ОСНОВАНИЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕЗЕРВУАРА
BASE OF CYLINDRICAL RESERVOIR

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении вертикальных цилиндрических резервуаров на слабых сжимаемых грунтах.
Известно устройство оснований в виде грунтовых подушек (Долматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л., С.И. 1988, с.297, рис.12.10). Такие подушки перераспределяют напряжения от фундаментов на большую площадь, уменьшая напряжения, передаваемые на слабые грунты.
Известны грунтовые подушки, армированные полотнами геотекстиля (Джоунс К.Д. Сооружения из армированного грунта. М., С.И. 1989, с.21, рис.3.18).
Недостатком такого армирования при крупных размерах армирующих полотен является возможность их растяжения и прогиба на участках максимальных нагрузок (Джоунс К.Д. Сооружения из армированного грунта. М., С.И. 1989, с.133, рис.6.32, с.134, рис.6.39).
Известно техническое решение, где основание цилиндрического резервуара состоит из послойно уплотненной грунтовой подушки, армированной полотнами геотекстиля/георешетки, натянутыми на жесткие кольцевые элементы для достижения эффекта работы «нерастяжимого полотна» (Патент RU №2308574 С1, бюл. №29, 20.10.2007 -прототип).
Как показывает практика эксплуатации резервуаров, недостатком грунтовых подушек является неравномерность осадки основания с прогибом в центре (Иванов Ю.К., Коновалов П.А., Мангушев Р.А., Сотников С.Н. «Основания и фундаменты резервуаров». М., Стройиздат, 1989, с.55, рис.3.2, с.59, рис.3.6). Такие осадки вызывают растяжение и разрыв днища, скопление подтоварных вод, коррозию днища и суффозию грунтов основания.
Техническим решением задачи является увеличение срока эксплуатации цилиндрических резервуаров за счет равномерной осадки стенки резервуара и середины днища.
Задача достигается тем, что основание цилиндрического резервуара состоит из армированной грунтовой подушки с жесткими кольцевыми элементами, на которые натягивается геотекстиль/георешетка, согласно изобретению верхняя часть подушки имеет постоянную толщину, а нижняя часть имеет толщину, увеличивающуюся от начала образующей, проходящей от низа стенки резервуара под углом к горизонтали 28° для песчаного грунта и 40° для щебня, до толщины 3-6 м, зависящей от сжимаемости основания.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что выравнивание осадки достигается оптимизированной по эпюре осадок формой армогрунтовой подушки: больше осадка - толще подушка; меньше осадка - тоньше подушка.
По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено подобного решения, что свидетельствует об изобретательском уровне заявки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан разрез резервуара и основания с грунтовой армированной подушкой.
Основание цилиндрического резервуара состоит из послойно уплотненной грунтовой подушки 1, армированной слоями георешетки/геотекстиля 2 с жесткими кольцевыми элементами 3 для их натяжения, причем армогрунтовая подушка 1 состоит из верхней части 4 постоянной конструктивной толщины (h1 - высота насыпи до отметки днища резервуара и h2 - толщина грунта, подлежащего срезке) и нижней части 5 переменной толщины, увеличивающейся от начала образующей 6, проходящей от низа стенки резервуара под углом к горизонтали 28°-40° в зависимости от материала грунта подушки (28° - угол внутреннего трения φ песка и 40° - φ щебня), до толщины 3-6 м, зависящей от сжимаемости основания. Толщина грунтовой подушки 3 м обусловлена минимальной разностью жесткости между верхней 4 и нижней 5 частью, при которой выравнивание осадок будет существенным. Максимальная толщина грунтовой подушки 6 м обусловлена экономической целесообразностью, при которой замена грунта менее затратная, чем возведение свайного фундамента. Точное значение толщины подушки зависит от сжимаемости основания.
Основание резервуара переменной жесткости возводят в следующей последовательности.
Предварительно срезают слой грунта верхней части подушки 4, затем роют котлован переменной глубины для устройства нижней части подушки 5, причем глубина увеличивается от начала образующей 6, проходящей от низа стенки резервуара под углом к горизонтали 28°-40° в зависимости от материала грунта подушки, до толщины 3-6 м, зависящей от сжимаемости основания. Далее, укладывают армирующие элементы 2 на уплотненные слои грунта и закрепляют их с растяжением к жестким кольцевым элементам 3. Последовательность операций по уплотнению слоев грунта и укладке армирующих элементов повторяют до окончания возведения основания резервуара.