[naden]

Проектируется основание под резервуар объемом 20000 м3. Диаметр резервуара 39,9 м. Грунты под резервуаром в основном мягкопластичные суглинки с модулем деформации 9-10 МПа. В сжимаемой толще есть также просадочный слой толщиной около 3 м.
Максимальная осадка под центром резевуара получилась 185 мм< 200 мм, под стенкой 85 < 100 мм. По абсолютным значениям все проходит. Но вот разница осадок под центром и стенкой получается 100 мм, что больше 0,003R (как требует СНиП).
Вопроса у меня два:
1) Есть типовые проекты на основания под резервуары, там ограничения разницы осадок 0,008R. Может быть такое, что в СНиПе допущена какая-то ошибка с этими 0,003R. Потому что я не первый раз считаю осадки резервуаров и это условие НИКОГДА не проходит, проходит только при очень хороших грунтах с модулем деформации >20 МПа.
2) Нужно ли учитывать просадку резевуара под центром? Ведь радиус резевуара 20 м и непонятно как произойдет замачивание основание под центром.
Может кто-то сталкивался с подобными проблемами, подскажите пожалуйста!

[topos2]

Ребята #16 и 17, извините, но проектирование начинается с изучения литературы
ГОСТ 52910-2008 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов
РД 2004 года - Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000 м3
ПБ 2003 года - Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов

[Алекс80]

Откуда взялось это требование в СНиП(0,003R) и с какой целью не известно! При большых диаметрах резервуара оно невыполнимо даже при свайных фундаментах. Есть версия, что это требование связано с тем, что бы в резервуаре не создавался обратный уклон - от края к центру, при котором затруднена его очиска.
Обратите внимание, что резервуар 20тыс. м -I ровень ответственности сооружения и при "плохих" грунтах возможно повышение сейсмичности.

[topos2]

Сообщение от Алекс80 Откуда взялось это требование в СНиП(0,003R) и с какой целью не известно!

Алекс80, я уже выше писал об этом. Откуда....? Из жизни. В конце 70-х годов (нефтянка пошла вверх, резервуаров ставили много) в СССР было увеличилось количество (6-7 ну очень крупных) аварий с разливом как раз из-за неравномерности ну и так далее... Вот и решили ужесточить требования.

[naden]

Эти требования ужесточили так, что доходит до абсурда. Так как в моем случае не проходит разность осадок под стенками и днищем (на 4 см больше получается), пришлось перейти на сваи. Под один резервуар получилось около 900 свай длиной 12 м с шагом 1,2 м. А там 4 таких резевуара - 3600 свай. Заказчик в шоке!

[topos2]

naden, сложно советовать не видя исходников. А какой слой наиболее влияет? Все же днище оседает больше или стенки?
Возможно ли в Вашем проекте все же работать подушками и кольцом? Подушка ведь устраивается с заданными свойствами, где то задаете один Е, где-то другой.

[naden]

Грунты там примерно все одинаковые - суглинки, супеси мягко- и туго пластичные. Средний модуль деформации 9-10 МПа. При расчете осадки я задаю песчаную подушку из песка средней крупности высотой 3 м с модулем дефорамации Е=25 МПа. Глубина сжимаемой толщи получается около 15 м.
Днище оседает больше стенки на 10 см.
А мысль задавать разный модуль деформации под стенкой и днищем мне не приходила в голову. Мне кажется, что это трудно реализовать на стройплощадке.

[topos2]

Сообщение от naden Грунты там примерно все одинаковые - суглинки, супеси мягко- и туго пластичные. Средний модуль деформации 9-10 МПа. .

значит по РД (транснефти) - грунты неблагоприятные

При расчете осадки я задаю песчаную подушку из песка средней крупности высотой 3 м с модулем дефорамации Е=25 МПа. Глубина сжимаемой толщи получается около 15 м. Днище оседает больше стенки на 10 см.

Считали по программе Фундамент??? Если да, то лучше сомневаться в результатах.
А так соблюдать ГОСТ. Обязательное краевое кольцо с размерами указанными в ГОСТ, а если совсем худо
5.6.2.5 При проектировании оснований резервуаров, возводимых на
водонасыщенных пылевато-глинистых, биогенных грунтах и илах, в случае если расчетные деформации основания превышают допустимые, должно предусматриваться проведение следующих мероприятий:
- устройство свайных фундаментов;
- предпостроечное уплотнение грунтов временной пригрузкой основания
(допустимо проведение уплотнения грунтов временной нагрузкой в период
гидроиспытания резервуаров по специальной программе).
Кстати, вы не забыли, что под 3 метровой насыпью будет осадка в течение 2-3 лет?

А мысль задавать разный модуль деформации под стенкой и днищем мне не приходила в голову. Мне кажется, что это трудно реализовать на стройплощадке.

Не так сложно при применении геотекстиля. А еще есть армирование грунтов геосетками (классная вещь)
А у вас Самарские РВ? Можно еще поиграть строительным подъемом днища.

совсем забыл про просадочность. На какой глубине слой и как он характеризуется по просадочности?

[Алекс80]

topos21) из-за распределения контактных напряжений под круглым гибким штампом и, соответсвенно формой деформаций (это из мех. грунтов, но так, как в основании обычно песчаная подушка ....)
2) из-за распределения нагрузок на днище. На край -

На днище по центру просто одно гидростатическое давление.

1. Осадка будет больше под центром потому что:
1.1 Осадка краевой точки круглого фундамента считается на половину напряжения под центром(См СП, СНиП(там 1/4 для угловой), литература). По другому может получиться, только при разнородной геологи (наличии линз, прослоек и т.п.) под стенкой или центром.
1.2 Давление от стенки стального резервуара не даст сколь-нибудь ощутимой осадки кольца из-за несоизмеримо меньшего веса резервуара к заполняемому объему. В этом можно убедиться посчитав кольцевой фуднамент только от веса резервуара. (Если бы было иначе происходила бы значительная осадка кольца резервуара на стадии строительства).
Теперь о разности осадок - для 20тыс. это - 6см а допуск на неточность устроиства центра основания, помойму +4 см.Где логика? 4 см. не вызываю доп. напряжений? Да и какие там могут быть напряжения при перепаде 6 см.на 30 м. ?
Что касается свайного фундамента то он, также не решает проблемы (если не "упереться" в, что-то очень "жесткое") т.к. расчитывается как условный фундамент, а о жесткости ростверка при таких диаметрах говорить не приходиться.
Согласен с naden сделать грунтовую подушка с разными модулями деф. будет трудновато.
А теперь о "- предпостроечное уплотнение грунтов временной пригрузкой основания" -хорошее решение, однако, нет нормативной методики расчета!

[SergeyKonstr]

Сообщение от naden Под один резервуар получилось около 900 свай длиной 12 м с шагом 1,2 м

А какая при этом осадка ф-та?

[topos2]

1. Осадка будет больше под центром потому что: 1.1 Осадка краевой точки круглого фундамента считается на половину напряжения под центром(См СП, СНиП(там 1/4 для угловой), литература). По другому может получиться, только при разнородной геологи (наличии линз, прослоек и т.п.) под стенкой или центром. 1.2 Давление от стенки стального резервуара не даст сколь-нибудь ощутимой осадки кольца из-за несоизмеримо меньшего веса резервуара к заполняемому объему

Жизнь, она немного далека от 1/4 для угловой по СНиП. Механика грунтов достаточно хорошо показывает, что осадки гибких плит на песке (а у нас всегда 1-3 м песка как подготовка) далека от теории упругости (песок всегда выпадал из красивой теории). А там нет места СНиП и только вертикальным напряжениям. Там уже и сдвиговые влияют и реактивное давление не принимает форму седла (и Буссинеск отдыхает..). И вот, что бы уменьшить эти осадки (краевые напряжения) и делают во всем мире кольца (где-то бетонные, где-то из щебня).
Еще из моего опыта, если по сжимаемой толще пески , края и далее оседают больше.
Далее про считается. В жизни редко кто измерял осадку в центре, это сложно технически (можете посмотреть того же Мангушева и К, там они приводят исследования 70-х годов). Я не знаю, как влияет прогиб (выгиб) днища на НДС и осадки. Но чаще (тут я сам себе противоречу) по абсолютной осадке садится больше днище. Тут много причин
1) резервуар ставят на оседающую подготовку
2) при раскатке днища уже проседает центр
3)…..
10) и нагрузка. Я конечно выше написал про влияне веса резервуара, и его надо учитывать по всем ГОсТ и СНиП. ну что такое собственный вес резервуара – 400 т, или 3 т/м кольца. А блин уже осадка в сантиметр (по своим испытаниям). Ну еще снег добавит 60-70 т. Это конечно блохи.

Нагрузка для резервуара вещь хитрая. Она циклична. И об этом уже написаны диссертации.
Но я остановлюсь на теме как играет днище? А днище при испытаниях (среднее давление по днищу увеличивается в 3 раза) оседает не красивым колоколом (как по СНиП), а прогибается оно в 60% случаев (для бочек диаметром более 20 м) в стороне от центра. Это связано с формоизменением резервуара, характером раскроя днища, начальной осадкой от веса резервуара и еще тем, что откроют будущие ученые. Прогиб днища не по центру начинает влиять и на общий крен бочки… Это я к вопросу, почему задается такая нелогичная такая неравномерность. Сложно определить, где прогнется. А задавшись такими значениями мы страхуемся от неожиданностей. Хотя бывает, что эта неравномерность 3-4 раза превышает норму, а все стоит. Лучше стал металл, лучше сварка, лучше методика расчетов, и мое мнение пора бы отказаться от этого, но это в другую тему формума.

[vedinzhener]

Сообщение от Pete Можно в зависимости от геологии. На практике свайные фундаменты бывает работают хуже, чем грунтовое основание в части неравномерных осадок (просадок) отдельных свай ...

Дык надо постараться разместить сваи так чтобы максимально уменьшить неравномерность осадок
topos2: я не проектирую пока резервуар, просто поинтерисовался насчет возможного применения свай. Если бы проектировал резервуар, то естественно изучил бы необходимую литературу

[SergeyKonstr]

Да еще считать не совсем по схеме условного фун-та.

[mann]

topos2, ЖБ преднапряженные резервуары часто проектируете?

[naden]

Сообщение от topos2 А у вас Самарские РВ? Можно еще поиграть строительным подъемом днища. совсем забыл про просадочность. На какой глубине слой и как он характеризуется по просадочности?

Да резервуары будут изготавливаться на Самарском заводе. Строительный подъем днища по-моему стандартный 1:100, если я не ошибаюсь.

Просадочный слой залегает сразу после песчаной подушки. Максимальная толщина просадочной толщи 4 м. psl=0.07-0.14 МПа. Я посчитала просадку, у меня получилось около 6 см.

И вот только что я прочитала п.12.10 СП Свайные фундаменты и поняла, что свайный фундамент в моем случае практически невозможен. Дело в том, что я заглубила сваи в слой с IL=0,56, а в сейсмических районах это оказывается недопустимо. Ниже залегает слой еще хуже с IL=0,8. И только на глубине где-то метров 25 возникает более или менее несущий слой с IL=0,3.
Теперь я в тупике. Свайный фундамент практически невозможен. А кольцевой не проходит по осадке+просадка. Остается только избавляться от просадочных свойств грунта)

[vedinzhener]

Геокомпозит как вариант. Сам правда ни разу не делал, но говорят отличная вещь правда дорогая.

[topos2]

Уважаемая naden, может вы ждете от меня готового решения, однако я Вас огорчу. Давать советы дело неблагодарное, особенно если хочешь сделать благое дело.
Я, конечно, могу перечислить с десяток технологий и еще их модификации, что бы избавить Вас от осадок. Но выбирать надо из реальностей (деньги и владение необходимой технологией и оборудованием), а вот этого мы не знаем...
Но я могу проанализировать некоторые реальные способы для вашей ситуации
1) в подушку закладывайте георешетки в 2 ряда. Можно обойтись геотканью, но ее нужно у выхода из подушки "защемить" (загнуть). Расчетная осадка не такая большая, не порвет. А вот осадки действительно выровняет. Если потребуется подтверждение расчетом, возьмите из дорожных норм для подготовки насыпей. Offtop: Вообще армированные насыпи меня очень удивляют в положительную сторону. Вещь во мнгих случаях классная
2) что делать с просадочным... Он небольшой по толщине. Можете взять грунтосмесительный метод (забыл как это по-русски, по англицки - Deep Soil Mixing). Раньше в ваше регионе увлекались известковыми сваями (грунт перемешивается с известью) Это не свая в понимании СНиП, и искусственное основание. А в расчете этот укрепленный слой моделируется эквивалентным (приведенным) модулем деформации.
В той же теме можно использовать песчаные сваи. Их можно использовать и для предварительного замачивания просадочного слоя. Замочили, пригрузили насыпью+доп насыпь, сняли доп насыпь, и поставили ваши бочки.
Все высоконапорные инъекции (это и геокомпозит) действительно дороговаты, но деньги для многих ничего не значат ..

[Алекс80]

Сообщение от topos2 Жизнь, она немного далека от 1/4 для угловой по СНиП. Механика грунтов достаточно хорошо показывает, что осадки гибких плит на песке (а у нас всегда 1-3 м песка как подготовка) далека от теории упругости (песок всегда выпадал из красивой теории). А там нет места СНиП и только вертикальным напряжениям. Там уже и сдвиговые влияют и реактивное давление не принимает форму седла (и Буссинеск отдыхает..). И вот, что бы уменьшить эти осадки (краевые напряжения) и делают во всем мире кольца (где-то бетонные, где-то из щебня). Еще из моего опыта, если по сжимаемой толще пески , края и далее оседают больше.

И так по порядку:
1. Формулы СНиП с достаточной для использования точностью описывает деформации песчаного и основания. Если у Вас есть другая нормативная(быть может Вами разработанная) методика с удовольствием изучу её!
2. Ленточные кольцевые фундаменты во всем мире устраивают для выравнивания местных неравномерных осадок (около сопряжения стенки и днища) и повышения жесткости узла сопряжения. И они никак не влияют на осадки резервуара!
3. То что вы видели резервуары с деформацией края большей чем центра не говорит о неприменимости СНиП. Как производились замеры отметок? были ли замеры до эксплуатации? Возможно в центре не был выбран строительный уклон (который именно потому и делается, что в центре осака больше) Возможно была некачественно выполнена грунтовая подушка на краю и т. д.

Сообщение от topos2 Далее про считается. В жизни редко кто измерял осадку в центре, это сложно технически (можете посмотреть того же Мангушева и К, там они приводят исследования 70-х годов). Я не знаю, как влияет прогиб (выгиб) днища на НДС и осадки. Но чаще (тут я сам себе противоречу) по абсолютной осадке садится больше днище. Тут много причин 1) резервуар ставят на оседающую подготовку 2) при раскатке днища уже проседает центр 3)….. 10) и нагрузка. Я конечно выше написал про влияне веса резервуара, и его надо учитывать по всем ГОсТ и СНиП. ну что такое собственный вес резервуара – 400 т, или 3 т/м кольца. А блин уже осадка в сантиметр (по своим испытаниям). Ну еще снег добавит 60-70 т. Это конечно блохи..

1.Измерение отметки в центре не представляет сообой вооще никаких проблем-в резервуаре есть так называемые "дренажные люки" через которые все замеряется -до и после заполнения.
2. В Мангушеве и К есть масса примеров измерения осадки центра и края и она всегда больше в центре (почти в 2 раза) -см. стр.97,100,104 и т.д.
3. Про вес резервуара - он составляет менее 3% от веса заполняемой жидкости. Давление в подошве в 3т/м не даст вам даже и 1 см осадки.

Сообщение от topos2 А днище при испытаниях (среднее давление по днищу увеличивается в 3 раза) оседает не красивым колоколом (как по СНиП), а прогибается оно в 60% случаев (для бочек диаметром более 20 м) в стороне от центра. Это связано с формоизменением резервуара, характером раскроя днища, начальной осадкой от веса резервуара и еще тем, что откроют будущие ученые. Прогиб днища не по центру начинает влиять и на общий крен бочки… Это я к вопросу, почему задается такая нелогичная такая неравномерность. Сложно определить, где прогнется. А задавшись такими значениями мы страхуемся от неожиданностей. Хотя бывает, что эта неравномерность 3-4 раза превышает норму, а все стоит. Лучше стал металл, лучше сварка, лучше методика расчетов, и мое мнение пора бы отказаться от этого, но это в другую тему формума

1. Откуда у Вас такая информация? Приведите источники! Если это, только лишь личный опыт, то не плохо было бы соотнести его с уже имеющимеся в этой области данными и "определиться как жить дальше". Взять того же Мангушева где на стр.97 четко написано
"В результате исследований был сделан вывод, что аварии резервуаров с разрывом днища могут произойти, если разность осадки края и середины основания превысит 2% диаметра резервуара ", а на стр152 приводится формула для расчета допускаемого относительного прогиба днища по которой допустима разность - 375мм (для 20000т.м с самой плохой маркой стали). Также там можно наити требования относительного разности осадки заложеной в нормах разных стран, которые изменяются от 0,045R(США) до 0,01R(СССР ТП). А в СНиП, похоже, просто описка!
naden. Неплохо было бы выложить геологию с отм. дна резервуара и характеристикой слоев!

[naden]

Кому интересно выкладываю геологические разрезы и свойства грунтов. Под резервуары выполнены по 5 скважин - одна в центре и 4 по контуру.

[topos2]

Сообщение от Алекс80 И так по порядку: 1. Формулы СНиП с достаточной для использования точностью описывает деформации песчаного и основания. Если у Вас есть другая нормативная(быть может Вами разработанная) методика с удовольствием изучу её!

Алекс80, в не обижайтесь,но вы похожи на чиновника от строительства, который тычет в синенькую книжечку и не хочет слышать о ... Offtop: (извините, пошло грубо. Я уже писал, посмотрите в курсе Механики грунтов задачу о контактных напряжениях под гибким штампом на песчаном основании, жаль, что в большинстве курсов дается только жесткий штамп на упругом. Если не найдете,я поищу вам)

2. Ленточные кольцевые фундаменты во всем мире устраивают для выравнивания местных неравномерных осадок (около сопряжения стенки и днища) и повышения жесткости узла сопряжения. И они никак не влияют на осадки резервуара!

Повышение жесткости - это уже другие узлы. Если у вас есть старый Мангушев, посмотрите щебеночные кольца американских бочек. Что там повышает жесткость? А короткий шпунт вокруг бочки - как он повышает жесткость? А зачем тогда городят кольцевые свайные фундаменты, тоже для повышения жесткости узла или просто для выравнивания кренов? Тогда дно повисает как пузо?
3. То что вы видели резервуары с деформацией края большей чем центра не говорит о неприменимости СНиП. Как производились замеры отметок? были ли замеры до эксплуатации? Возможно в центре не был выбран строительный уклон (который именно потому и делается, что в центре осака больше) Возможно была некачественно выполнена грунтовая подушка на краю и т. д.
Я и не говорю о неприменимости СНиП, хотя и хотел бы. Хотя, если бы Вы посчитали осадки данных в книге М резервуаров по послойному..., но это не означает неприменимость данных методов. А как производятся замеры - это к ГОСТ

1.Измерение отметки в центре не представляет сообой вооще никаких проблем-в резервуаре есть так называемые "дренажные люки" через которые все замеряется -до и после заполнения.

Вы когда нибудь имели дело с резервуарами, или только теоретически? Вы сами засовывали голову в дырку (в противогазе) или проволочки хотите вытянуть?
А еще, напомню, нагрузка на основание цикличная. И основание работает недалеко от упругой стадии, и дно гуляет туда-сюда в пределах 1 см

2. В Мангушеве и К есть масса примеров измерения осадки центра и края и она всегда больше в центре (почти в 2 раза) -см. стр.97,100,104 и т.д.

А я с этим и не спорю. Страницы видимо по старой книге (не могу найти ее).
Offtop: 3. Про вес резервуара - он составляет менее 3% от веса заполняемой жидкости. Давление в подошве в 3т/м не даст вам даже и 1 см осадки.
Что выросло, то выросло. А у нас ведь много видов осадок. Я про уплотнение , а вы?

1. Откуда у Вас такая информация? Приведите источники! Если это, только лишь личный опыт, то не плохо было бы соотнести его с уже имеющимеся в этой области данными и "определиться как жить дальше". Взять того же Мангушева где на стр.97 четко написано "В результате исследований был сделан вывод, что аварии резервуаров с разрывом днища могут произойти, если разность осадки края и середины основания превысит 2% диаметра резервуара ", а на стр152 приводится формула для расчета допускаемого относительного прогиба днища по которой допустима разность - 375мм (для 20000т.м с самой плохой маркой стали). Также там можно наити требования относительного разности осадки заложеной в нормах разных стран, которые изменяются от 0,045R(США) до 0,01R(СССР ТП). А в СНиП, похоже, просто описка!

Честно, я уже устал и хочу отойти от темы. Но могу дать выписку из Коновалова-Мангушева 2009 г(там тоже описка)

[naden]

Наконец-то удалось достать книгу Коновалова Мангушева "Фундаменты стальных резервуаров". Прилагаю отсканированнные страницы книги из раздела 4.2. Допускаемые неравномерные осадки резервуаров.
На стр. 86 сравниваются данные о допустимых прогибах днища в нормативных документах разных стран. Минимальное из приведенных значений - f/D=1/200 - в типовом проекте (Россия).
Непонятно почему автор книги приводит здесь данные из отмененных типовых проектов, а не действующего СНиП "Сооружения промышленных предприятий". Если бы автор книги привел в сравнение требования действующего сейчас СНиПа тогда бы в этой таблице стояло f/D=1/667 (СНиПе ограничение f<=0.003R).
Это в больше чем в 10 раз, чем в других странах!!!
Затем в табл.4.8 приводятся данные о допустимых значениях осадок в российских нормах. В графе напротив "относительный прогиб днища" стоит 0,003. И вот тут возникает вопрос: f/R<=0.003 или f/D<=0.003.
Похоже, что в этом месте в СНиПе и допущена ошибка. Разработчики просто перепутали D с R.
И теперь проектировщики мучаются и подгоняют расчеты, потому что выполнить требование СНиП о допустимом прогибе днища просто нереально!