标准规范下载简介

GB50592-2010 煤矿矿井建筑结构设计规范.pdf

《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB50592一2010，经住房和城 乡建设部2010年7月15日以第680号公告批准发布。 矿井地面建筑多属于特种建（构)筑物，与一般工业与民用建 筑物的设计有很大区别。本规范在编制过程中，针对煤矿建（构） 筑物的特点，认真分析、总结和吸取了多年来我国煤矿建设中建 筑、结构设计的实践经验，引人了经实践检验已成熟的新技术、新 工艺及新的科研成果，同时也参考了国内外相关行业的先进技术 和相关资料，对煤矿特有建（构)筑物的建筑、结构设计提出了明确 规定。 为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 规范时正确理解和执行条文规定，《煤矿矿井建筑结构设计规范》 编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明，对条文规定的 目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明，对强制性条 文的强制性理由作了解释。但是，本条文说明不具备与标准正文 同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

50153一2008的原则确定的。 基于煤矿生产的特点，井上系统的破坏后果不很严重，其结构 安全等级可取为二级。 提升及井下通风、供配电、给排水、通信系统的建（构）筑物如 发生破坏，则直接危及并下工人的生命；同时，若并下发生事故，这 些系统又是维系井下安全和抗灾抢险的必要条件。因此，本规范 将这些建（构）筑物的安全等级予以提高。矿山教护及消防系统承 担着事故援工作，该系统建（构）筑物的安全等级显然不能低于 被救护系统的安全等级。 同一建（构）筑物内各种结构构件宜与整个结构采用相同的安 全等级。但也允许对部分结构构件根据其重要程度和综合经济效 果作适当调整。如提高某一构件的安全等级所需额外费用很少 又能减轻整个结构的破坏，从而大大减少人员伤亡和财产损失，则 可将该构件的安全等级提高一级；相反，如某一构件的破坏并不影 响整个结构或其他构件，则可将其安全等级降低一级。 。抗囊设防类别是根据现行国家标准《建筑工程抗震设防分类 标准》GB50223一2008的原则制定的，本规范的规定忽略了大型 矿区和矿并的界限。这主要是因为，无论井型大小，提升、通风、供 配电、给排水、通信系统的功能都不能中断，而小井型的矿井， 往往机械化程度较低，井下作业人员较多，地震危害后果反而 更严重。 1.0.5被加固的建（构）筑物，其加固前的服役时间各不相同，加 固后的功能文有所改变，因此不能陷用新建矿并的要求，而应根据 改扩建后继续使用年限进行加固设计。 1.0.6·本规范属专业规范，仅对矿井地面建筑结构的特殊性作出 规定，其他与一般工业与民用建筑通用的部分，本规范没有重复规 定，可查阅国家现行的关于荷载、地基基础、混凝土结构、砌体结 构、钢结构及建（构）筑物抗震等有关标准。 供热、给排水、供配电系统的建筑物及井塔、井架、筒仓等构筑

物，国家都有专项设计规范。本规范仅对矿并中以 巩楼 的安全等级、抗震设防类别等予以规定，具体单项工程设计还应按 专项规范的规定执行。

3.1.1本条是现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215一2005的强制性条文，明确了矿井地面建筑设计的必备条 件GB／T 51338-2018 分布式电源并网工程调试与验收标准(完整正版、清晰无水印)，缺失任何一项资料都不允许也无法进行矿井地面建筑、结构设 计。 3.1.2矿井地面建筑设计可结合煤炭地面生产工艺的特点，尽量 设计联合建筑和多层建筑，发展主、副井联合建筑是矿井地面建设 节约用地的方向。 3.1.4近年来，我国大型工业与民用建筑的造型日趋复杂。不顾 功能要求，育目追求造型设计，不考虑结构体系的可能性和合理 性，不仅造成很大的浪费，也留下了安全隐患。煤矿地面建（构）筑 物应以适用、经济为原则，适当注意美观。同时，在建筑方案设计 时，应充分考虑结构体系功能及其受力、变形特性，符合结构概念 设计的要惑

3.1.5本条规定了矿并地面建（构)筑物除满足工艺要求外，还应

产过程中所产生的煤尘对周围环境污染的控制，对建筑物室内环 境污染控制，国家已颁布《民用建筑工程室内环境污染控制规范》 GB50325一2001，矿井的行政及公共建筑、居住区建筑等民用建 简应严格遵守该规范的规定，工业建筑可参照执行。

3.2.4并塔是矿并的重要建筑物，其项层的大厅内电器设备较 多，屋面漏水可能会造成严重事故；同时，井塔建筑高度较高，屋面 维修比较困难。因此将其屋面的防水等级定为Ⅱ级，要求两道防 水设防，防水层合理使用年限为15年。 3.2.5严寒地区的大、中型工业建（构）筑物应采用有组织内排 水，以防无组织排水时，因屋面积雪冻融，在檐口处结成的下垂冰 柱伤人，或有组织外排水时，落水管因管内积水结冰冻胀而破裂。 3.2.9设备润口与周围楼板有较大空隙时，应采取有效措施进行 封堵，以防重物坠落伤人。

3.3.1除火灾危险性分类与耐火等级按3.3.2条要求确定外，矿 井地面建(构)筑物的具体防火设计应严格遵守现行国家标准《建 筑设计防火规范》GB50016一2006的规定。当建（构)筑物有专项 防火规范或专项设计规范中有防火篇章时，还应符合专项规范的 规定。 3.3.2矿井工业建(构)筑物的火灾危险性分类与耐火等级与现 行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB50215一2005的规定基 本一致。只作了两处修改： 1根据矿井油脂库实际存放的介质类型，按照现行国家标准 《建筑设计防火规范》GB50016一2006的分类原则，将矿井油脂库 改为内类： 2根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016一2006

中关于生产的火灾危险性分类举例，将封闭式储煤场明确为丙类 厂房而不是仓库。 3.3.3有关安全出口的规定与现行国家标准《煤炭工业矿井设计 规范》GB50215一2005的条文完全一致，本条第2、3款是根据公 安部公消(1992]176号“关于煤炭生产系统建筑物安全出口设置 的补充规定的复函"制定的。

3.4主要工业建（构）筑物

.5.1保健急敦站是矿并创伤急救的第级急教机构。应设急 参抢救室，并应装备复苏器械、麻醉机、充气止血带等急敦器材和 .84

3.5.1保健急敦站是矿并创伤急敦的第一级急教机构。应设急 诊抢教室，并应装备复苏器械、麻醇机、充气止血带等急敦器材和 .84

药品。 在不建矿井医院，且距矿区医院又较远的矿井，保健急教站应 有二级急数机构（矿井医院）的急数功能，此时，应根据实际需要增 加保健急教站的建筑面积。

3.5.3辅助用房包括男宾浴室、太阳灯室、洗衣房

根据现行国家标准《工业企业设计卫生标准》GBZ1一2002的 有关规定，煤炭采掘场所的卫生特征分级为二级。根据该标准的 规定，按重作业者考虑，设部分浴池。浴池净面积可根据淋浴器占 地面积换算。1个淋浴器为5个人使用，占地1m，则浴池净面积 折算为0.2m/人。 煤矿工人长期在井下工作，不能正常接受自然光的照射，长此 以往，将对身体产生不利影响，井口浴室是工人上井的必经之路， 在此设置太阳灯室，强制照射，将有益于工人的健康。 3.5.4矿灯签数及自数器个数由采矿专业设计人员提供，

3.6.7现行国家标准城市电力 电力线的距离有详细规定。若当地有关主管部门有具体规定，且 与上述规范无盾时，尚应与当地部门协商解决，

4 结构设计基本规定

4.2.1由于计算机技术的发展和技术手段的进步，矿井地面建 .86·

(构)筑物已有可能采用空间模型整体分析，本规范推荐尽可能采 用空间结构体系计算。 当沿用平面模型计算时，应将构件在两个方向的计算内力叠 加、组合后，再用于构件设计。 4.2.2结构计算时，通常需要将构件简化为梁、板、柱等有限元单 元，这些简化单元及其之间的节点刚度应尽量符合实际条件。 4.2.3矿井建筑结构中，错层现象明显，特种构件也较多。而常 用的建筑结构辅助设计程序往往是根据民用建筑的特点编制的， 其计算假定通常不能完全符合矿并建筑结构的实际条件。因此， 在利用这些程序设计矿并建筑结构时，一方面需将煤仓等特种构 件作简化处理，以便于利用程序计算结构的整体内力；另一方面也 要对计算结果作必要的分析整理，不能直接用于设计。 对于在结构整体计算时经过简化的构件，整体分析的计算结果显 然不能满足或不能完全满足该构件的设计要求，需作局部补充分析。 4.2.4目前，国内很多设计院不作屋面桁架或网架的设计，将这 些钢构件的设计推给制造厂商。而钢结构制造厂商往往忽略房屋 的整体受力特点，将桁架或网架作为简支体系设计。这样一方面 桁架、网架设计时没有考虑下部结构传来的水平荷载；另一方面其 支座的构造也不能保证网架、桁架的链杆作用。不仅造成网架、桁 架自身的安全度不够，也使房屋结构不能通过屋面构件连成整体， 使排架体系失效。 4.2.5矿井建（构)筑物中，一般设备的振动较大，当房屋或构件 的自振频率与设备振动频率出现在同一区间时，就会发生共振。 设计时应通过改变房屋或构件的刚度或质量，在满足承载力的同 时，使其远离设备振动频率。有关动力计算的内容，可参照《选煤 厂建筑结构设计规范》GB50583

3结构布置及构造要求

4.3结构布置及构造要求

4.3.1矿井地面建筑结构由于工艺布置原因，通常柱距较乱、铝

层较多。建筑、结构设计人员应与工艺设计人员协商，尽量在一个 建筑单元内实现标准化，以便于简化设计和工业化生产。当厂房 内设置吊车时，应根据标准吊车梁的跨度，合理选择柱距。 4.3.2～4.3.4矿井地面建（构)筑物的楼层上通常要布置很多设 备或开设很多孔润。本规范给出矿井地面建（构)筑物设备平台的 一般布置原则

4.3.5本条对必须埋人煤堆中的栈桥支承结构给出了构造加强

5.1.1荷载分类与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009一2001(2006版)基本类似，仅在可变荷载部分增加了设备 检修荷载、管道荷载、堆料荷载和设备拉力荷载，在偶然荷载部分 增加了断绳荷载。矿井建筑的主要设备荷载、检修荷载、管道荷 载、贮料荷载、设备拉力荷载、断绳蕊载等应由工艺提供。

5.1.1何载分类与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB

5.2.8本条补充了贮料荷载、设备拉力和断绳荷载的分项系数，并给

5.3.1，建筑面层的做法在实际施工和使用时，有可能更改，设计 时应考虑其不利影响。 5.3.2当建筑采用轻质围护材料时，围护材料的使用年限往往低 ·89·

于结构使用年限。而轻质围护材料的更新换代较快，实际更换时，续表1很难找到同样的材料，更换后的围护材料有可能比原设计围护材设备类别设备名称动力系数适用条件料重，设计时应适当考虑因更换围护材料造成的荷载增加。转(300~400)r/min1. 25.4楼（地）面活荷载转速500r/min1. 25风机、5.4.1本条是根据现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB转速750r/min1, 6电动机乘设备全重（泵包括介质高心泵转速1000r/min2. 0重)50215一2005编制的，并根据现行国家标准《煤炭工业露天矿设计规范>GB50197一2005的规定补充了强力带式输送机栈桥的荷载。转遠1250r/min2. 55.4.2本条源于《煤炭工业矿井设计规范》GB50215—94，现行转速≥1500r/min3, 0国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB50215一2005予以取消。电萌芦电动复式萌产1, 2乘设备全重和吊重但地面活荷载对估算地面混凝土垫层的厚度仍有参考作用，故本螺旋揽拌机揽拌机1. 1 适用于±2.0、2.5、3.0m规范仍按原规范条文予以补充。泥浆搅拌机1. 1 斗子提升机（头部传动装置）5.4.3由于设备的更新换代很快，因此，动力系数首选应由设备提升机1, 4乘传动装置重厂商提供。当无技术资料或经验时，也可参照下表选用。斗子提升机（中、下部支架）1, 2乘承重部分全重表1常用设备动力系数手动、电动翻车机(非标准轨距）2. 0乘设备和物料重阻车器、排研筑斗1. 1垂直方向设备类别设备名称动力系数适用条件矿车、推车机、爬车机1, 2垂直方向往复式给煤机1. 3 其他手据、手动、电动油压闸门1. 1乘设备全重圆盘式给煤机1. 2减速机1. 3乘设备全重辑筒式给煤机1. 1高架起重机、门式起重机1. 3乘设备全重及吊重给煤机1. 1 乘设备和物料重胶带式给煤机辊筒式碎煤机3. 0乘设备和物料重刮板式给煤机1, 5锤击式碎煤机5, 0~6. 0乘设备和物料重电磁振动给煤机5, 0本表源于《煤炭工业矿井设计规范》GB50215一94，并参照电力传动部分为1.3，乘传动系统的有关规范作了适当调整。动力系数尽管不能反映设备的实围定式胶带输送机（承重部分）1, 1装置重际振动，但对提高直接承受动力荷载构件的承载力还是很有帮助输送机头轮1. 2 乘设备全重的。考虑动力系数的设计方法不能代替本规范4.2.5条的规定。输送机螺旋输送机1. 2乘设备全重原煤油槽、螺旋灌槽I. 2乘设备和物料重5.5吊车荷载悬背式装车胶带输送机1. 2 乘设备和物料重5.5.1目前矿井建筑中吊车起重量越选越大，造成设备和结构的•90.• 91 .

双重浪费。矿并建筑中检修吊车的起重量应根据设备拆卸后零件 的最大重量确定，一般不会超过20t。

5.7.1现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009一2001中， 没有堆料荷载的计算方法，本规范予以补充。 5.7.2表5.7.2来源于现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计规 范》GB50077一2003的规定。目前，仓内普遍使用内衬材料，煤与 内衬材料的摩擦系数应通过试验确定，内衬材料生产厂家有责任 提供这一参数。未提供设计参数的内衬材料显然不能用于工程实 际

6.1.1·矿井地面建（构)筑物地基基础设计等级是根据矿井地面

6.2.2本条只列出矿并地面重要建筑的地基变形充许值，是以工 程建设与运营中遇到的地基变形间题为基础，并考虑煤矿构筑物 的特点而建议的。 采用筱板基础或箱型基础的钢筋混凝土筒仓等高大建（构)筑 物，由于结构刚度较大，能够较好地调整建（构）筑物的不均匀沉 降，这种调整作用随着基础、建(构)筑物在建筑过程中刚度的逐渐形 成和加大而逐渐加强，但是基础及建(构)筑物刚度的增加不能调整整 体倾斜，因此倾斜值是高大建（构)筑物的重要变形控制指标之一。 另外，国内外资料及大量煤矿建筑物沉降资料表明，建筑物差 异沉降量与绝对沉降量存在统计规律，基本上呈沉降量增大，差异 沉降量也增大的趋势。因此控制平均沉降量也是重要指标。 众多矿井地面结构，如落煤筒、煤仓等，虽然规模高大，但按其 高宽（径)比却不是很大。不同于水塔、烟肉等高耸建（构)筑物，它 的另一特点是与相邻的生产系统建（构)筑物有紧密联系，同时荷 载较大，若允许较大的倾斜率将会给所支承的结构带来较大的附 加应力，或影响系统的止常运转。 6.2.3现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007一2002 中7.1.5条指出，活荷载较大的构筑物或构筑物群（如料仓、油罐 93·

等），使用初期应根据沉降情况控制加载速率，掌握加载间隔时间， 调整活荷载分布，避免过大倾斜。煤炭矿井地面建筑中的储煤仓、 储煤棚等高大构筑物即属此类构筑物。它的特点就是储煤量是可 变的，由最大储煤量产生的活荷载可达到与结构自重产生的永久 竖向荷载两者数值很相近的程度，而且设计采用的基底压力都相 对较高。如果不能很好地按照地基土受荷压密或固结的机理规律装 载，会影响地基合理、正常地适应构筑物工作要求，此状况常有发生。 1.使用初期不控制储料煤荷载的加荷速率带来的间题。 上海某焦化厂（配煤房）小型煤仓，由5个直径8m的钢筋 混凝土煤仓组成。地面以上高度为31.0m，基础埋深1.5m，基础为 带助签基，篇厚30cm，基底面积46.5X10.76（m²）如图1所示

图1配煤房快速加煤引起倾斜

表2地基的主要物理力学指标

沉降情况： 1)完工时的沉降：完工前最后3个月内平均沉降为4.7cm，沉 降速率平均为0.5mm/d。沉降略有不均匀，南边稍大，但倾斜较 ·95·

2)快速加煤后沉降速率和倾斜剧增：完工后6个月投人生产 时，于5天内加满至2150t，基础平均压力达12t/m，沉降速率剧 增，加煤停止时，基础南边每昼夜沉降10mm，北边每昼夜沉降 8mm；加煤停止后4天，南边每叠夜沉降45mm，北边每至夜沉降 27mm，以后又逐渐减少。加煤过程中，配煤房向南倾斜0.006，加 煤后7个月倾斜已达到0.018，这一阶段沉降与倾斜都急剧发展， 以后仍有增加，但速率已缓和；但加煤后2年3个月，沉降速率虽 逐渐降至0.52mm/d，但平均沉降已增至67cm，北边沉降57cm， 南边沉降78cm，倾斜达到0.024，结构安全、正常工作均受到影 响。实测资料列于图2、图3、图4。 3)采取纠倾措施：北侧堆放钢锭，控制倾斜发展并纠倾。 .96

图3基础南北沉降差和倾剑

在北侧堆放12.5t/m²钢锭后仅2个月，倾斜就从0.024减至 0.016，并继续减少。加载时间达到3年后逐渐卸载。卸载后6年 实测最大沉降量达122cm，最小沉降量为110cm（倾斜为0.014）。 如图5

图5北制加您后的沉降速率

分析总结： 1)地基土质在基础之南北侧虽有不均匀，但发生过大沉降的 主要原因是快速加荷所致。纠倾时北侧堆载荷重为12t/m，超过 煤重1.395倍，但加载速率慢，历时2个月，降低为加煤速度的 1/2，就能使孔隙水压力有所消散，地基的稳定性并未破坏，同时达 到了预期的纠偏目的。证明上述分析论断正确。 2)快速加荷条件下，地基由于不排水快剪条件，承载力应取小 值，而达不到设计取值。 3)分级限载与限制加煤历时，对煤仓构筑物是非常重要的指 示性规定。 2.减慢加荷速率对地基的有效作用。 减慢，是和一般施工条件下加荷速率相对而言。最典型的是 软土地基上油罐充分预压，可使80kPa～100kPa地基承载力成功

是地基极限承载力能否满足要求。 此类高大建(构)筑物多用筱(箱)大基础，宽度(直径)大。其 变形特点可从太原地区软弱(均勾饱和黄土)地基上的不同尺寸的 载荷板或基础变形监测数据反映出来。见表3(图6)。

表3承压板（基础）塞度与沉降量数据的关系

图6承压板（基础）宽度与沉降关系

上述资料表明，基础面积的大小对于地基沉降变形的规律有 非常复杂的变化。当基础宽度小于0.25m时，由于基础面积小， 地基的塑性变形区相对占有较大的部分，因而地基沉降变形量迅 速增大。随着基础面积的增加，塑性变形区域相对减少，地基沉降 .100·

图7地下室一侧有车库出人通道

图8地下室一侧有大厅

关于周边附属建筑为超补偿基础时，该段基础理深的确定，车 下列例子说明。 1.高层建(构)筑物的地下室，由于使用功能的需要，常将箱 筱)基的一侧或两侧作为行车出人通道（如图7），此时箱（筱）基 础的一侧或两侧土体就被挖去，致使该侧的埋深接近于零。这种 条件下就不能考虑地基承载力的深度修正。 2.另有一些地下室向建筑主体之外扩展，功能部分地板为配 筋有一定刚度的地面，项部为工业场地或庭院绿化（如图8)，此时 可将基础侧边地下构筑物的重量折算为土的重度，近似考虑深度 影响及修正。 关于抗剪强度的试验条件： 确定抗剪强度参数c、tan的代表值是按本条公式进行承载 力计算的具有关键意义的指标，因而在选用抗剪强度试验的方法 102

时，应根据施工速度、地基土层条件（加荷前、后的应力状态，应力 路径等），尽可能符合建筑和地基土实际受力状况。据工程实践检 验，一般采用等向固结不排水剪，对施工速率较快（如滑模法施工 的储煤筒仓等）、排水条件差的饱和黏性土可采用不固结不排水 剪，对饱和软土，特别是高灵敏度黏性土和粉土，应对试样在有效 自重压力预固结后再进行试验

6.3.1～6.3.3由于采空区往往会出现地面塌陷、显著下沉、开 裂、错落等具有灾害性质的变形，在山区更可能引起山体失稳、滑 玻等，特别是房柱式采煤的小密采空区，查明其分布及变形特征都 相当困难，而采空区的治理难度很大，费用很高。遵照现行国家标 准《煤炭工业矿井设计规范》GB50215一2005强制性条文3.2.1 第5款规定，井口及工业场地的选择按照避开采空区的原则，本规 范对矿并地面建筑物规定首先应以避开为准，当有些建（构）筑物 难以避开采空区时，可按原国家煤炭工业局制定的《建筑物、水体、 沃路及主要并巷煤柱留设与压煤开采规程》作采空区的评价与治 理。 6.3.4采空区的治理方案，是以山西、陕西等矿区治理采空区的 经验与山西太旧、大运祁临、太长与长普等高速公路跨越采空区的 治理经验编制的。如太原李家楼煤矿筒仓采空区、古交西曲变电 所采空区，采用了钻孔干料充填加水泥粉煤灰或水泥黄土混合注 浆方法；汾西柳湾煤矿生产系统采用浆砌片石、土工袋回填和水泥 黄土混合浆液补充注法；阳泉美锦大厦（地上12层，地下1层）采 用1.5m，长20m~25m的钢筋混凝土钻孔灌注桩基穿越治理采 空区。对跨越采空区深度达到200m~250m，个别地段达到300m 的山西几条高速公路，均采用粉煤灰水泥或黄土水泥混合浆液注 入充填方法，不仅在技术上取得成功，而且在经济效益、社会效益 方面也是很好的。采空区治理平面范围应按现行标准《建筑物、水 ·103·

体、铁路及主要井卷煤柱留设与压煤开采规程》确定。 6.3.6采空区上建（构)筑物的设计规定是按现行《建筑物、水体、 铁路及主要并卷煤柱留设与压煤开采规程》摘编的，并适当作了调 整，以适合各类结构。

5.4.1工业场地应有稳定的工程地质条件，避免次生灾害的威 协，汶川地震的后果清楚地表明，山体崩塌、滑坡、泥石流等次生灾 害造成的损失甚至超过了地震本身造成的损失。 6.4.3在山区工程建设中，因受场地条件的限制，常需前高填低， 因而出现大面积的填方地段，利用填方地段作建筑场地是山区建 设难以避免的。但常遇到不论填土质量好坏，凡填土则一律不用， 这显然不合适。能否安全利用填土作地基，关键是填土的压实质 量。山区建设的经验证明，填方地段严格有序的压实填土，具有较 好的力学性质，能满足地基设计要求，可达到满足工程工艺布置、 扩大建筑场地、节约工程费用和工期等优点。因而强调填土的压 实质量是本节的重点。 应用静力触探方法检测压实填土质量是一种快速、分层精度 高的原位测试方法。经煤炭工业太原设计研究院30多年在多项 工程中实践应用，包括对沉降敏感的多层砖拱砌体承重结构；地基 填土的厚达4.0m～5.0m及填高10.0m的压实填土中使用成功 的经验。 6.4.4软质岩屑是由软岩经风化剥蚀形成的次生沉积物。成分 以泥页岩、砂质泥页岩、砂岩与煤的碎屑物为主。广泛赋存于我国 西部矿区的山前阶地上，是煤炭工业与民用建筑的重要建筑地段。 软质岩层的母岩是赋存于低山丘陵区煤系地层的软质岩石，经过 长期刹蚀作用，使其破碎而裸露堆积于山体坡面，为岩屑堆积准备 了充足的物质来源。在山前坡脚，往往形成以岩屑为主要物质成 分的裙状地貌景观，在冲沟发育地段，由间歇性的山洪急流奔流下

泻时携带着大量的山坡软质岩屑冲出沟口，形成扇状地貌景观，构 成坡一洪积成因类型的软质岩屑（含碎石）。它的特征是对含水量 变化敏感。低含水量时外观特征与颗粒组成是粗粒土（含碎石）， 受水浸湿后，强度骤降，显现湿陷性土的特征。增湿过程中，土的 颗粒破碎，会显示粉性土的性质。在矿山多见，如甘肃窑街矿区、 山西古交矿区等

6.5.9加筋（砂石）垫层适用于浅层软地基与不均匀地基的处理。

加筋垫层是由分层铺设于垫层内部的土工复合筋带与垫层填 土构成。根据建筑经验作为加筋的土工合成材质，宜采用抗拉强 度高，受拉伸长率e较小、摩阻性与耐久性好、抗腐蚀性强的土工 筋带。 加筋土垫层的设计包括以下内容： 1.土工筋带材料的允许抗拉强度按下式确定

式中：T.一一土工筋带（材料)的允许抗拉强度（MPa)： T。一土工筋带（材料）拉伸试验得出的极限抗拉强度 (MPa) ; k。—一土工筋带（材料)安全系数，一般取3，当有经验时， 可适当减少（灰土可取2.5）。 2.对于一般条、矩形基础（基础宽度b≤8m时），采用垫层扩 散应力法检验垫层的厚度。根据加筋垫层载荷试验测得的垫层底 面应力反算，得出垫层的压力扩散角9，对于砂石垫层6角取36°～ 39°，对于灰土垫层0角取34°～36°。 对于筱形基础，也可采用下列修正的太沙基成拱理论公式计 算加筋垫层底面处作用的附加应力

b, = 2ybk(1e. s/*) + Pe0. /

式中：—垫层土的重力密度（kN/m)；

b筱形基础的宽度(m)； 2一一加筋垫层的厚度（m）； 一一满足筋带应力条件的筋带布设加筋作用系数，宜在 0.6～2.0间，软层厚者取小值（此时，T，值满足安全 系数k≥3的要求），是按式（4)及式(5)得出：

图10能正Prandtl解

式端压力注浆装置，于1994年鉴定完成，从理论与实践上系统 地进行了研究并得到较为广泛的应用。 从注浆技术的要求考虑，良好的土体注浆工法需满足定向、定 域与定量“三定”要求，即注浆机理明确，渗人充填、压密胶结还是 劈裂注浆，浆液流动方向及注浆域可控，注入量在预计量士20%为 好。按照上述要求，有容器封闭式注浆工法应是桩端后注浆首选 工法，欧洲诸国多选此类工法。工艺流程见图11

中:Nac=N。+g(N。+tan 0b2 ab 1+e

注：符号意义同前。 求得软弱土层极限承载力P。值，则软弱土层承载力特征值

在多个工地进行PO型普通硅盐水泥（或高早强水泥）、PS 型矿渣水泥两类试块的测试，后者阜期强度低，干缩性大，且抗碳 化能力差。平均结果如表4。

式中：k为总安全系数，一般取3； 当p.>f.，则加筋垫层满足稳定性安全度要求。 4.筋带作用拉力T

式中：为总安全系数，一股取3

表4采用不同类型水湿的混施土试块强度

在工程中当水灰比小于0.8特别是达到0.5～0.6时，在小管 管内流动时比较困难，需要克服较大的阻力，要求加大供浆泵 压。虽然压力大了易于流动，但是会使浆液在浆管出口及渗入胶 腔中的流动状态和条件出现变化，如触变、紊流等，这将不利于渗 人注浆与压密扩腔作业。因此，国内外许多注浆工法都建议，对水

灰比小于0.8的浆液注浆时，注浆管径宜不小于30mm。 根据工程经验，为了增加浆液的流动性，采用水灰比为0.55 0.6水泥浆，加人适量的木钙等减水剂是可行的。同时宜在浆液 中加人少量的悬浮稳定剂。关于浆液结石率，一般为85%～ 88%，平均为86%，在腔内充填粒料设计合理，浆液中加必要的防 止失水收缩的微膨胀剂时，会取得更好的注浆结石效果。 注浆终止压力：关于封闭式胶腔桩端后注浆工法的理论，采用 Vesic提出的球体空腔扩张理论（膨胀理论），向桩端柔性胶腔注 人水泥浆，浆液与腔内的填充骨料密实结合，并向外扩挤，形成向 腔周围土体施加的压力。在这种均布径向膨胀力的作用下，腔外 一定厚度的球形区域达到塑性平衡状态。随着压力增长，塑性平 衡区也不断膨胀，直到腔体压力达到抗剪强度极限条件（见图12）。 注浆极限控制压力P.可用下式确定

上述诸因素中，除体积应变△选取应精细。对于无黏性土，主要 的影响因素是桩端的埋置深度（即桩长）和桩端持力层的内鹿擦鱼

图12灌注桩后压浆压力的控制分析

应用球体扩张理论和相应解析式，可得到压力控制的一些建

7.1.1井口房的结构型式应考虑矿井设计生产能力和斜并或立 井开拓方式，对于大、中型矿井的立并井口房，当使用功能许可时， 宜采用钢结构。钢结构自重轻，可以工厂化生产，缩短并口占用时间。 一般矿井的主、副斜井井口房可采用框架结构，当结构跨度较 大时，屋面结构宜采用钢结构轻型屋面板型式。 7.1.3当井筒采用冻结法施工时，井口房基础受冻融土的影响宜 导致建筑物开裂甚至影响使用，因此设计中应给予充分重视。结 构设计应考虑选用对沉降不敏感的结构体系或调整基础面积减小 基底压力。

7.2.1、7.2.2、并颈连接着井筒和上部井架，井颈深度范围内工艺 专业预留润口较多，设计中应予以重视。井颈应根据承载能力极 限状态进行承载力计算和稳定验算。井颈在竖向荷载作用下按圆 环截面轴心受压或偏心受压构件进行竖向承载力计算；在水平荷 载作用下按受弯构件、轴心受压构件、偏心受压构件计算环向承载 力。 7.2.8当井筒通过表土层进入坚硬土层或完整基岩时，为防止井 颈上的荷载全部传至井筒加重井筒的负担，一般应设壁座。壁座 截面型式可选用直角单维形和直角双锥形。

8.1.1多绳摩摄式提升机基础与楼板设缝分开，避免提升机设备 振动引起结构楼层振动。工程实践中，为了降低天轮高度，也可将 提升机房设为半地下室。 8.1.2在高烈度区竖向地震作用影响较大。当屋架跨度较大时， 最好采用钢结构，震害表明其抗震性能良好。 8.1.3、8.1.4这两条规定了提升机基础、提升机房基础及并架基 础间的关系。 8.1.6提升机基础承受的水平力较大，基础嵌人岩石中有利于水 平力的传递。 8.1.7要求设计中对提升机基础的重心进行调整，使得提升机基 础的重量全部充分发挥。因为在计算中一般考虑全部提升机基础 重量参与抗滑移，

表。另外，目前常用的库伦原理导出的被动土压力计算值偏大。 所以在稳定计算中，被动土压力一般不考虑，将抗滑移稳定系数取 小。在构造措施中，要求基础四周回填土分层夯实。 现行行业标准《公路桥涵地基基础设计规范》JTJ024一95第 3.4.3条对墩台或挡土墙抗倾覆和抗滑动稳定系数，按荷载组合 情况不同分别取不同的值。在地震作用或船只对桥台偶然碰撞 时，稳定系数取为1.2。现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计规 范》GB50077一2003第5.1.2条规定，在地震荷载作用下，筒仓的 抗倾覆系数为1.2。现行国家标准《矿山井架设计规范》GB 50385一2006第5.4.3条规定，地基及基础，可不进行断绳、防坠 制动荷载效应及地震作用效应组合的验算。从上述规范的规定 看，对基础在偶然荷载作用的稳定性要求较低，稳定安全系数取值 较小。因此本规范针对提升机基础在断绳荷载作用下，其抗倾覆 稳定系数取为1.2。抗滑移稳定系数取为1.05，主要是考虑基础 四周回填土的嵌固作用等有利因素。 8.2.10在断绳力作用下，提升机基础的抗滑移、抗倾覆稳定均不 易满足。本条提出几种技术措施，可根据工程实际情况采用

刚度可通过调整柱截面、横向柱距、横梁间距等方法实现。对于倾 斜的连续栈桥，较高的支承结构应采用较大的柱截面、较大的横向 柱距和较密的横梁间距。 9.2.9过去支承结构埋人煤堆时，对煤压力荷载认识不够，设计 时一般仅取梁、柱宽度范围内的煤柱压力。但从实际调查发现，梁 柱的破坏很严重，梁柱所受的实际荷载要大得多，这一荷载与煤的 物理性质（如粒度、凝聚力、内障擦角、含水量等)有较大关系，煤越 粘、煤压越大。曾有资料介绍，横梁的受荷范围可取梁宽的3倍～ 5倍，但这一结论缺乏理论依据。 本规范按照挡土墙后土体破坏的特征米分析煤的滑动面，显 然滑动面以上的煤对横梁才有竖向作用

图14中煤柱I和煤柱Ⅱ的摩擦角显然就是煤的内摩擦用，按 照库伦理论：

YhA (1) cos cosd 式中： (12 对煤柱I取水平向平衡：

cos"d sina sing(1+/2sing)

对整个模形煤柱取竖向平衡：

经简化，横梁顶部煤垂直压力可按下式计算

I tana" cos", P,=yh? +hb tang(1+/2sing)2 J

柱承受煤堆侧向压力的计算范国参照岩土工程有关规范制 定。 9.2.10考虑到煤堆中水分和其他有害成分的腐蚀作用GB／T 51387-2019 钢铁渣处理与综合利用技术标准，埋人煤 堆中的混凝土构件应进行抗裂计算。

目前常用的钢管有$60×3.5、$76×3.85、$89×4.0、108> 4.5、$114×5、127×6、140×8、159×10等12种。经统计计算 后得出a/d的平均值约为0.05，故将8=0.05d代人得：

N..xX0.95d8f

10.1.1半地下转载站的结构选型主要根据地下工程的防水等级 决定。要求地下部分室内地面高于最高地下水位500mm，是考虑 毛细管水上升的高度。 10.1.3支承在转载站上的栈桥采用简支方式与其连接，受力最 明确，有利于结构计算和施工。 10.1.4转载站中的矩形缓冲仓应尽量减少其容积，对减小地震 作用效应有明显效果。矩形缓冲仓的受力性能不如圆简仓好，若 为深仓宜作圆筒简仓。 柱承式结构的柱应伸至仓顶GB／T 23901.3-2019 无损检测 射线照相检测图像质量 第3部分：像质分类，有利于加强结构的整体性。仓 下柱间设置横梁使支承结构成为框架体系，以提高结构延性。

所以当焊接空心球节点的空心球壁厚t和钢管壁厚满足本 条文的规定时，受拉承载力可不计算。

11储煤场 11.1一般规定 11.1.2钢筋混凝土结构筒壁上洞口.的竖向间距，在我国现行规 范中未作规定。为避免卸煤孔竖向间距太近而出现应力重叠效 应，本条规定同一列溢流孔的净距不宜小于仓体周长的1/2，否 则，应假定按一组4个润口而削弱筒身任何部位的截面积和截面 模量。规定上下层溢流孔的净距是为了限制洞口的高度。 关于溢流孔的圆心角，本条参照现行国家标准《构筑物抗震设 计规范》GB50191一93的有关规定并适当从严。 11.1.3配煤栈桥的跨间结构采用钢结构时，为不影响储煤高度，亦 为避免煤对下弦拉杆的冲砸和腐蚀，建议不要选用带下撑的钢桁架。 11.2结构计算 11.2.1由于落煤筒资料不多，国内尚无成熟的设计经验，本条是 参照国外资料制定的。 11.2.2可变荷载组合系数是根据现行国家标准《高耸结构设计 规范》GBJ1352006确定的。 11.2.8地基不均匀沉降会引起网架、网壳等空间结构体系的内力 重分布，因此设计中要特别注意控制网架、网壳相邻支座的沉降差。 11.3构造要求 11.3.2溢流筒筒壁为薄壁结构，筒壁厚度与筒半径之比宜小于 1/20，满足薄壳理论的基本假定。 11.3.4为了使洞口高度范围内的环向力能传给洞口上下附加的 水平钢筋，水平钢筋沿筒壁周圈连续配置。 11.3.5溢流孔四周设置封闭钢框的目的是抗磨损。 ·126.