浅析地基沉降的治理与对策

2009-07-01张学方

新媒体研究 2009年23期

[摘要]通过对春晓天然气处理厂现场调查,分折地基沉降对设备、管线造成的隐患和危害,针对地基沉降,提出并采取相关的解决措施,取得良好的效果。

[关键词]地基沉降解决措施效果

中图分类号:TU4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210130-01

一、概况

春晓天然气处理厂建造在沿海软土地区,其上部海积形成的淤泥及淤泥质软弱土层分布不均匀,厚度为2.5～30.0m,最大厚度38.5m,平均厚度为26.0m,为欠固结极软弱土、工程性能极差。春晓天然气处理厂地下水位较高(最高测得地下水位为黄海高程1.8米),且地下水基本为海水。由于春晓天然气处理厂所建场地地基为软土,且分布不均匀,排水板的区域设置不均匀,导致所建场地存在沉降量。另外,由于设备和部分管架打桩,管线支墩未设置桩基,这样,目前终端现场沉降主要问题分为以下三类:(1)区块内设备基础与设备所连管线之间沉降差异较大,如外输计量单元、燃料气单元、断塞流捕集器单元,造成部分设备管嘴受力较大;(2)区块内管架(廊)与所连管线之间沉降差异较大,如罐区、装车泵棚、装车棚管线等,造成部分管线悬空;(3)地下管网与地上设备或构筑物沉降差异较大,如消防水系统、给水系统、污水系统、循环水系统、净化风系统等,造成部分设备受力较大、地下部分管线泄漏等。

二、地基沉降造成的损害

建厂两年来,由于地基沉降,共造成埋地的生活水管线断裂5次,埋地电缆线断裂4次,埋地消防管线断裂3次、阀门拉裂6只,生活水线断裂5次,空调循环水线断裂3次;全厂设备用的接地线大部分因地基沉降而拉断;埋地铺设的广播通讯线、CCTV线路受地基沉降拉断而全部进行改造;静电测试桩因地基沉降而沉入土中;仪表信号传输线受地基沉降影响而进行改造;生产工艺的管线法兰处因受力而产生多处泄漏,部分法兰螺栓因沉降受力不均受剪切应力而拉断;全场所有窨井全部加高,因沉降导致损坏的窨井占了几乎一半。

三、地基沉降损害的特点

地基沉降,主要是设备和管线支撑的基础产生了沉降,这样容易造成设备和管线的连接部位产生很大应力,当螺栓不能有效的对法兰进行紧固,很容易造成法兰出的泄漏。同时,由于原有的支撑悬空和相连部件的受拉作用下,容易造成管线的弯曲变形和设备的损害。

四、地基沉降原因分析

根据沉降观测分析,建厂时,分别对装置内的设施进行了打桩。总的说来,打桩区域沉降量较小,这部分设施主要是主装置区——深冷单元、分馏单元、外输单元汇管、段塞流汇管、分子筛区域、管廊区,球罐区,构建筑物等。但是埋地管线、备用发电机房、喷淋水回收池、凉水塔、循环水池及外输计量区的外输管线没有进行打桩,这部分的沉降量较大。

根据4年来的沉降观测数据可知,打桩部分总的沉降量为0-2mm,而未打桩的部分沉降还在继续,且呈现继续沉降的趋势,其中外输单元最大沉降量82.6mm,沉降速率0.22mm/d。

深冷单元和分馏单元属于打桩区域,沉降总量很小。

外输计量单元打桩和未打桩的沉降点,可知打桩部分的沉降量的沉降量很小,没有打桩的部位沉降量较大。

段塞流单元打桩和未打桩的沉降点,可知打桩部分的沉降量的沉降量很小,没有打桩的部位沉降量较大。

球罐区打桩和未打桩的沉降点,可知打桩部分的沉降量的沉降量很小,没有打桩的部位沉降量较大。

从以上的图形分析看,没有打过桩的部位,地基沉降达到0.08-0.36

mm/d,而且沉降还在继续,而打过桩的基础,沉降量几乎为零。

五、地基沉降治理措施

根据沉降的情况,我们根据现场实际情况,分别采用了弹簧支吊架、螺杆支撑、金属软管等措施,而且对沉降治理的效果较好。

(一)弹簧支吊架

由于地基沉降,原来没有打桩的管线支墩失去应有的支撑作用,根据现场沉降情况,我们选择沉降量比较大的外输计量单元和断塞流捕集器单元,针对没有打桩的管线支撑使用恒力式弹簧支吊架。

恒力式弹簧支吊架的选择是通过在原来的支撑点上取吊点,通过称重的方式获得吊点受力大小,然后根据吊点受力大小选择不同的弹簧支吊架。