、重要性，儲罐基礎(chǔ)按乙類構(gòu)筑物設(shè)計。
根據(jù)《規(guī)范》5.1.1條第2款，各級濕陷性黃土地基上的乙類建筑，其地基處理應(yīng)符合本規(guī)范6.1.1條第2款和6.1.4條的要求，并應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施和檢漏防水措施。
6.1.1條第2款：乙、丙類建筑應(yīng)消除地基的部分濕陷量。
6.1.4條乙類建筑消除地基部分濕陷量的最小處理厚度，應(yīng)符合下列要求：
(1)在非自重濕陷性黃土場地，不應(yīng)小于地基壓縮層深度的 2/3，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不應(yīng)小于100 kPa。
(2)在自重濕陷性黃土場地，不應(yīng)小于濕陷性土層深度的 2/3，且下部未處理濕陷性黃土層的剩余濕陷量不應(yīng)大于150 mm。
(3)如基礎(chǔ)寬度大或濕陷性黃土層厚度大，處理地基壓縮層深度的2/3或全部濕陷性黃土層深度的2/3確有困難時，在建筑物范圍內(nèi)應(yīng)采用整片處理。其處理厚度：在非自重濕陷性黃土場地不應(yīng)小于4m，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不宜小于 100 kPa；在自重濕陷性黃土場地不應(yīng)小于6 m，且下部未處理濕陷性黃土層的剩余濕陷量不宜大于150 mm。
第6條移至此，并說明是補(bǔ)充計算。
(1)處理厚度計算：本次設(shè)計的儲罐基礎(chǔ)為筏形基礎(chǔ)，平面尺寸為5×5m，根據(jù)《規(guī)范》6.1.6條，地基壓縮層取基礎(chǔ)寬度的1.2倍，即6 m。最小處理厚度為地基壓縮層深度的2/3即4 m，因儲罐基礎(chǔ)埋深為-3.5 m，基礎(chǔ)底濕陷起始壓力值已大于100kPa，故儲罐基礎(chǔ)處理厚度為4.0 m。
(2)處理寬度計算：儲罐基礎(chǔ)采用整片處理，處理方法同站房，處理寬度為2.0 m。
(3)剩余濕陷量計算：本工程為非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅰ級，根據(jù)《規(guī)范》6.1.4條第3款，不需計算剩余濕陷量。但對危險性、重要性較高的儲罐，基礎(chǔ)設(shè)計時仍對未處理濕陷性黃土的剩余濕陷量進(jìn)行校核驗算。
根據(jù)《規(guī)范》4.4.5條，濕陷性黃土地基受水浸濕飽和，其濕陷量的計算值?s應(yīng)按下式計算：
式中：δsi——第i層土的濕陷系數(shù)；
?i——第i層土的厚度，mm；
β——考慮基底下地基土的受水浸濕可能性和側(cè)向擠出等因素的修正系數(shù)，在缺乏實測資料時，可按下列規(guī)定取值：
(1)基底下0～5 m深度內(nèi)，取β=1.50；
(2)基底下5～10 m深度內(nèi)，取β=1；
(3)基底下10 m以下至非濕陷性黃土層頂面，在自重濕陷性黃土場地，可取工程所在地區(qū)β0(因地區(qū)土質(zhì)而異的修正系數(shù))值。
儲罐±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高 909.400，基礎(chǔ)埋深-3.5m，基礎(chǔ)底絕對標(biāo)高為905.900。基礎(chǔ)底處理厚度4m，底標(biāo)高為901.900。
地勘顯示臨近10孔②層粉土底標(biāo)高903.170，③層粉土底標(biāo)高 900.170，②層粉土 β＝1.5，③層粉土β＝1.0。
臨近T10探井濕陷性計算參數(shù)見表4：
表4 臨近T10探井濕陷性計算參數(shù)
處理后剩余濕陷量：
計算結(jié)果：處理后剩余濕陷量滿足規(guī)范要求。
2.5 次要構(gòu)筑物基礎(chǔ)
本工程從安全考慮，對次要構(gòu)筑物中燃?xì)庠O(shè)備基礎(chǔ)厚度處理統(tǒng)一換填1.0 m厚3:7灰土，防護(hù)堤、圍墻基礎(chǔ)和其他設(shè)備基礎(chǔ)厚度處理統(tǒng)一換填 0.5m厚3:7灰土，處理寬度按《規(guī)范》6.1.2條執(zhí)行。
3 結(jié)語
本工程設(shè)計的建、構(gòu)筑物已基本滿足一般燃?xì)鈭稣镜呐渲眯枰?。?dāng)燃?xì)鈭稣竟こ涛挥趫龅氐鼗翆訛闈裣菪渣S土地區(qū)時，應(yīng)根據(jù)場站巖土工程勘察報告確定的濕陷性黃土的類別和濕陷等級，并依據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》采取相應(yīng)地基處理措施，確?；A(chǔ)設(shè)計的安全可靠，避免濕陷性黃土地基對建、構(gòu)筑物產(chǎn)生危害。
Foundation Treatment Method for Gas Station Project Encountering Collapsible Ground
Shanghai Gas Engineering Design & Research Co., Ltd. Jiang Yan
Taking the construction of a gas station project in collapsible loess area as an example, the corresponding treatment scheme is given for the foundation treatment of the collapsible foundation of the building and structure in the station.
collapsible loess, gas station, foundation treatment
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1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容
建筑物：
站房：二層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，平面尺寸23.1×8.1 m，首層層高3.6 m，二層層高3.3 m。
加氣罩棚：鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，投影尺寸32×17 m，罩棚凈空高度6.7 m。
構(gòu)筑物：
生活水池：地下結(jié)構(gòu)，10×6.9×2.15 m(長×寬×深)。頂板上方覆土300 mm。
溢流池：地下結(jié)構(gòu)，1.5×1.5×2.8m(長×寬×深)，其中地上0.2 m，地下2.6 m。
污水池：地下結(jié)構(gòu)，4×2×3.3 m(長×寬×深)。頂板上方覆土300 mm。
LNG儲罐基礎(chǔ)：滿載運(yùn)行重量約46.3 t，罐體總高度14 m。基礎(chǔ)高出地面1.3 m。
燃?xì)庠O(shè)備基礎(chǔ)：LNG泵撬基礎(chǔ)、自用氣撬基礎(chǔ)、LNG柱塞泵撬基礎(chǔ)、高壓氣化器撬基礎(chǔ)、CNG瓶組基礎(chǔ)、卸車組件基礎(chǔ)、LNG加氣機(jī)/CNG加氣機(jī)基礎(chǔ)、儲罐儀表柜基礎(chǔ)、放散管基礎(chǔ)。
其他設(shè)備基礎(chǔ)：生活用水紫外線消毒器基礎(chǔ)、氣壓罐基礎(chǔ)。
其他構(gòu)筑物：燃?xì)夤軠?、防護(hù)堤(圍堰)、圍墻。
1.3 場地地質(zhì)情況
根據(jù)場站巖土工程勘察報告，場地地基土自上而下按其巖性、成因類別可劃分為以下5個土層：
第①層：耕土，淺黃色，稍濕，稍密，含煤屑及少量植物根，含有少量粉土，結(jié)構(gòu)較松散。厚度0.6～0.9m，平均厚度為0.72 m。
第②層：粉土，褐黃色，稍濕，稍密，含云母、氧化鐵、氧化鋁，無光澤，搖振反應(yīng)中等。韌性及干強(qiáng)度低；具中壓縮。厚度4.4～5.0 m，平均厚度為4.74 m。承載力特征值建議值fak=100 kPa。
第③層：粉土，褐黃色，稍濕，稍密，含云母、氧化鐵、氧化鋁，無光澤，搖振反應(yīng)中等。韌性及干強(qiáng)度低；具中壓縮。厚度2.5～3.0 m，平均厚度為2.86 m。承載力特征值建議值fak=120 kPa。
第④層：粉土，褐黃色，稍濕，中密，含云母、氧化鐵、氧化鋁，無光澤，搖振反應(yīng)中等。韌性及干強(qiáng)度低；具中壓縮。厚度6.5～7.6 m，平均厚度為6.89 m。承載力特征值建議值fak=140 kPa。
第⑤層：粉質(zhì)粘土，黃褐色，含云母、氧化鐵、氧化鋁等，可塑狀態(tài)，無搖振反應(yīng)，稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中等，具中壓縮性。厚度4.2～4.7 m，平均厚度為 4.57 m。承載力特征值建議值 fak=160 kPa。
勘察結(jié)論揭示：擬建場地內(nèi)第②、③粉土具有濕陷性，場地為非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅰ級(輕微)。濕陷性試驗結(jié)果見表1：
表1 濕陷性試驗結(jié)果
總體上濕陷起始壓力隨深度呈逐漸增大趨勢，濕陷系數(shù)和自重濕陷系數(shù)隨深度增加呈減小趨勢。根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB 50025—2004)(以下簡稱《規(guī)范》)附錄 C結(jié)合地形地貌單元綜合判定第①層素填土不屬于新近堆積黃土。
2 地基處理方案
場站巖土工程勘察報告揭示本工程場地土②層、③層粉土濕陷等級為Ⅰ級(輕微)。②層粉土平均厚度4.74 m，承載力特征值建議值為fak=100 kPa，③層粉土平均厚度2.86 m，承載力特征值建議值為fak=120 kPa，
《規(guī)范》3.0.2條，防止或減小建筑物地基浸水濕陷的設(shè)計措施中第 1條地基處理措施：“消除地基的全部或部分濕陷量，或采用樁基礎(chǔ)穿透全部濕陷性黃土層，或?qū)⒒A(chǔ)設(shè)置在非濕陷性黃土層上”。
本工程處理方案可采用樁基或墊層法處理。處理方案從安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、施工難度及周期等方面進(jìn)行綜合比選后，設(shè)計采用墊層法對建、構(gòu)筑物進(jìn)行地基處理。
《規(guī)范》6.2.1條“墊層法包括土墊層或灰土墊層”，墊層材料選用3:7灰土，石灰選用滿足《地基處理規(guī)范》第4.2.1條新鮮消石灰，最大粒徑不得大于5 mm，土料選用粉質(zhì)粘土，不宜使用塊狀粘土，且不得含有松軟雜質(zhì)。不得使用鹽漬土、膨脹土、凍土、有機(jī)質(zhì)等不良土壤和粗顆粒的透水性(如砂、石)材料做填料。土料應(yīng)過篩且最大粒徑不得大于15mm。地基換填處理必須由開挖面底部進(jìn)行分層碾壓、夯實處理至基礎(chǔ)底。碾壓厚度控制在30 cm，壓實系數(shù)≥0.97。換填后地基承載力特征值不小于150 kPa。
根據(jù)《規(guī)范》表3.0.1，本工程建、構(gòu)筑物重要性類別劃分見表2：
表2 本工程建、構(gòu)筑物重要性類別劃分
結(jié)合本工程各單體實際情況，墊層法處理厚度及范圍如下。
2.1 站房基礎(chǔ)
2.1.1 處理厚度計算
根據(jù)《規(guī)范》5.4.1條，僅消除地基的部分濕陷量時，應(yīng)采取“加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和空間剛度”措施，故站房的基礎(chǔ)型式采用柱下條形基礎(chǔ)加強(qiáng)基礎(chǔ)整體性，基礎(chǔ)埋置深度定為1.5 m(《規(guī)范》5.4.4條規(guī)定，丙類建筑基礎(chǔ)埋置深度不應(yīng)小于1 m)。
《規(guī)范》5.1.1條第3款規(guī)定，Ⅰ級濕陷性黃土地基上的丙類建筑，應(yīng)按本規(guī)范6.1.5條第1款的規(guī)定處理地基，并采取結(jié)構(gòu)措施和基本防水措施。
《規(guī)范》6.1.5條第1款規(guī)定，丙類建筑消除地基部分濕陷量的最小處理厚度，當(dāng)?shù)鼗鶟裣莸燃墳棰窦墪r：對單層建筑可不處理地基；對多層建筑，地基處理厚度不應(yīng)小于1 m，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不宜小于100 kPa。
站房±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高 910.450，站房附近勘探孔臨近T1探井濕陷性計算參數(shù)如表3：
表3 站房附近勘探孔臨近T1探井濕陷性計算參數(shù)
根據(jù)上述地勘顯示的濕陷性計算表，進(jìn)行線性插值計算，其濕陷起始壓力值不宜小于100 kPa的深度為：
2+(100-73)/(149-73)=2.36 m
相當(dāng)于絕對標(biāo)高：908.05-2.36=905.69。
站房基礎(chǔ)底標(biāo)高絕對標(biāo)高：910.45-1.5=908.95。
需要換填的厚度：908.95-905.69=3.26 m＞1m。
站房的基礎(chǔ)處理厚度為3.26 m。
2.1.2 處理寬度計算
站房的基礎(chǔ)型式為柱下條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)施工時采用整片開挖，換填宜用整片處理，根據(jù)《規(guī)范》6.1.2條第2款，當(dāng)為整片處理時，處理范圍應(yīng)大于建筑物底層平面的面積，超出建筑物外墻基礎(chǔ)外緣的寬度，每邊不宜小于處理土層厚度的 1/2，并不應(yīng)小于2 m。故站房墊層處理寬度為每邊擴(kuò)出整片基礎(chǔ)外邊緣不小于2.0 m。
2.2 加氣罩棚基礎(chǔ)
加氣罩棚墊層處理厚度計算方法同站房，經(jīng)計算，處理厚度為2.0 m。
由于加氣罩棚柱距為20.0 m，基礎(chǔ)形式采用柱下獨立基礎(chǔ)，換填為局部處理，根據(jù)《規(guī)范》6.1.2條第1款，當(dāng)為局部處理時，處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)底面的面積。在非自重濕陷性黃土場地，每邊應(yīng)超出基礎(chǔ)底面寬度的1/4，并不應(yīng)小于0.50 m。
加氣罩棚柱下獨立基礎(chǔ)尺寸為3.0×3.0 m，處理寬度為每邊擴(kuò)出基礎(chǔ)邊緣不小于0.75 m。
2.3 生活水池、溢流池、污水池基礎(chǔ)
2.3.1 處理厚度計算
《規(guī)范》5.1.1條第5款規(guī)定，水池類構(gòu)筑物的設(shè)計措施，應(yīng)符合本規(guī)范附錄F的規(guī)定。
根據(jù)規(guī)范第 F.0.4條，水池類構(gòu)筑物的地基處理，應(yīng)采用整片土(或灰土)墊層。在非自重濕陷性黃土場地，灰土墊層的厚度不宜小于0.30 m，土墊層的厚度不應(yīng)小于0.50 m；
土(或灰土)墊層的壓實系數(shù)不得小于0.97。
基槽側(cè)向宜采用灰土回填，其壓實系數(shù)不宜小于0.93。
本工程為非自重濕陷性黃土場地，生活水池底以下基礎(chǔ)處理厚度為 1.0 m，溢流池、污水池因平面尺寸較小，池底以下基礎(chǔ)處理厚度為0.5 m。
2.3.2 處理寬度計算
生活水池采用整片處理，處理方法同站房，處理寬度2.0 m。溢流池、污水池因平面尺寸較小，更接近于局部處理，處理寬度為每邊擴(kuò)出基礎(chǔ)邊緣不小于基礎(chǔ)底面寬度的1/4，并不小于0.50 m。
2.4 儲罐基礎(chǔ)
立式儲罐根據(jù)其危險性、重要性，儲罐基礎(chǔ)按乙類構(gòu)筑物設(shè)計。
根據(jù)《規(guī)范》5.1.1條第2款，各級濕陷性黃土地基上的乙類建筑，其地基處理應(yīng)符合本規(guī)范6.1.1條第2款和6.1.4條的要求，并應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施和檢漏防水措施。
6.1.1條第2款：乙、丙類建筑應(yīng)消除地基的部分濕陷量。
6.1.4條乙類建筑消除地基部分濕陷量的最小處理厚度，應(yīng)符合下列要求：
(1)在非自重濕陷性黃土場地，不應(yīng)小于地基壓縮層深度的 2/3，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不應(yīng)小于100 kPa。
(2)在自重濕陷性黃土場地，不應(yīng)小于濕陷性土層深度的 2/3，且下部未處理濕陷性黃土層的剩余濕陷量不應(yīng)大于150 mm。
(3)如基礎(chǔ)寬度大或濕陷性黃土層厚度大，處理地基壓縮層深度的2/3或全部濕陷性黃土層深度的2/3確有困難時，在建筑物范圍內(nèi)應(yīng)采用整片處理。其處理厚度：在非自重濕陷性黃土場地不應(yīng)小于4m，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始壓力值不宜小于 100 kPa；在自重濕陷性黃土場地不應(yīng)小于6 m，且下部未處理濕陷性黃土層的剩余濕陷量不宜大于150 mm。
第6條移至此，并說明是補(bǔ)充計算。
(1)處理厚度計算：本次設(shè)計的儲罐基礎(chǔ)為筏形基礎(chǔ)，平面尺寸為5×5m，根據(jù)《規(guī)范》6.1.6條，地基壓縮層取基礎(chǔ)寬度的1.2倍，即6 m。最小處理厚度為地基壓縮層深度的2/3即4 m，因儲罐基礎(chǔ)埋深為-3.5 m，基礎(chǔ)底濕陷起始壓力值已大于100kPa，故儲罐基礎(chǔ)處理厚度為4.0 m。
(2)處理寬度計算：儲罐基礎(chǔ)采用整片處理，處理方法同站房，處理寬度為2.0 m。
(3)剩余濕陷量計算：本工程為非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅰ級，根據(jù)《規(guī)范》6.1.4條第3款，不需計算剩余濕陷量。但對危險性、重要性較高的儲罐，基礎(chǔ)設(shè)計時仍對未處理濕陷性黃土的剩余濕陷量進(jìn)行校核驗算。
根據(jù)《規(guī)范》4.4.5條，濕陷性黃土地基受水浸濕飽和，其濕陷量的計算值?s應(yīng)按下式計算：
式中：δsi——第i層土的濕陷系數(shù)；
?i——第i層土的厚度，mm；
β——考慮基底下地基土的受水浸濕可能性和側(cè)向擠出等因素的修正系數(shù)，在缺乏實測資料時，可按下列規(guī)定取值：
(1)基底下0～5 m深度內(nèi)，取β=1.50；
(2)基底下5～10 m深度內(nèi)，取β=1；
(3)基底下10 m以下至非濕陷性黃土層頂面，在自重濕陷性黃土場地，可取工程所在地區(qū)β0(因地區(qū)土質(zhì)而異的修正系數(shù))值。
儲罐±0.000相當(dāng)于絕對標(biāo)高 909.400，基礎(chǔ)埋深-3.5m，基礎(chǔ)底絕對標(biāo)高為905.900。基礎(chǔ)底處理厚度4m，底標(biāo)高為901.900。
地勘顯示臨近10孔②層粉土底標(biāo)高903.170，③層粉土底標(biāo)高 900.170，②層粉土 β＝1.5，③層粉土β＝1.0。
臨近T10探井濕陷性計算參數(shù)見表4：
表4 臨近T10探井濕陷性計算參數(shù)
處理后剩余濕陷量：
計算結(jié)果：處理后剩余濕陷量滿足規(guī)范要求。
2.5 次要構(gòu)筑物基礎(chǔ)
本工程從安全考慮，對次要構(gòu)筑物中燃?xì)庠O(shè)備基礎(chǔ)厚度處理統(tǒng)一換填1.0 m厚3:7灰土，防護(hù)堤、圍墻基礎(chǔ)和其他設(shè)備基礎(chǔ)厚度處理統(tǒng)一換填 0.5m厚3:7灰土，處理寬度按《規(guī)范》6.1.2條執(zhí)行。
3 結(jié)語
本工程設(shè)計的建、構(gòu)筑物已基本滿足一般燃?xì)鈭稣镜呐渲眯枰?。?dāng)燃?xì)鈭稣竟こ涛挥趫龅氐鼗翆訛闈裣菪渣S土地區(qū)時，應(yīng)根據(jù)場站巖土工程勘察報告確定的濕陷性黃土的類別和濕陷等級，并依據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》采取相應(yīng)地基處理措施，確?；A(chǔ)設(shè)計的安全可靠，避免濕陷性黃土地基對建、構(gòu)筑物產(chǎn)生危害。
Foundation Treatment Method for Gas Station Project Encountering Collapsible Ground
Shanghai Gas Engineering Design & Research Co., Ltd. Jiang Yan
Taking the construction of a gas station project in collapsible loess area as an example, the corresponding treatment scheme is given for the foundation treatment of the collapsible foundation of the building and structure in the station.
collapsible loess, gas station, foundation treatment
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