大型原油储罐基础防渗膜施工

庄向仕，徐树立，张大伟，李琳，崔琳琳

(1．承德石油高等专科学校建筑工程系，河北承德067000; 2．中国石油天然气管道局第五工程公司，河北任丘062552)

大型原油储罐基础防渗膜施工

庄向仕1，徐树立2，张大伟1，李琳1，崔琳琳1

(1．承德石油高等专科学校建筑工程系，河北承德067000; 2．中国石油天然气管道局第五工程公司，河北任丘062552)

大型储罐基础施工时，一般都要求考虑防泄漏等设计，在储罐防泄漏措施中主要的方式是防渗膜的使用。大型储罐基础防渗膜施工是储罐基础施工中一项重要的工序。通过储罐基础内防渗膜的设置，可以有效的解决渗漏等问题。

大型储罐基础;防渗膜;环墙

大型石油储罐在石油炼化及石油储备行业有着很广泛的应用。近些年来来石油储罐向着大型化的趋势发展，从1962年在美国建成的10×104m3的浮顶储罐到1971年在日本建成的16×104m3的浮顶罐，直径达到了109 m，高度为17．8 m。我国从1985年以后才开始出现大型储罐的建设，建于秦皇岛的10×104m3的单盘式浮顶储罐揭开了我国大型储罐建设的先河，随后的几十年里，我国陆续建立了超过500个十万m3的大型储罐，并分别在广西钦州，甘肃兰州等地建成了15万m3(直径100 m，高21．8 m)的大型储罐［1-3］．

大型储罐的建设一般都位于沿海填海造陆区，比较容易产生沉降变形而造成罐内液体渗漏，为了防止储罐液体渗漏对环境造成破坏，在储罐基础的设计和施工中都会考虑防渗等措施。目前从设计和施工方便方面来说，在这个方面比较有效的办法是进行储罐基础防渗膜的设置和储罐区域内地面硬化并联合防火墙形成封闭的防渗空间，来保证防渗和泄漏。

1　储罐基础类型及施工工艺

大型储罐的应用也越来越广泛，大型储罐的基础是根据建设地点的地质情况和储罐的容量等特征，主要分为以下四类:

1．1环墙式基础

当储罐位于地基情况较差、地基沉降较大或者承载力不高的区域时，可以采用环墙式基础。环墙式基础有基础环墙和基础环墙内回填组成，是最广泛采用的储罐基础形式。它是将荷载通过环墙和环墙内回填土均匀的传递到地基，可以有效的防止不均匀沉降带来的储罐基础的破坏。其结构形式见图1。

1．2护坡式基础

当地基承载力能够满足储罐的要求并且地质条件较好，沉降量很小的时候，可以采用护坡式基础，护坡可以采用混凝土、浆砌毛石等形式。一般用于容量较小的储罐基础。护坡式基础施工简单，工程造价也相对较低，但是不适用于沉降较大和有不均匀沉降的地区。其结构形式见图2。

1．3护圈式基础

当地基的承载力能够满足储罐要求并且建设场地比较宽敞，用地范围不受限制时，可以采用护圈式基础，护圈式基础是在距离储罐壁10～20 cm的位置设置护圈墙，这种基础多用于容积在1 000立方米以内并存储高位介质的储罐。护圈墙可以采用钢筋混凝土环墙，也可以采用板桩等结构形式，如图3。

1．4桩基础

当地基土层较厚，容易产生不均匀沉降或有软弱下卧层时，一般会采用桩基础。桩基础一般情况与其他类型基础结合使用，如桩－环墙基础(见图4)等。但是桩基础造价较高特别适用于大型或者超大型储罐基础。

1．5储罐基础的施工工艺

下面以环墙式基础为例说明其施工工艺:

测量放线→基槽开挖→垫层浇注→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇注→模板拆除→混凝土养护→基槽回填→砂垫层碾压→防渗膜铺设→砂垫层碾压→阴极保护安装→砂垫层碾压→铺设沥青砂→基础验收、交接。

2　防渗膜类型和特点

防渗膜具有良好的耐热性和耐寒性。化学稳定性好，具有较高的刚性和韧性，机械强度好，耐环境应力开裂与耐撕裂强度性能好，随着密度的上升，机械性能和阻隔性能会相应提高，耐热和抗拉强度也更高，可耐酸、碱、有机溶剂等腐蚀。

防渗膜主要用于以下几个方面:环保，环卫:生活垃圾填埋场防渗与渗滤液收集隔离过滤系统，污水处理池防渗等;水利工程:人工湖防渗、人工河道防渗等;市政建筑工程:排水板隧道排水反滤，地铁隧道防渗，软土基础加固与排水等各类防渗工程;园林景观与绿化工程:高尔夫球场人工湖防渗、洼地绿化改造，盐碱地与沙砾地的绿化种植层改造，绿化草坪防水防潮等;石油化工系统:化工污水池防渗、炼油厂污水池防渗、油罐基础防渗，加油站的储油罐防渗与炼油厂油污池防渗，管道内衬等;矿业:洗选池防渗、堆浸池防渗、堆灰场防渗、溶解池防渗等);道路交通设:施土工格栅公路的基础加固，土工格室边坡防护，涵洞与隧道防渗加固地下水导排与电路防潮保护;农业:饮用水池防渗，蓄水池防渗;水产养殖业:集约化养殖池防渗、海参圈护坡，爬行鱼类的圈养围护等;盐业:盐场结晶池防渗隔离，卤水池防渗，晒盐膜等。

3　实际工程防渗膜使用

3．1工程概况

本文以中石油日照某罐区防渗膜施工为例(见图5、图6)进行介绍。工程概况:储罐容积10×104m3，储罐基础采用环墙式，地基为强夯后的开山碎石回填地基，为满足环保和防渗，防渗膜铺设要求为:防渗层采用1．5 mm高密度聚乙烯土工膜，建议幅宽12．0 m，各幅之间采用搭接双面焊接，搭接宽度不小于100 mm，防渗膜和混凝土环墙之间采用膨胀螺丝压条固定。土工膜等材料要求复合相关规范要求。

3．2防渗膜施工工艺

根据储罐基础的施工图及施工工艺要求，防渗膜的主要的施工工序为:材料进场→材料检验→环墙基础回填到设计高度→回填检测→防渗膜预铺设计→防渗膜铺设→防渗膜搭接焊接→防渗膜与环墙连接→焊接检测→砂垫层回填。

3．2．1材料进场检验

材料要求符合相关规范和设计要求，材料进场后按照GB/T 17668—1999《土工合成材料聚氯乙烯土工膜》进行检验其尺寸、外观质量和物理力学性能，检验合格后才可以用于工程。其他材料同样按照相关规范进场检测。

3．2．2基础内回填

按照设计要求首先进行基础内夯实，然后回填300 mm天然级配砂石垫层并压实，然后铺设100 mm粗砂垫层震实，达到防渗膜的施工高程。储罐基础内回填时要求压实合格并对每层回填进行检测，检测合格后方可进行下层施工。

3．2．3防渗膜施工

防渗膜幅度较宽，施工之前为了避免裁切浪费首先进行模拟预铺，采用计算机模拟软件进行模拟，得到采用按顺次进行铺设剪裁较少的方案。铺设方案确定后，进行防渗膜的铺设，首先按照方案确定的铺设顺序由一边开始铺设防渗膜，如图7所示。保留并合理考虑需要与环墙连接部分后进行裁切，然后按照搭接要求进行防渗膜的焊接，防渗膜焊接后要将之前搭接部分清理干净，不能有砂石及灰尘，以免影响焊接质量，采用双面焊接，应用自动焊接设备自动进行焊接，焊接完成后焊道情况如图8所示。

防渗膜与环墙的连接采用高密度聚氯乙烯压条和膨胀螺丝固定，压条宽度100 mm，膨胀螺丝每500 mm设置一道并刷沥青防腐。

3．2．4焊道检测

焊道检测采用专用防渗膜焊道检测设备进行检测(见图9)，检测时对喊道形成的气腔加压至250 kPa，维持3～5 min，气压不应低于240 kPa，然后在焊缝的另一端开孔放气，气压表指针能够迅速归零方视为合格。检测合格并经验收合格后才进行上层砂垫层及其他垫层的施工。

4　结论

防渗膜施工完成后，通过检漏孔可以检测到储罐底板是否有裂缝等泄漏情况，既可以保证原油泄漏后不会渗入地基又可以监测底板是否裂缝。通过储罐基础防渗膜的使用及储罐区域内防火堤防渗地面的共同作用，保证储罐罐区不会发生泄漏。

［1］徐志钧，许朝铨，黄左坚．大型储罐基础地基处理与工程实例［M］．北京:中国标准出版社，2009．

［2］赵世斌．大型储罐强夯地基与桩基沉降变形分析［D］．青岛:中国海洋大学，2011．

［3］孙晓前．盘锦地区大型石油储罐地基处理剂方案优化［D］．大连:大连理工大学，2002．

［4］Darragh R D．Controlled Water Tests to Preload Tank Foundations．Journal of Soil Mechanics and Foundation Division ASCE，Vol．90，SM5，303－329．

［5］韩彦龙，孙晨曦，王二利．基于ANSYS的空分轴系及其零部件有限元模型研究［J］．承德石油高等专科学校学报．2014(3):16－18，27．

［6］SH/T3528－2005．石油化工钢制储罐地基与基础施工及验收规范［S］．2005．

Research on Impermeable Membrane of Large Tank Foundation

ZHUANG Xiang-shi1，XU Shu-li2，ZHANG Da-wei1，LI Lin1，CUI Lin-lin1
(1．Chengde Petroleum College Department of Construction Engineering，Chengde 067000，Hebei，China; 2．No．5 Engineering Company，China Petroleum Pipeline Bureau，Renqiu 062552，Hebei，China)

In the construction of large tank foundation，anti-leakage will be generally considered．Using impermeable membrane(HDPE)is one of the main measures．Construction of impervious membrane plays an important process in the storage tank foundation’s construction．Through the settings of impermeable membrane，leakage of a tank can be effectively solved．

large tank foundation;impermeable membrane;ring wall foundation

TU745．7

A

1008-9446(2015)02-0009-04

2014-12-02

庄向仕(1983－)，男，山东日照人，承德石油高等专科学校建筑工程系助教，硕士，主要研究方向:建筑结构。