大型设备混凝土设备基础沉降控制研究

《大型设备混凝土设备基础沉降控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大型设备混凝土设备基础沉降控制研究　　摘要：工业厂区中的大型设备混凝土基础,在投产初期的试运转中,常常会出现不同程度的均匀沉降、甚至不均匀沉降。设备沉降的出现,将影响设备的正常运转，损坏与设备相连的管道、法兰等。笔者根据多年的设计经验，分析大型设备混凝土基础沉降控制。关键词：设备基础；沉降；控制中图分类号：TF351.5文献标识码：A引言设备基础设计的全面和安全是设备正常运行的重要保证之一，其主要作用是将设备固定在设备基础上，使设备的恒荷载、活荷载和动荷载传给地基，进而均匀传给地基土或桩基础，满足设备正常运转的各项要求。当设备出现均匀沉降过大或者不均匀沉降时，将会严重影

2、响设备的正常运转，并损坏与设备相连的管道、法兰等。1、设备基础设计的基本要求与一般步骤1.1设备基础设计的基本要求5建筑地基基础设计规范中规定，基础的设计需满足承载能力、变形及稳定性的要求，这就要求在设计过程中，首先基础应具有足够的刚度，能够避免在荷载作用下产生过大的倾斜和变形。其次，应保证基础在荷载作用下有足够的强度，避免产生破坏和混凝土开裂等现象。再次，需保证基础在扰力作用下不产生过大的振动，对于本身振动比较大的设备，在其基础设计时需进行详细的计算和采用有效的减振措施，以免影响设备的正常运行及邻近设备的正常使用。最后，设备基础设计除满足上述要求外，还要有良好的经济性

3、，在保证安全生产的前提下，兼顾经济，经过多种方案的计算和比较，采用最为合理和经济的基础形式。1.2设备基础设计的一般步骤在设计前应明确设计任务，并收集由机器制造厂提供的设备资料，如各个设备的相互位置及传动方式、设备的总重及设备运行和停止时产生的动荷载等，再结合本项目的地质勘察报告、本地区的抗震设防裂度以及与相邻基础的位置关系，确定设备基础采用的基础形式（包括桩基础、大块式基础、墙式基础及箱式基础等），根据规范要求，通过对基础进行地基承载力计算、不均匀沉降计算、动力基础计算及抗震验算等方式，最终确定设备基础的外形尺寸、埋置深度及配筋大小。2、设备基础设计的防振分析2.1设

4、备基础设计防振问题不容忽视5布设的许多大型设备都具有较大的振动荷载，若不能正确深刻地认识这些动荷载，对工厂的正常生产运行带来的危害无疑是巨大的。对于支承设备的上部结构假如在荷载的作用下产生强烈振动，就会导致钢筋混凝土开裂，甚至产生过大的变形，严重的会使结构构件因疲劳而被破坏，从而影响正常的生产，危害结构安全。对于地基基础，强烈的振动会使基础周围的土壤遭到破坏，从而引起严重危害基础的不均匀沉降，导致设备被拉坏不能正常使用，严重者还会导致相邻结构的基础受到影响。因此，在设备基础设计过程中，结构的防振减振问题不容忽视。2.2设备基础设计中结构减振防振的一般方法对于上部结构，在

5、项目初步设计阶段要与工艺专业的设计人员积极沟通，合理布置振动较大的设备在结构平面上的摆放位置，协调布置支承设备的梁柱位置，从而使振动传给支承结构的影响减小。例如上下往复振动的设备宜布置在靠近柱子的梁板处，从而减小楼面的振幅达到减振的目的，前后往复振动的设备宜将支承设备的梁的纵轴布置在沿运动的方向，从而减小梁的振幅达到减振目的。对于地基基础，在有大型设备产生振动荷载的情况下，可以适当提高地基和基础的刚度，从而减小振动的振幅，减小对结构的危害。其次，也可以利用减振装置的安放来减小振动。常用的减振装置有：钢弹簧、橡胶、弹簧橡皮组合减振器、软木、泡沫塑料以及毛毡等。3、设备基础

6、设计的桩基设计3.1减沉型复合桩基5减沉型复合桩基是指设计时考虑桩—承台—土共同作用承受上部结构荷载，以控制基础沉降为目的的复合桩基。当天然地基的沉降不能满足要求时，增设部分桩，就可以将基础的沉降量控制在许可的范围之内。（1）选择桩型及桩长在减沉型复合桩基中，桩必须是摩擦桩，或是端承力较小的端承摩擦桩。桩长不宜过大，因为当桩长大于24d时，承台分担荷载的比例随桩长的增加反而减少了。我们主要考虑了以下两个方面的问题：一是因场地条件所限，好土层埋藏过深，桩端进入压缩性较小的“好土层”，势必增加桩长，这就又走了普通桩基的老路了；二是通过减少桩的长径比，来减少桩本身的压缩变形，

7、达到减少基础沉降的目的。（2）确定承台宽度对减沉型复合桩基，我们考虑承台下土体已能满足承载力要求，桩仅起减沉作用。5如要减小作用于软弱下卧层表面的附加应力，可以采取加大基底面积（使扩散面积加大）或减小基础埋深的措施。前一措施可能使基础的沉降量增加，因为附加应力的影响深度会随着基底的面积的增加而加大，从而可能使软弱下卧层的沉降量明显增加。反之，减小基础埋深可以使基底到软弱下卧层的距离增加，使附加应力在软弱下卧层中的影响减小，因而基础沉降随之减小。因此，当存在软弱下卧层时，基础宜浅埋，这样不仅使“硬壳层”充分发挥应力扩散作用，同时减小了基础沉