Фундаменты и основания под резервуары

Основания и фундаменты под резервуары с вертикальным и горизонтальным ориентированием (РВС и РГС) рассматриваются вместе с основным инженерным сооружением поскольку вес емкости и временные нагрузки оказывают воздействие на почву. Под весом хранимого продукта, снеговых, ветровых, сейсмических нагрузок и морозного пучения происходит усадка и уплотнение почвы, что приводит к прямому воздействию на инженерную конструкцию и ее фундамент.

Типы оснований для инженерных сооружений

Основания под PBC и РГС бывают трех типов — естественные (природные), искусственные (техногенные), естественные с насыпью.

К природным относятся основания, образованные без участия человека. При этом они должны обладать рядом характеристик:

плотность и стабильность;
низкий процент усадки;
нерастворяемость в воде.

Природные основания с насыпью являются переходной конструкцией и имеют вид насыпной подушки из щебня или песка. Подсыпка решает сразу несколько задач — равномерно распределяет нагрузку от инженерной конструкции на грунтовое основание, осуществляет дренаж, обеспечивает защиту днища от почвенной и электрохимической коррозии.

Искусственными (техногенными) основаниями называются почвы после уплотнения, а также укрепления химическим способом, бетонными или песчаными сваями. Сюда же относятся фундаменты глубокой закладки, которые способны передавать нагрузки на прочные стабильные пласты, залегающие на большой глубине. Для укрепления слабых заторфованных и болотистых грунтов формируются основания на свайных опорах, компенсирующие песчаные подушки, а также применяется способ полной или частичной замены пласта почвы на участке монтажа.

Какие способы используются для укрепления почвы

Чтобы исключить неравномерную осадку и проседание основания при строительстве на просадочных и слабых грунтах применяются специальные методики.

Требования к грунтовым подушкам:

Для формирования грунтовой подушки необходимо использовать грунт с послойным уплотнением, который имеет оптимальную влажность и коэффициент уплотнения не ниже 0,9;
Насыпная подушка должна выступать за пределы РГС и PBC. Для емкостей вместительностью 1 000 мЗ этот показатель составляет 70 см, для емкостей объемом более 1 000 мЗ — 100 см;
Для защиты поверхности грунтовой подушки формируется отмостка.

Самыми распространенными способами уплотнения почвы на монтажной площадке являются следующие методы — предварительное заполнение резервуара, глубинное водопонижение, формирование насыпей, тяжелая трамбовка. К эффективным способам упрочнения просадочных почв относятся:

Химическое упрочнение. На монтажной площадке в почву вводятся специальные маловязкие растворы, которые выполняют роль катализатора химической реакции, которые вызывают затвердение почвы;
Термическое упрочнение. Грунт на месте строительства обрабатывается при помощи газообразных продуктов горения природного газа, солярового масла, твердых видов топлива, которое сжигают рядом со скважиной или в толще грунта.

Исследования перед проектированием оснований и фундаментов

Перед началом работ по разработке проекта сооружения проводится изучение гидрогеологических условий и геологического строения почвы на монтажной площадке. Глубина разведки почвы, определяется исходя из следующих факторов:

нагрузки, которые создает сооружение;
характеристики и состав почвы;
климатические условия.

Исследования выполняются двумя способами — путем бурения шурфов или скважин. При необходимости применяется метод статического зондирования. Место расположения и количество точек бурения рассчитывается с учетом размеров и формы сооружения в плане, однородности и стабильности грунта на строительной площадке. На строительной площадке точки бурения должны образовывать сетку с расстоянием между шурфами или скважинами 25-30 м. В непосредственной близости от возводимых сооружений проводятся более детальные исследования.

На строительных площадках, которые находятся в районах с холодным климатом, целесообразно производить инженерно-геокриологические изыскания. Целью исследований является получение детальных сведений, которые включают в себя информацию о составе и характеристиках почвы, происходящих процессах и прогнозах изменения условий.

Фундаменты для строительства резервуаров

Фундаментом называется элемент сооружения, который передает нагрузку на основание и равномерно распределяет эту нагрузку по всей площади. Таким образом воздействие постоянных и временных нагрузок не превышает проектных показателей. В зависимости от конструкции фундаменты бывают:

Плитными. Это сплошная бетонная плита, армированная стальной или композитной арматурой;
Ленточными. Фундамент имеет вид монолитной бетонной ленты, которая располагается по периметру сооружения;
Столбчатыми. Фундамент состоит из отдельных опор.

При выборе типа фундамента учитывается целый ряд факторов. Определяющим фактором являются характеристики грунта на монтажной площадке — состав, плотность, влажность, пучинистость, уровень залегания грунтовых вод, глубина промерзания. Не менее важное значение имеет и вместительность емкости в сочетании с временными нагрузками, которые будут воздействовать на основание.

Наиболее рациональным с экономической точки зрения и менее трудозатратным является использование фундаментов на естественных природных основаниях. До начала строительных работ проводятся работы по отводу ливневых и грунтовых вод из-под днища сооружения. Мероприятия по устройству проектной отмостки по периметру сооружения, фундаментов для лестниц и опорных элементов под подводящие трубы технологической линии осуществляется после окончания монтажа основного сооружения.