1總則
1.0.1為了統(tǒng)一石油天然氣行業(yè)的廠、站、庫(kù)油罐區(qū)防火堤的設(shè)計(jì)要求,確保油罐區(qū)的安全,特制定本規(guī)范。
1.0. 2本規(guī)范適用于石油天然氣行業(yè)地上油罐區(qū)的新建和擴(kuò)建工程中的防火堤設(shè)計(jì)。不適用于液化石油氣和天然氣凝液罐區(qū)的防火墻設(shè)計(jì)。
油罐區(qū)的防火堤改造工程設(shè)計(jì),可參照本規(guī)范執(zhí)行。
1.0. 3防火堤的建筑,應(yīng)在滿(mǎn)足耐燃燒性、密封性和抗震要求的前提下,綜合考慮安全、占地、投資、地形、地質(zhì)及氣象等條件,還應(yīng)考慮到罐組容量及所處位置的重要性、周?chē)h(huán)境特點(diǎn)及發(fā)生事故的危害程度、施工及生產(chǎn)管理、維修工作量及施工、材料來(lái)源等因素,因地制宜,合理設(shè)置,使其達(dá)到堅(jiān)固耐久、經(jīng)濟(jì)合理的效果。
1.0. 4在防火堤的設(shè)計(jì)中,除執(zhí)行本規(guī)范外,尚應(yīng)符合有關(guān)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求與規(guī)定。
2術(shù)語(yǔ)、代號(hào)
2.1術(shù)語(yǔ)
2.1.1有效容積——一個(gè)油罐組由防火堤所圍成的容積。計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除其內(nèi)各油罐(最大一個(gè)罐除外)防火堤計(jì)算高度以下的體積和全部建、構(gòu)筑物及各種基礎(chǔ)、配管等的體積之后的容積。
2.1.2防火堤高——在總圖布置中由防火堤外側(cè)地面至防火堤頂面的垂直距離。
2.1.3防火堤基腳線——系指防火堤邊坡與其內(nèi)、外設(shè)計(jì)地面的交線。
2.2代號(hào)
2.2.1作用和作用效應(yīng)
P
L,P
E,P
d——各種荷載水平分布值;
P
A,P
B,P
——各點(diǎn)土壓力水平分布值;
Pt,PE,PL,Pd,PtE——各種荷載計(jì)算截面以上水平合力;
Mt,ME,ML,Md,MtE——各種荷載對(duì)計(jì)算截面的彎距;
G1——每米堤長(zhǎng)計(jì)算截面以上堤身自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值;
G——總垂直荷重設(shè)計(jì)值;
P——總水平荷載設(shè)計(jì)值;
M——總的作用于基底的傾復(fù)力矩設(shè)計(jì)值。
2.2.2抗力及材料特性
RH基底磨擦阻力;
PP——被動(dòng)土壓力;
MW——穩(wěn)定力矩;
——土的內(nèi)摩擦角;
γL——液體的重度;
γt——土體的重度;
H1——計(jì)算截面以上液體深度或堤高;
Ho——計(jì)算截面以上合力作用點(diǎn)至計(jì)算截面的距離;
HL——總的液體深度;
H——堤高;
α——內(nèi)培土水平段寬度;
β——培土坡面與地面夾角;
d——基礎(chǔ)埋深;
B1——防火堤平均厚度;
e——垂直合力作用線至基礎(chǔ)前端的水平距離;
C——土的粘結(jié)力。
2.2.3計(jì)算系數(shù)及其它
amax——地震影響系數(shù)最大值;
a1,a2,a3,a4——根據(jù)X/H求得的相應(yīng)系數(shù);
η1——第一振型參與系數(shù);
μ——基底摩擦系數(shù);
η——被動(dòng)土壓力折減系數(shù);
Ka,Kˊa——主動(dòng)土壓力系數(shù);
Kp——被動(dòng)土壓力系數(shù);
ƒt——?jiǎng)右簤毫ο禂?shù)。
3防火堤的布置
3.1一般規(guī)定
3.1.1油罐組所設(shè)防火堤,必須是閉合的。隔堤與防火堤也必須是閉合的。
3.1.2立式油罐組的防火堤的堤高應(yīng)為1.0~2.0m。設(shè)計(jì)高度應(yīng)比計(jì)算高度高出0.2m。隔堤高度應(yīng)比防火堤低0.2~0.3m。
臥式油罐組的防火堤堤高不應(yīng)低于0.5m。
3.1.3防火堤內(nèi)地面,應(yīng)有不小于3‰的坡度。其雨水排除及其他管線穿越,應(yīng)符合下列規(guī)定:
3.1.3.1在堤內(nèi)較低處設(shè)置集水設(shè)施,連接集水設(shè)施的雨水排除管道應(yīng)從地面以下通出,堤外應(yīng)設(shè)有可控制開(kāi)閉的裝置與之連接。開(kāi)閉裝置上應(yīng)設(shè)有能顯示其開(kāi)閉狀態(tài)的明顯標(biāo)志。
3.1.3.2進(jìn)出油罐組的各類(lèi)管線、電纜,不宜在防火堤堤身穿過(guò),應(yīng)盡量從堤頂跨越或堤基礎(chǔ)以下穿過(guò)。如不可避免,必須穿過(guò)堤身時(shí)則應(yīng)預(yù)埋套管,且應(yīng)采取有效的密封措施。
3.1.4防火堤內(nèi)地坪標(biāo)高不應(yīng)高于堤外消防道路路面或地面的標(biāo)高。
3.1.5防火堤內(nèi)油罐容量≥20000m3時(shí),宜設(shè)置進(jìn)罐組道路。進(jìn)罐組道路應(yīng)為單車(chē)道,應(yīng)從防火堤堤頂跨人,道路縱坡不應(yīng)大于8%。
3.1.6沿?zé)o培土的防火堤修建排水溝時(shí),溝壁的外側(cè)與防火堤基礎(chǔ)外邊緣的間距不應(yīng)小于0.5m,且溝內(nèi)應(yīng)有防滲漏措施。
3.1.7每一罐組防火堤上必須設(shè)置兩個(gè)以上人行踏步或坡道,并設(shè)置在不同方位上。
3.1.8立式油罐罐壁至防火堤和隔堤基腳線的距離,不應(yīng)小于罐壁高度的一半,臥式油罐罐壁至防火堤基腳線的距離,不應(yīng)小于3m。
3.1.9相鄰油罐組防火堤的外側(cè)基腳線之間,應(yīng)留有寬度不小于7 m的消防空地。
3.1.10油罐區(qū)消防道路路邊至平行防火堤外側(cè)基腳線的距離不應(yīng)小于3 m。
3.2容量
3.2.1油罐分組應(yīng)符合下列規(guī)定:
3.2.1.1固定頂油罐總?cè)萘坎粦?yīng)大于100000 m3。
3.2.1.2浮頂油罐總?cè)萘坎粦?yīng)大于200000 m3。
3.2.1.3油罐組內(nèi)宜布置同類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性的油罐。沸溢性與非沸溢性油品不應(yīng)布置在同一防火堤范圍內(nèi)。
3.2.2油罐組防火堤內(nèi)的有效容量應(yīng)符合下列規(guī)定:
3.2.2.1固定頂油罐,不應(yīng)小于罐組內(nèi)一個(gè)最大油罐的容量。
3.2.2.2浮頂油罐,不應(yīng)小于罐組內(nèi)一個(gè)最大油罐容量的一半。
3.2.2.3當(dāng)固定頂油罐與浮頂油罐同組布置時(shí),應(yīng)取以上兩款規(guī)定較大值。
3.2.3油罐組內(nèi)應(yīng)按下列要求設(shè)置隔堤:
3.2.3.1容量等于或大于50000 m3的油罐,隔堤內(nèi)油罐為一座。
3.2.3.2容量等于或大于10000 m3而小于50000 m3的油罐,隔堤內(nèi)的油罐不應(yīng)多于2座。
3.2.3.3容量為3000~5000 m3的油罐,隔堤內(nèi)的油罐不應(yīng)多于4座。
3.2.3.4容量等于或小于2000 m3的油罐,隔堤內(nèi)的油罐不應(yīng)多于6座。
4防火堤的型式與構(gòu)造
4.1選型
4.1.1防火堤的選型應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.1.1.1土筑防火堤,在占地、土質(zhì)條件能滿(mǎn)足需要的前提下,應(yīng)優(yōu)先選用。
4.1.1.2磚砌防火堤,一般情況下均可選用,但用于低洼、鹽堿地區(qū)應(yīng)采取可靠的保護(hù)措施。
4.1.1.3鋼筋混凝土防火堤、素混凝土防火堤及毛石混凝土防火堤,可在抗震設(shè)防烈度7度以上、地形復(fù)雜、人口及工業(yè)設(shè)施稠密的地區(qū),以及在油罐組容量不小于50000 m3和對(duì)安全有特殊要求的情況下采用。
4.1.1.4漿砌毛石防火堤,防抗震設(shè)防烈度大于7度或地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜易造成基礎(chǔ)不均勻沉降的地區(qū)以外,均可采用。
4.2構(gòu)造
4.2.1防火堤(土堤除外)基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、建筑用材、凍土深度等因素確定,且不宜小于0.5m。
4.2.2防火堤(土堤除外)應(yīng)設(shè)置變形縫。變形縫的間距應(yīng)根據(jù)防火堤的材料、氣候和地質(zhì)特點(diǎn)按有關(guān)規(guī)范確定;縫寬30~50mm,縫內(nèi)應(yīng)用柔性材料密封。
4.2.3防火堤(土堤及隔堤除外)應(yīng)在堤內(nèi)側(cè)培土或采取噴涂具有耐火性和密封性的涂料等保護(hù)措施,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.2.3.1防火堤內(nèi)側(cè)培土高度不應(yīng)小于堤高的2/3;培土坡度(高寬比)應(yīng)為1∶1.00~1.25;培土頂寬不應(yīng)小于300mm;培土應(yīng)分層壓實(shí),坡面應(yīng)拍實(shí),壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.85;培土表面應(yīng)做面層,面層應(yīng)能有效地防止雨水沖刷、小動(dòng)物破壞和雜草生長(zhǎng)。
4.2.3.2防火涂料層的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于1.5MPa,粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)混凝土不應(yīng)小于0.15MPa,耐火極限不應(yīng)小于2小時(shí),抗凍性應(yīng)達(dá)到-25℃~20℃,凍融15次強(qiáng)度無(wú)變化,并能在潮濕環(huán)境下工作。
4.2.4土筑防火堤的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.2.4.1堤頂寬度不應(yīng)小于500mm,堤身坡度(高寬比)應(yīng)為1∶1.2~1.5;
4.2.4.2筑堤材料應(yīng)為粘性土。當(dāng)筑堤材料為高滲透性土(塑性指數(shù)IP≤10)時(shí),應(yīng)在堤身內(nèi)設(shè)厚度不小于300mm的防滲透層或摻入粘土等材料以降低其滲透性。
4.2.4.3筑堤土應(yīng)分層夯實(shí),壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.90。
4.2.4.4土筑防火堤必須設(shè)面層,面層應(yīng)能有效地防止雨水沖刷、小動(dòng)物破壞和雜草生長(zhǎng)。在南方濕潤(rùn)地區(qū),可用人工草皮做面層。
4.2.5磚砌防火堤的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.2.5.1堤身砌體厚度不應(yīng)小于370mm,并用水泥砂漿抹面。
4.2.5.2磚的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 MU7.5,砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M5;基礎(chǔ)為毛石砌體時(shí),毛石強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU20。
4.2.5.3堤頂宜設(shè)鋼筋混凝土壓頂、壓頂厚度不應(yīng)小于100mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15,壓頂內(nèi)按構(gòu)造配筋。
4.2.5.4抗震設(shè)防烈度7度以上或地質(zhì)條件復(fù)雜、地基沉降差異較大地區(qū)宜采用加筋砌體。
4.2.5.5在用地條件受到限制時(shí),可采用磚砌空腹式填土防火堤代替內(nèi)培土磚砌防火堤,內(nèi)填土厚度宜為500mm。
4.2.6鋼筋混凝土防火堤的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.2.6.1堤身及基礎(chǔ)底板的厚度不應(yīng)小于200mm。
4.2.6.2受力鋼筋的單側(cè)最小配筋率應(yīng)為0.2%,鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm;沿堤長(zhǎng)方向的全部構(gòu)造鋼筋的最小配筋率為0.2%,鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm,鋼筋間距不應(yīng)大于250mm;堤身受力鋼筋的保護(hù)層厚度應(yīng)為50mm,堤身和基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15,墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C10。
4.2.7漿砌毛石防火堤的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.2.7.1堤身及基礎(chǔ)最小厚度不應(yīng)小于500mm;基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比允許值:當(dāng)基礎(chǔ)底面平均壓力不大于100kPa時(shí)應(yīng)為1:1.25,大于100kPa時(shí)為1:1.50,每階寬度不應(yīng)大于200mm。
4.2.7.2毛石強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU20,砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M5。
4.2.7.3堤頂應(yīng)做鋼筋混凝土壓頂。做法同4.2.5.3款;堤身應(yīng)做水泥砂漿勾縫。
4.2.8毛石混凝土、素混凝土防火堤的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
4.2.8.1堤身厚度不應(yīng)小于300mm。
4.2.8.2混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15,毛石強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU20;毛石混凝土所投入的毛石體積,基礎(chǔ)部分不應(yīng)超過(guò)總體積的30%,堤身部分不應(yīng)超過(guò)25%;毛石最大直徑不應(yīng)超過(guò)所在截面厚度的1/3。
4.2.8.3在堤身與基礎(chǔ)的連接位置的堤內(nèi)一側(cè),宜配置不少于堤身截面0.05%的構(gòu)造鋼筋,鋼筋直徑不宜小于10mm,鋼筋伸入堤身和基礎(chǔ)的錨固長(zhǎng)度ls應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.4條的規(guī)定。
5防火堤的強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算
5.1荷載組合及內(nèi)力計(jì)算
5.1.1防火堤設(shè)計(jì)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行荷載效應(yīng)基本組合。在抗震設(shè)防烈度7度及7度以下地區(qū),應(yīng)按堤內(nèi)滿(mǎn)液工況進(jìn)行組合計(jì)算;在7度以上地區(qū),尚應(yīng)按地震工況進(jìn)行組合計(jì)算,并按最不利組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。
防火堤的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)包括強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性計(jì)算。
荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按式(5.1.1)計(jì)算確定:
(5.1.1)
式中S——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值;
γG,γt,γL——分別為自重荷載、靜土壓力、靜液壓力荷載分項(xiàng)系數(shù),取值見(jiàn)表5.1.1
荷載效應(yīng)組合及分項(xiàng)系數(shù)、組合值系數(shù) 表5.1.1
注:驗(yàn)算抗傾和抗滑時(shí),自重荷載的分項(xiàng)系數(shù)取0.9。
γQi——第i個(gè)可變荷載的分項(xiàng)系數(shù),取值見(jiàn)表5.1.1
GK,GtK, QLK——分別為自重荷載、靜土壓力和靜液壓力荷載標(biāo)準(zhǔn)值,按5.1.2~5.1.4條規(guī)定計(jì)算確定;
QiK第I個(gè)可變荷載(包括堤身水平地震作用、動(dòng)脈壓力和動(dòng)土壓力等)標(biāo)準(zhǔn)值,按5.1.5~5.1.7條規(guī)定計(jì)算確定;
CG,Ct,CL,CQi——分別為自重荷截、靜土壓力、靜液壓力和第I個(gè)可變荷載效應(yīng)系數(shù);φci——第i個(gè)可變荷載的組合值系數(shù),取值見(jiàn)表5.1.1。
5.1.2自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式式(5.1.2)計(jì)算:
(5.1.2)
式中G1——每米堤長(zhǎng)計(jì)算截面以上堤身自重荷截標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);
H1——計(jì)算截面至堤頂?shù)木嚯x(m);
B1——計(jì)算截面以上堤身的平均厚度(m);
γ——材質(zhì)重度(kN/m3)。
5.1.3防火堤內(nèi)側(cè)所受的靜液壓力荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按式(5.1.3-1,2,3,4)計(jì)算確定,計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5.1.3
(5.1.3-1)
圖5.1.3 靜液壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖
(5.1.3-2)
(5.1.3-3)
(5.1.3-4)
式中PL——每米堤長(zhǎng)靜液壓力沿液體深度的水平分布荷載(kN/m2)
γL——堤內(nèi)液體重度,取10 kN/m3;
Z——液體深度(m);
PL——計(jì)算截以上每米堤長(zhǎng)靜液壓力合力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m);
H1——計(jì)算截面至液面距離(m);
Ho——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)靜液壓力合力位置至計(jì)算截面的距離(m);
ML——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)靜液壓力合力對(duì)計(jì)算截面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值(kN·m/m)。
5.1.4防火堤內(nèi)培土的靜土壓力荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定,計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5.1.4。
圖5.1.4.1 內(nèi)培土壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖
5.1.4.1圖5.1.4中的折線AFD為土壓力分布曲線,F(xiàn)為轉(zhuǎn)折點(diǎn),其壓力分布應(yīng)按式(5.1.4-1)~(5.1.4-8)計(jì)算確定:
(5.1.4-1)
(5.1.4-2)
(5.1.4-3)
(5.1.4-4)
當(dāng)H12時(shí),P
B按式(5.1.4-5)計(jì)算:
(5.1.4-5)
當(dāng)H
12時(shí),P
B按式(5.1.4-6)計(jì)算:
(5.1.4-6)
(5.1.4-7)
(5.1.4-8)
式中P
AP
B——分別為堤頂和計(jì)算截面處每米堤長(zhǎng)土壓力分布值(kN/m
2);
P
G——土壓力分布曲線轉(zhuǎn)折處的每米堤長(zhǎng)土壓力分布值(kN/m
2);
h——培土坡線與堤背延長(zhǎng)線的交點(diǎn)A′至堤頂?shù)木嚯x(m);
a——培土面水平段的寬度(m);
H
1——計(jì)算截面以上培土高度(m);
H
2——壓力分布曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)至堤頂?shù)木嚯x(m);
β——培土坡面與水平面的夾角(°);
γ
t——土體重度,可取18~19kN/m
3;
K
a——以AB為光滑墻背而填土面為水平時(shí)的主動(dòng)土壓力系數(shù),可按式(5.1.4-7)計(jì)算或查附錄GE.1;
Kˊ
a——以AˊB為假想墻背而填土面與水平成β角時(shí)的主動(dòng)土壓力系數(shù),可按式(5.1.4-8)計(jì)算或查附表A.2;
——培土的內(nèi)摩擦角(°),當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),對(duì)于夯實(shí)砂土可取30°~40°,夯實(shí)輕亞粘土、亞粘土和粘土可取其等效內(nèi)摩擦角35°,40°和45°。
5.1.4.2當(dāng)H
12時(shí),土壓力合力及彎矩應(yīng)按式(5.1.4-9,10,11)計(jì)算確定:
(5.1.4-9)
(5.1.4-10)
(5.1.4-11)
式中Pt——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)土壓力合力(kN/m);
Mt——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)土壓力合力對(duì)計(jì)算截面的彎矩(kN·m/m);
Ho——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)土壓力合力作用位置至計(jì)算截面的距離(m)。
5.1.4.3當(dāng)H1≥H2時(shí),土壓力合力及彎矩應(yīng)按式(5.1.4-12,13,14)計(jì)算確定:
(5.1.4-12)
(5.1.4-13)
(5.1.4-14)
5.1.5防火堤受到的水平地震作用的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定:
5.1.5.1土筑防火堤和抗震設(shè)防烈度7度及7度以下的其它型式防火堤,可不進(jìn)行抗震計(jì)算和驗(yàn)算。
5.1.5.2鋼筋混凝土防火堤的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按式(5.1.5-1)~(5.1.5-4)計(jì)算確定,計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5.1.5-1。
圖5.1.5-1 鋼筋混凝土堤地震作用計(jì)算簡(jiǎn)圖
(5.1.5-1)
(5.1.5-2)
(5.1.5-3)
(5.1.5-4)
式中PE——距基礎(chǔ)頂面X米處的每米堤長(zhǎng)水平地震作用分布值(kN/m2);
PE——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)水平地震作用合力(kN/m);
ME——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)水平地震作用合力對(duì)計(jì)算截面的彎矩(kN·m/m);
a max ——水平地震影響系數(shù)最大值,當(dāng)設(shè)防烈度為8度、9度時(shí),分別取0.16,0.32;
η1——基本振型參與系數(shù),取1.60;
X——計(jì)算截面至基礎(chǔ)頂面的距離(m);
a1,a2——根據(jù)X/H值求得的相應(yīng)系數(shù),見(jiàn)表5.1.5;
Ho——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)水平地震作用合力作用點(diǎn)至計(jì)算截面的距離(m);
H——基礎(chǔ)頂面至堤頂?shù)母叨龋?BR> B1——堤身平均厚度。
5.1.5.3磚、石砌體防火堤的水平地震作用應(yīng)按式(5.1.5-5)~(5.1.5-8)計(jì)算確定,計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5.1.5-2。
圖5.1.5-2 磚、石砌體防火堤水平地震作用計(jì)算簡(jiǎn)圖
(5.1.5-5)
(5.1.5-6)
(5.1.5-7)
(5.1.5-8)
式中η1——基本振型參與系數(shù),取1.27;
a3,a4——根據(jù)X/H比值,求得的相應(yīng)系數(shù),見(jiàn)表5.1.5;
表5.1.5 系數(shù)a1,a2,a3,a4數(shù)值圖
a max ——水平地震作用影響系數(shù)最大值,當(dāng)設(shè)防烈度為8度、9度時(shí),分別取0.16,0.32。
5.1.6防火堤內(nèi)液體動(dòng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定,計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖5.1.6。
5.1.6 液體動(dòng)壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖
5.1.6.1沿液體深度均勻分布的液體動(dòng)壓力應(yīng)按式(5.1.6-1)計(jì)算確定:
式中pd——每米堤長(zhǎng)液體動(dòng)壓力分布值(kN/m2);
amax——地震影響系數(shù),設(shè)防烈度為8度、9度時(shí)分別取0.16,0.32;
ƒL——?jiǎng)右簤毫ο禂?shù),取0.69;
HL——液體深度(m)。
5.1.6.2防火堤計(jì)算截面以上液體動(dòng)壓力合力及彎矩應(yīng)按式(5.1.6-2,3)計(jì)算確定:
(5.1.6-2)
(5.1.6-3)
式中Pd——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)動(dòng)液壓力合力(kN/m);
Md——計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)動(dòng)液壓力合力對(duì)計(jì)算截面的彎矩(kN·m/m);
H1——計(jì)算截面至液面的距離(m)。
5.1.7防火堤培土的動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按式(5.1.7-1,2)計(jì)算確定:
(5.1.7-1)
(5.1.7-2)
式中PtE——地震作用時(shí),計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)的動(dòng)土壓力合力(kN/m);
MtE——地震作用時(shí),計(jì)算截面以上每米堤長(zhǎng)的動(dòng)土壓力合力對(duì)計(jì)算截面的彎矩(kN·m/m);
Pt——土壓力合力(kN/m),按式(5.1.4-9)或(5.1.4-12)計(jì)算確定。
5.2強(qiáng)度驗(yàn)算
5.2.1防火堤應(yīng)進(jìn)行截面強(qiáng)度驗(yàn)算和地基強(qiáng)度驗(yàn)算。
5.2.1.1防火堤強(qiáng)度驗(yàn)算的設(shè)計(jì)表達(dá)式如下:
(5.2.1-1)
式中γo——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取1.0;
S——荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值,按5.1.1條規(guī)定計(jì)算;
R——防火堤抗力設(shè)計(jì)值,按各有關(guān)規(guī)范確定。
5.2.1.2進(jìn)行截面抗震強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí),設(shè)計(jì)表達(dá)式應(yīng)為:
(5.2.1-2)
式中γRE——防火堤抗震調(diào)整系數(shù),對(duì)于鋼筋混凝土堤,取0.85;對(duì)于其它防火堤,取1.0。
5.2.2防火堤的截面強(qiáng)度設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。
5.3穩(wěn)定性驗(yàn)算
5.3.1防火堤的穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)進(jìn)行抗滑驗(yàn)算和抗傾覆驗(yàn)算。
5.3.2抗滑驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定:
5.3.2.1抗滑驗(yàn)算應(yīng)按式(5.3.2-1)進(jìn)行:
(5.3.2-1)
式中P——防火堤每米堤長(zhǎng)所承受的總水平荷載設(shè)計(jì)值(kN/m),按式(5.1.1)計(jì)算確定;
RH——每米堤長(zhǎng)基礎(chǔ)底面摩擦阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m),按5.3.2.2款計(jì)算確定;
R P——每米堤長(zhǎng)被動(dòng)土壓力設(shè)計(jì)值(kN/m),按5.3.2.3款計(jì)算確定。
5.3.2.2基礎(chǔ)底面摩擦阻力按式(5.3.2-2,3)計(jì)算確定:
(5.3.2-2)
(5.3.2-3)
式中G——每米提長(zhǎng)傳至基礎(chǔ)底面的垂直荷載合力(kN/m);
G1——堤身自重荷載(kN/m),按式(5.1.2)計(jì)算確定;
Gj——基礎(chǔ)自重荷載(kN/m);
Gt——基礎(chǔ)以上土體自重荷載(kN/m);
GL——基礎(chǔ)以上液體自重荷載(kN/m);
μ——基礎(chǔ)與地基之間的摩擦系數(shù),應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料取值;當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),可按附錄B取值。
5.3.2.3被動(dòng)土壓力按式(5.3.2-4,5)計(jì)算確定:
(5.3.2-4)
(5.3.2-5)
式中η——被動(dòng)土壓力折減系數(shù),取0.3;
d——基礎(chǔ)埋置深度(m);
Kp——被動(dòng)土壓力系數(shù)按式(5.3.2-5)計(jì)算或查附錄表A.3;
C——粘性地基土的粘結(jié)力(kN/m2);
——地基土的內(nèi)摩擦角(°)。
5.3.3抗傾復(fù)驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定:
5.3.3.1抗傾復(fù)驗(yàn)算應(yīng)按式(5.3.3-1)進(jìn)行:
(5.3.3-1)
式中M——各傾復(fù)力矩?fù)Q算至基礎(chǔ)底面并按5.1.1條進(jìn)行組合后的每米堤長(zhǎng)總力矩(kN·m/m);
MW——每米堤長(zhǎng)垂直荷載合力產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩(kN·m/m),按(5.3.3-2)計(jì)算確定。
5.3.3.2穩(wěn)定力矩應(yīng)按式(5.3.3-2)計(jì)算確定:
(5.3.3-2)
式中e——垂直荷載合力作用線至基礎(chǔ)前端的水平距離(m)。
附錄A 土壓力系數(shù)表
A. 1主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka
表A.1主動(dòng)土壓力系數(shù)Kˊa(a=0,δ=0)
A.2主動(dòng)土壓力系數(shù)Kˊa(a=0,δ=0)
A. 3被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp
表A.3被動(dòng)壓力系數(shù)Kp
附錄B 防火堤基底的摩擦系數(shù)
表B 土對(duì)防火堤基底的摩擦系數(shù)μ
注:①I(mǎi)L——液性指數(shù)。
?、贗P>22時(shí)的粘性土和易風(fēng)化巖石,μ值應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。
附錄C 用詞說(shuō)明
B. 1執(zhí)行本規(guī)范條文時(shí),對(duì)要求嚴(yán)格程度的用詞說(shuō)明如下:
C. 1.1表示很?chē)?yán)格、非這樣做的用詞:
正面詞采用“必須”;
反面詞采用“嚴(yán)禁”。
C.1.2表示嚴(yán)格、在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞:
正面詞采用“應(yīng)”;
反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。
C.1.3表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣作的用詞:
正面詞采用“宜”或“可”;
反面詞采用“不宜”或“不可”。
C.2條文中指明必須按有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定執(zhí)行的寫(xiě)法為“應(yīng)按……執(zhí)行”或“應(yīng)符合……要求或規(guī)定”。
附加說(shuō)明
編寫(xiě)單位:中國(guó)石油天然氣總公司管道設(shè)計(jì)院
主要起草人:陳輝壁、馮寶坤、李榮椿、唐代永、程光榮