大型储罐地基处理中的强夯法应用研究

刘振

摘 要：大型原油储罐的安全问题，越来越受到油气行业的关注。在石油储备库建设中，大型储罐的地基处理是一个十分重要的工序，日益受到工程设计人员的关注。虽然在控制储罐沉降方面，已有相关理论标准和实验研究，但在油罐地基强夯处理方面仍然缺乏成熟的计算方法，因此急需对各种工况下的地基处理经验和相关技术进行提炼总结。

关键词：地基处理;强夯法

1 强夯法的特点

当前，随着石油施工建设的发展，强夯法在油罐地基施工中运用十分广泛，为了进一步保证油罐地基施工质量，以下针对强夯法的特点进行具体分析：

首先，强夯法具有良好的加固效果。通过强力夯击地基土体，能够使地基土粒之间的孔隙减小，地基的压实度也能随之提升。同时，在强夯法施工过程中，还能通过土地抗震动与抗液化的特点，不断增加土地的干密度，清理土体湿陷性，改善压缩模量，使地基承载力更高，也更加均匀，从而达到良好的加固效果。其次，适用范围比较广泛。当前，强夯法已经被广泛运用于各种施工当中，其使用范围比较广泛。在不同的施工环境之下，油罐地基土质也有所不同，其中素填土、饱和度低的粉土、碎石土等均为不适合做地基的土质。这时候，施工人员也会采取强夯法来对这些土质进行处理，从而加固地基，保证地基能够满足施工需求。不过，值得注意的是，并不是所有土质都可以用强夯法进行处理，其中饱和度高的粉土就不适合使用强夯法。因此，在选择强夯法施工时，需要根据现场的实际情况进行挑选，保证地基施工方法能够满足实际需求。同时，具有良好的经济性能。施工过程中使用强夯法时，对其他辅助材料的需求比较少，同类型其他置换方式中，其经济损失也比较低。因此，强夯法拥有良好的经济性能，能够为石油施工节约大量成本，更有利于该方法的推广。

2 强夯法的设计与施工

地基加固之前应先明确工程需求，明确加固后地基应达到何种性能参数，或者明确具体的加固要求。对于设计来说，主要步骤大致归纳为五点：

①查明场地地质和周围环境影响，特别是相邻建筑物对地基处理的情况，以及工程的规模大小、结构形式及建筑物的重要性等;②开展地基处理方案的可行性研究，通过研讨会，经过科学论证和缜密分析，开展方案设计并进行经济比较，以确定最优的处理方案;③根据确定的处理方案，设计砂垫层和网状排水系统，并初步计算夯击能量，确定加固深度，然后确定锤重、落距、夯间距、夯击数等参数;④根据确定的各类参数，制定施工计划和夯点布置及施工说明;⑤通过试夯，对检验测试的资料分析，验证方案的可行性及相关参数的取值合理性。

主要施工参数的选取与确定如下：

①加固深度通常在条件不许可时，可按梅纳修正公式进行计算;除此之外，亦根据经验采用表1进行取值;②最佳夯击能的确定一般是根据被加固土体中孔隙水压力与逐渐增大的夯击能叠加来确定。由于孔隙水压力沿深度的分布呈现上大下小的规律特征，加上土的自重压力分布规律是上小下大。因此，依据有效影响深度来确定最佳夯擊能，对于粗颗粒土，可在区间1000～3000（kN·m）/m2之间取值;对于细颗粒土，可在区间1500～4000（kN·m）/m2之间取值;③最佳夯击能量数的确定，必须同时满足以下三个必要条件：a.最后两击中较大的单击夯击能量不大于100mm，最后两击的平均夯沉量不大于50mm;b.不应在夯坑周围地面产生过大的隆起;c.不会因夯击的夯坑过深而产生起锤困难的情况;④间歇时间的确定，应依据土体的实际渗透性特性来确定，对于渗透性好的地基可连续实施夯击;但是对于渗透性较差的黏性土地基，其夯击间隔时间应该至少间隔3～4周;⑤加固区域的平面放大宽度可自建筑物外侧边线起增加加固深度的1/3～1/2，并不小于3m;⑥夯点的布置一般依据基础不同，采用不同的形状进行布置，典型的有正三角形、正方形或梅花形等不同的布点形式;对大面积基础，可以采用正方形插档法布置;对条形基础可采用点线插档法布置。

总的来说，储罐基础的处理在设计阶段就必须与强夯法紧密配合，通过合理的夯击参数，确保夯击加固的有效合理，满足上部罐体基础的受力需求，将沉降差控制在理想状态。

4 结束语

大型储罐的地基处理是原油储罐安全的重要组成部分，在地基设计阶段融入强夯法，通过选取合适的施工参数，有效控制沉降差，具有操作简单、施工方便、经济易行、适用范围广等优点。因此，融入强夯法的储罐基础设计，行之有效，效果显著。要在各种地基处理工程中不断总结强夯法相关经验和技术，推动储罐地基处理技术的发展。

参考文献：

[1]石磊，帅健，王晓霖，等.大型石油储罐地基沉降研究现状[J].石油工程建设，2018（1）.

[2]唐晓强.强夯储油罐基础差异沉降控制研究[D].中国海洋大学，2017.