煤矿建筑结构设计规范修改

1、煤矿建筑结构设计规范（矿井部分）（修改稿）煤炭工业太原设计研究院煤矿建筑结构设计规范编制组2006年8月目 次1总则2术语与符号 21术语 22符号3基本设计规定 31一般规定 32建筑结构的安全等级33建筑结构的抗震设防类别4荷载 41一般规定 42荷载组合 43永久荷载 44楼屋面活荷载 45吊车荷载 46风荷载 47雪荷载 48贮料荷载5地基基础 51地基基础安全等级 52地基基础设计 53筒仓结构荷载组合 54地基变形允许值 55 地基倾斜值及沉降量 56山区建筑物地基基础 57加筋（砂石）垫层 6建筑结构设计一般规定一般规定7井口房及井颈8提升机房9栈桥和地道91栈桥结构布置92栈桥

2、结构计算93钢桁架94地道 10转运站11储煤场12建筑设计规定121一般规定122防火设计123主要建筑物及构筑物设计124行政及公共建筑 125居住区1 总则101为在矿井建筑结构设计中全面贯彻执行国家的技术经济政策，使煤矿建筑结构符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本规范。102本规范适用于设计能力0.45Mt/a及以上的新建、改建和扩建煤炭矿井中地面工业建筑物或构筑物的结构设计。涉及混凝土、钢、砌体等房屋结构体系，不适用于山区窑洞、土坯房等结构设计。103本规范是根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068和煤炭工业矿井设计规范GB50215制定的。104

3、按照本规范设计时，还应符合地基基础、混凝土结构、钢结构、砌体结构等现行国家专项设计标准的要求。对地震区的建筑物或构筑物尚应符合现行国家标准建筑结构抗震设计规范GB50011和构筑物抗震设计规范GB50191的规定。2 术语和符号3 基本设计规定31一般规定311煤矿建筑结构应分别进行承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计。312煤矿建筑结构应根据结构类型满足现行有关国家标准中关于稳定、承载力、变形、疲劳和抗震等方面的要求。32建筑结构的安全等级321煤矿建筑可根据工艺用途，划分为10个工艺系统。各个系统包括的建筑见表3.2.1。表矿井工艺系统建筑序号工艺系统主要建筑名称1提升系统井架、井塔

4、、提升机房、井口房、2运输系统地道、栈桥、装运站、装车站3储煤系统筒仓、煤棚、贮煤场、半地下煤仓、挡煤墙、受煤坑、翻车机房、爬车机房、地磅、地磅沟、选矸楼4通风系统风井井口房、通风机房、空压机房、空气加热室、瓦斯抽放泵房5给排水系统水池、泵房、水塔6供配电系统地面变电所7通信系统通信楼、调度中心8供热系统锅炉房、烟囱9辅助厂房、仓库机修厂、坑木加工房、煤样室、化验室、炸药库、雷管库、设备库、设备棚、材料库、材料棚、油脂库、汽车库、汽修间10生活福利设施矿灯房、浴室、任务交代室322煤矿建筑结构应根据不同工艺系统破坏可能产生的后果的严重性，选择不同的安全等级。各个系统结构的安全等级见表3.2.2

5、。表各工艺系统建筑结构安全等级项次结构安全等级工艺系统建筑1一级提升、通风、供配电、给排水、通信系统及炸药库、雷管库2二级运输、储煤、供热系统、生活福利设施及1、3项以外的一般辅助厂房和仓库3三级临时材料棚、设备棚注：用于地面以上通风、供配电、给排水、通讯系统的建筑，其结构安全等级可为二级。323同一建筑内各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。33建筑结构的抗震设防类别331煤矿建筑结构应根据矿井的规模和不同工艺系统的重要性，选择不同的抗震设防类别。332煤矿建筑结构的抗震设防类别见表3.3.2。表建筑结构抗震设防类别项次类别工艺系统建筑1乙类提升、通风、供配电、给排水、通信系统

6、及炸药库、雷管库2丙类1、3项以外的建筑3丁类临时材料棚、设备棚注：用于地面以上通风、供配电、给排水、通讯系统的建筑，其抗震设防类别可为丙类。4 荷载41基本规定411矿井地面建筑结构上的荷载可分为3类：1永久荷载。在结构使用期间，其值不随时间变化或其变化可以忽略不计的荷载，如：结构自重、土压力、预应力等。2可变荷载。在结构使用期间，其值随时间变化不能忽略的荷载，如：楼地面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、吊车荷载、风载、雪载、贮料荷载、设备荷载、设备检修荷载及设备拉力等。3偶然荷载。在结构使用期限内不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间很短的荷载，如：爆炸力、撞击力、断绳荷载等。412间接作用

7、。包括：地基变形、焊接变形、温度变化和地震作用。42荷载组合421矿井地面建筑结构应根据使用过程中可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行效应组合，并应取各自最不利的效应组合进行设计。422结构应根据不同材料类型，分别按承载能力极限状态计算构件的稳定和强度，并按正常使用极限状态验算变形和裂缝。423结构整体稳定、倾覆和滑移验算时，应分别采用基本组合和偶然组合进行验算。424一般荷载的分项系数可按建筑结构荷载规范GB50009的有关规定采用。设备荷载、贮料荷载和设备拉力的分项系数可取1.3，断绳荷载的分项系数取1.0。当采用偶然荷载组合计算时，所有对结构受力有利的荷载，其

8、分项系数均取0.9。43永久荷载431自重荷载，包括结构自重和建筑永久做法。应按照建筑结构荷载规范GB50009的有关规定计算，当自重荷载对结构受力有利时，应考虑按较轻的材料容重并去除建筑做法进行验算。432土压力，应按照建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定计算。44楼屋面活荷载441矿井建筑的主要设备荷载、检修荷载、管道荷载、贮料荷载、设备拉力荷载等应由工艺专业提供。442矿井地面建筑的一般楼地面活荷载可按表4.4.2选用。表矿井地面建筑的一般楼地面活荷载建筑物名称标准值（kN/m2）组合值系数频遇值系数准永久值系数适用条件多绳摩擦式提升机井塔提升机大厅提升机直径指提升机安装检修区的

9、平均值，当有2台及以上时，按较大的1台取提升机直径=，提升机直径=、导向轮及有设备的楼层指由较重设备或部件时其他楼层井口楼层或地面 0.95单层缠绕式提升机房直径指提升机安装检修区的平均值直径=窄轨翻车机房楼层矿车栈桥、斜井箕斗栈桥输送机栈桥、卸煤栈桥胶带宽1000mm包括输送机设备及煤重，不含头尾轮转动装置及拉紧装置胶带宽1000mm强力带式输送机栈桥胶带宽胶带宽1.0胶带宽1.4主井井楼、选矸楼、筛分楼及煤仓、装车仓、装车点、转载点（站）装车添煤平台更衣室、洗浴室、任务交待室包括走廊、楼梯、门厅、厕所，大浴池按实际采用用于库房矿灯房器材库劳保用品、仪表其他存放较重物品（或按实际采用）井架天

10、轮平台、检修平台装车操作平台、无设备的操作平台、钢梯及其他休息平台变电所或按实际采用锅炉房锅炉间或按实际采用给水处理辅助楼层浴室、休息室提升机房、压缩空气站、通风机房、器材库、配件库变电所、水泵房、坑木加工房、汽车库、蓄电池机车库、化工库、型砂库、油脂库、爆破材料库冷加工车间5.0t以下加工件，起重量10t以下桥式电动吊车5.0t以上检修设备，起重量1020t桥式电动吊车铸工车间、锻工车间设备库金属器材库大型机械加工车间注：当按事故荷载计算提升机大厅的提升机支承梁时，对无设备区域的楼面均布活荷载可取2.0kN/m2；443矿井建筑结构设计时，设备荷载应乘以动力系数。动力系数可按表4.4.3选用

11、。表常用设备动力系数设备类别设备名称动力系数适用条件给煤机往复式给煤机乘设备和物料重圆盘式给煤机乘设备和物料重辊筒式给煤机乘设备和物料重胶带式、链板给煤机乘设备和物料重电磁振动给煤机输送机固定式胶带输送机（承重部分）传动部分为1.3，乘传动装置重输送机头轮乘设备全重螺旋输送机乘设备全重原煤溜槽、螺旋溜槽乘设备和物料重悬臂式装车胶带输送机乘设备和物料重风机通风机（鼓风机）电葫芦电动复式葫芦搅拌机螺旋桨搅拌机适用于2.0、2.5、3.0m泥浆搅拌机1.1适用于2.0、2.5、3.0m电动机300400r/min的电动机乘设备全重提升机斗子提升机（头部传动装置）乘传动装置重斗子提升机（中、下部支架）

12、乘承重部分全重泵类离心泵（300400r/min）离心泵（500r/min）离心泵（750r/min）离心泵（1000r/min）离心泵（1250r/min）其他手动、电动翻车机（非标轨距）乘设备和物料重阻车器、排矸箕斗垂直方向矿车、推车机、爬车机垂直方向手摇、手动、电动油压闸门减速机高架起重机、门式起重机推煤机辊筒式碎煤机锤击式碎煤机托罐梁带有罐座的梁主井支承方框梁主梁轨道输送机栈桥，矿车、箕斗运行栈桥乘设备和物料重45吊车荷载451矿井建筑中的吊车起重量及工作级别由工艺专业提供，起重量不宜超过20t。452吊车荷载应根据吊车制造厂家提供的基本参数按照建筑结构荷载规范的有关规定计算。46风荷

13、载461一般矿井建筑的风荷载可按建筑结构荷载规范的有关规定计算。462位于山区的矿井建筑基本风压应根据当地年最大风速资料确定。463补充栈桥和储煤场风载体形系数，见表。表矿井特殊构筑物风载体型系数项次类别体型系数s1两端开口柱面储煤场风向区域abcdE0°30°m2封闭式栈桥储煤场风载体型系数简图 栈桥风载体型系数简图47雪荷载471一般矿井建筑的雪荷载可按建筑结构荷载规范的有关规定计算。472位于山区的矿井建筑基本雪压应根据当地气象条件和地形条件确定。48贮料荷载481贮料荷载可按以下规定计算：1距贮料顶面s（m）处，单位面积上的竖向压力应按下式计算：（-1）2距贮料顶面

14、s（m）处，单位面积上的水平压力应按下式计算： （-2） （-3）3距贮料顶面s（m）处，单位面积上的竖向摩擦力应按下式计算： （-4）4.贮料自重应按下式计算： （-5）式中：-贮料重力密度(kN/m3)-贮料内摩擦角(°)-贮料与结构构件间的摩擦系数 V-贮料的体积（m3）482筒仓结构中贮料荷载的计算尚应满足钢筋砼筒仓设计规范GB50077的有关规定。483煤的物理特性参数见表4.8.3表4.8.3煤的物理特性参数煤质重力密度(kN/m3)内摩擦角(°)摩擦系数对砼板对钢板无烟煤2540烟煤2540精煤3035中煤3540煤矸石163540褐煤2338煤粉2530粉煤

15、灰2330焦炭6405.地基基础51地基基础设计安全等级划分。.1。表.1地基基础设计等级项次设计安全等级建（构）筑物和地基类型1一级重要的生产用房，包括井颈、井架、多绳摩擦式提升机井塔、井口房或井楼、提升机房、栈桥与地道、储煤场与受煤坑、煤仓、通风机房等。复杂地质条件下的坡上建（构）筑物（包括高边坡）。场地与地基条件复杂的一般生产建（构）筑物。2二级除1，3项以外的一般生产与辅助厂房及仓库建筑。3三级遇地基破坏不致造成较大损失的建筑物，临时料棚，设备棚。.1条文说明：本条主要依据是煤炭工业矿井设计规范13，地面建筑、给排水与供热通风中的相关规定。5. 2地基基础设计地基基础设计，必须具备可靠

16、的必要的岩土工程勘察资料。对于场地岩土条件比较简单，邻近已有勘察资料的二、三级建筑物，可由工程勘察单位根据邻近资料写出报告，作为设计依据。5.2条文说明：有了岩土工程资料才能进行设计，这是基本建设必须遵守的程序，但近年来时有违反，从而造成许多不应有的损失，本条强调地基基础设计时，必须具备必要的、可靠的工程勘察资料是理所当然的。筒仓结构是以贮料荷载为主的特种结构，荷载组合时应区别于一般建筑物，在确定基础或确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。在确定其基础或桩台高度、计算基础结构内力，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷

17、载效应的基本组合，采用下列分项系数值：永久载荷分项系数可取1.2；可变荷载中贮料荷载分项系数可取1.3。结构重要系数g0应取1.0。.1条文说明：对煤炭工业建筑的高层构筑物如贮煤筒仓等，由于是以贮料为主的特种结构，影响筒仓使用安全的主要控制荷载是筒仓构件的重力和贮料荷载。因此在荷载组合时应区别于一般高层建筑物。而需着重体现起控制作用的荷载。其特点是：5.3.2装煤量是可变的，由最大贮煤量产生的可变荷载与结构自重产生的永久荷载，两者数值相近。因此，按照建筑结构荷载规范GB50009-2001及建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）相应条款，对于确定基础或桩台高度、支挡结构截面或支挡结构

18、内力，确定配筋和和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。永久载荷分项系数可取1.2；可变荷载中贮料分项系数可取1.3。结构重要系数g0应取1.0。5.3.3当按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。永久载荷分项系数与可变荷载分项系数均应取1.0。条文说明 筒仓加载速率宜进行合理控制。对于筒仓等工业构筑物，在投运初期3个月内，应只装载设计容量的，6个月内应只装载设计容量的，之后可满仓使用（治海水泥厂熟料筒仓的装料过程也是例证）。加载速率对地基特

19、别是软弱地基的承载力的影响，在一定的条件下，如贮煤筒仓，可变荷载占竖向总荷载近一半的情况下，是一个很重要的问题。、对软弱地基初期不控制储料煤荷载的加荷速率带来的问题。上海某焦化厂（配煤房）贮媒仓，由5个直径8m的钢筋混凝土筒仓组成。地面以上高度为，基础埋深，基础为带肋筏基，筏厚30cm×2。如图所示。（a）纵剖面图 （b）地板等值线图图配煤房快速加煤引起倾斜配煤房自重38000kN，煤可变荷载21500kN，构筑物自重作用于基底压力为76kPa，地基土较软弱，土性指标见表。基础南侧以下淤泥质粘土孔隙比稍大，西南面表土层中有暗浜填复。淤泥质粘土层的抗剪强度，按未完全固结快剪试验：=13

20、°，C=12kPa；三轴不固结不排水快剪=0°，Cu=20kPa；十字板抗剪强度为22kPa。地基承载力值：按未完全固结快剪指标计算=122kPa；按三轴快剪指标计算=90kPa；按十字板抗剪强度计算，极限承载力为135kPa。表地基的主要物理力学指标取土深度(cm)土名北面钻孔南面钻孔W(%)w(g/cm3)eEs1-2(MPa)W(%)w(g/cm3)eEs1-2(MPa)亚粘土淤泥质粘土淤泥质亚粘土淤泥质粘土淤泥质粘土2淤泥质粘土沉降情况1）.完工时的沉降：完工前最后三个月内平均沉降为，沉降速率平均为/d。沉降略有不均匀，南边稍大，但倾斜较小，为0.0027。2）.快

21、速加煤后沉降速率和倾斜剧增：完工后六个月投入生产时，于五天内加满至2150t，基础平均压力达12t/m2，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9天，南边每昼夜沉降45mm，北边每昼夜沉降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；但加煤后二年三个月，沉降速率虽逐渐降至/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，必须采取纠偏措施。实测资料列于图，图5.3.3，图5

22、.3.4。图 加煤后基础沉降速率 图5.3.3 基础南北沉降差和倾斜3）.纠倾措施：北侧堆放钢锭，控制倾斜发展并纠倾。图 北侧加钢锭后的沉降速率图 基础沉降曲加煤后两年三个月，在基础北侧，离基础30cm处开始，2，（长度布满全基础并略向外延展，计）。沉降监测表明，在两个月的加荷过程中，加载侧即基础北侧的沉降速率自/d增至/d；而基础南边的沉降速率仍保持/d左右。 尔后北边的沉降速率减少，南边也略有减少，两者逐渐接近，加钢锭后半年，已减至0.1/d。如图所示。 在北侧堆放钢锭后仅两个月，倾斜就从0.024减至0.016，并继续减少。加载三年后逐渐卸载。由于侧载增加了地基的附加应力，总沉降量有所增

23、加，卸载后六年实测最大沉降量达122cm，最小沉降量为110cm（倾斜为0.014）。分析总结：1）.地基土质在基础之南北侧有不均匀，加之采用的基底压力120kPa，承载力取值偏大，两者组合就很可能产生基础的不均匀沉降。但分析认为，发生过大沉降的主要原因是快速加荷所致，纠倾时北侧堆放钢锭证明上述分析论断。堆载荷重为12t/m2，超过煤重1.395倍，但加载速率慢，历时两个月，降低为加煤速度的1/12，就能使孔隙水压力有所消散，地基的稳定性性并未破坏，同时达到了预期的纠偏目的。2）.快速加荷条件下，应用不排水快剪条件的抗剪强度指标，承载力取小值后，沉降与倾斜都会有所减小。3）.分级限载与限制加煤

24、历时，对媒仓构筑物是非常重要的指标性规定。减慢，是和一般施工条件下加荷载速率相对而言。最典型的是软土地基上油罐充分预压，可使80100kPa地基承载力成功的提高至250kPa。而且整个油罐的沉降比较均匀。例如从上世纪七十年代开始应用于吹填土上建造20000m3及以上的油罐，经过97天的预压，地基承载力从50kPa增长到170kPa，平均沉降速率在/d左右，实际最大速率达/d。油罐边缘平均沉降量为最终沉降量的60%，与桩基、挖土填砂两方案比较可分别节约75%与60%。3.钢筋混凝土筒仓设计规范（GB50077-2003）条（强制性条文）规定，当地基变形计算或软地基经处理后其承载力及变形满足本规范

25、的有关规定时，不应在筒仓建成后再利用贮料重力预压地基。其理由是认为软弱地基经人工处理后，可达到设计要求，也就是说，处理层的地基已经能够保证结构的安全使用时，就不应该由利用贮料预压作为处理地基的重复手段，否则将造成极大的浪费。这样的规定与当前部分贮仓地基工作的实际状况是不一致的。（1）当前这类构筑物上部结构的施工速度较快，加之贮料荷载占总荷载份额大。主体结构建成不会对地基土的固结压实起到决定性的作用；（2）对于非饱和土如黄土类土等地基条件，天然地基往往也不能满足贮仓对地基承载力或变形的要求，为了经济节约，处理多采用有限深度复合地基方式，如强夯、加筋垫层，CFG桩复合地基等。竣工交付使用时的沉降一

26、般能够完成总沉降的60-75%。剩余固结沉降的历程尚需一定时间如12年，在此之前，地基土的强度条件不一定能够完全达到人工处理并达到最终沉降条件对时的地基强度，利用贮料预压是一项既好又省的快速地基处理措施。另外，预压本身就是地基处理方法之一。地基变形容许值对于荷载分布无显著不均匀的高层建（构）筑物筏形或箱形基础，当基础宽度等于大于810m，基础埋深等于大于4m，置于基本均匀的土层时，地基变形容许值可按表5.4.1的规定使用。表高层建（构）筑物地基变形容许值 结构类型基础类型变形特征建（构）筑物高宽比Hg/b及地基土类别变形容许值 框剪、剪力墙框筒、筒体筏板基础箱形基础倾斜Hg/b（d）33Hg/

27、b（d）5最大沉降值Smax（mm）一般粘性土粉土、砂、卵石160100注：倾斜指基础宽度方向的沉降差与基础宽度之比具有筏板基础或箱型基础的钢筋混凝土筒仓等高层建（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，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，因此倾斜值是高层建（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。筒仓类型结构，虽然高大，但按其高径比不是很大的，不同与水

28、塔、烟囱等高耸建（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仓下支承结构带来较大的附加应力。参照北京地区建筑地基基础勘察设计规范表实践情况拟本条文。5.5高层建（构）筑物的地基承载力特征值，可按承载力公式及其它原位测试方法综合确定，宜验算建（构）筑物地基的变形，使其倾斜值和沉降量不超过规定的许可值（容许值）。天然地基承载力极限值可按下式计算式中fu地基承载力极限值（kPa）；ck地基持力层代表性粘聚力指标值（kPa）；Nk、Nq、地基承载力系数，按表-1确定；、基础形状系数，按表-1确定；b、分别为基础（包括箱形基础和筏形基础）底面的

29、宽度和长度。（对大偏心荷载或恒载中永久荷载占主导长期作用的构筑物基础，采用有效受压宽度B'，长度代替），当基础宽度大于时，取b=；0、分别为基底以上和基底组合持力层的土体平均重力密度（kN/m3）；位于地下水位以下且不属于隔水层的土层取浮重力密度；当基底土层位于地下水位以下且属于隔水层时，可取天然重力密度；如基底以上的地下水与基底高程处的地下水之间有隔水层，基底以上土层在计算0时可取天然重力密度；d基础埋置深度（m），应根据不同情况下按下列规定选取：（1）一般自室外地面高程算起； 对于地下室采用箱形或筏形基础时，自室外天然地面起算，采用独立主柱基或条形基础时，自室内地面起算；（2）在填

30、方整平地区，可自填土地面起算；但若填方在上部结构施工后完成时，自填方前的天然地面起算；（3）当高层建筑周边附属建筑为超补偿基础时，以分析和考虑周边附属建筑基底压力低于土层自重压力的影响；按公式（）计算确定地基承载力特征值时，对于一般粘性土及粉土地基，安全系数k不小于2，砂土地基k不小于3。条文说明之1：极限承载力计算公式主要是计算实际基宽和埋深下的地基极限承载力。当需用地基极限承载力除以安全系数计算某土层的地基承载力，要与按浅层平板载荷试验所得地基承载力进行对比，以综合确定该层土的承载力特征值时，宜按基础埋深d=0，基础宽度按承压板宽度，以模拟基底压力作用于半无限体表面的载荷试验，安全系数k取

31、2。表-1 极限承载力系数表 02612722832943056317328339341035113612371338143915401641174218431944204521462247234824492550注：表-2基础形状系数基础形状矩形圆形或方形条形注：表中b、分别为基础底面的实际宽度与长度条文说明之2 埋深d的问题：关于周边附属建筑为超补偿基础时，该基础埋深的确定，举下列例子说明。甲： 高层建（构）筑物的地下室，由于使用功能的需要，常将箱（筏）基的一侧或两侧做为行车出入通道。此时箱（筏）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

32、。乙：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，顶部为 工业场地 ，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。条文说明之3 高层建（构）筑物对于一般多层建（构）筑物的主要特点是高度大、荷载大和基础宽度与埋深大。由于这样些特点使得多用箱（筏）基础的高层建（构）筑物地基侧限条件、地基的应力变形状态以及基础与上层结构的刚度与强度均与一般建筑有较大的差别，因此在确定其地基承载力和变形条件时应审慎。目前，国内外普遍采用的承载力公式几乎还限于古典塑性理论中有关刚塑体的解答。本规范采用的极限承载力计算公式即属。同时它符合国际上通行的极限状态设计原则。

33、我国高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004，J366-2004）采用此公式，欧洲地基基础规范EUROCODE7就规定了承载力系数与本规范完全相同的承载力公式。另外，采用本规范推荐的极限承载力计算公式，也含有验算地基稳定性的意义。地基稳定性实质上就是地基极限承载力能否满足要求。前上述及，此类高层建（构）筑物多用箱（筏）大基础，其宽度（直径）大。其变形特点可从太原地区软弱（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应（见表）。附图5.5.1。 表承压板（基础）宽度与沉降量数据的关系承压板宽b（cm）沉降量s（cm）相对沉降s/b说明4基底试验压力P=160kPa400(基础)基

34、底计算压力为150160kPas值已考虑了施工期间的沉降800(基础)1000(基础短边)2100(基础短边)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，塑形变形区域相对减少，地图 有效的和相当基础面积基沉降变形也相对减少。当基础宽度B为0.5时，其沉降变形规律符合弹性理论的线性关系，当基础宽度B达到8.0，相对变形曲线近似过渡到水平直线。这种现象可认为是由于地基变形模量随深度的增加及荷载压力随深度的减少所产生的。总之，这是个很复杂的问题，对宽度B8.0

35、的基础与中、小型基础相比其地基沉降变形的分析应区别对待，许多大型煤炭工业构筑物的基础，其宽度远大于8.0，即属于大板基础，在进行该类地基分析评价时宜区别与中小型基础。关于承载力值中基础宽度埋深影响的修正问题，虽然各家意见不统一，但大致上存在一个共同点，即粘性土承载力值修正系数较小，或不作修正；砂类土的承载力值修正较大，但多加以限制。有的使用计算变形来控制，有的是限定修正量。总之，对待修正问题均持慎重态度。基于此，地基基础设计规范组试验表明，基础宽度的增加对粘性土的容许承载力影响较小，至少在基础宽度自50300cm之间，内摩擦角在25°以内时，这种影响对工程来说无实际意义。国内许多地方

36、性地基基础设计规范如福建，北京，天津等均规定不作宽度修正。钢筋混凝土筒仓设计规范（GB50077-2003）条也提出，筒仓地基承载力的取值可不计入宽度修正系数。综上所述，在地基承载力特征值确定时，除采用地基基础设计规范（GB50007）的推荐公式，本规范提出了采用极限承载力公式。对于偏心大的荷载（适用于长期作用荷载标准组合效应中水平力为主要荷载的大煤棚空间结构体系的构筑物等），当作用于基础底面的合力为大偏心时，应根据偏心距将基础面积或宽度变化为中心受荷的有效面积（对矩形基础）或有效宽度（对条形基础）。大偏心是指e条件。1）.对矩形基础式中基础的有效面积（m2）；分别为矩形基础底面处的有效受压宽

37、度（m）和长度（m）；分别为矩形基础底面处的设计初定的受压宽度（m）和长度（m）；eB、eL分别为作用于矩形基础底面上的合力值在B、L方向上的偏心矩（m）。2）.对条形基础（L/B10）Be=B-2eB在极限承载力计算时以有效受压宽度B，代入极限承载力公式中的B来计算。条文说明：地基基础设计规范采用的承载力计算公式是在条形基础、均布荷载、均质土的条件下推导出的。而对于受到较大的水平荷载的基础，如大煤棚空间结构体系是不太适合的，这时合力的偏心距过大，地基反力分布会是很不均匀的，基干此，地基基础设计规范对上述塑性荷载公式增加了一个对荷载合力偏心距的限制条件，规定荷载合力的偏心距e应小于或等于0.0

38、33倍基础底面宽度b的要求。凡对受到合力偏心距大的地基建议采用极限承载力计算公式，对大基础宽度，除了限制代入公式中的基础宽度尺寸B，如对B时采用B=外，尚宜采用有效宽度公式确定及基础长度Le（达到Pmin0的条件）。5.6、山区（包括丘陵地带）建筑地基的设计，应注意下列问题。1、建筑地段有无打开大挖、厚填方等工程活动；2、改变天然地形引起排除洪水、疏导泥石流等的障碍；3、建筑地基的类型及其不均匀性；4、山区高坡上的稳定性及建（构）筑物的安全。山区不均匀地基建筑地基的主要受力层范围内为下列地基类型时属山区不均匀地基。1、土、岩混合地基2、漂石地基3、残、坡积土地基（含软质岩屑地基）、对土、岩混合

39、地基，应查明土、岩分布范围、土层厚度，特别是土、岩接触界面、基岩面起伏变化状况和坡度。、对漂石地基应根据地貌单元的形成过程，判明漂石层的成因及其分布；掌握漂石颗粒间的接触关系、充填情况、充填物性质和漂石间夹层、透镜体的分布规律。、对残、坡积土地基，应掌握残、坡积土层的厚度变化、土层的均匀性和连续性、残积土中残留的块石的分布和岩脉的穿插关系；坡积土层的颗粒粒组、级配、岩性变化、夹层，以及残、坡积土层下部地形低洼处土层的分布与其性质变化。对软质岩屑土地基，除上述残、坡积土地基的相关内容，尚应查明其浸水湿陷性，及增湿对其强度的影响效应。对漂石地基、残、坡积土（含软质岩屑土）地基的承载力宜采用重型动力

40、触探，载荷试验等原位测试方法确定。、对主要压缩层范围内下卧基岩坡度大于10%的地基，可按下列规定设计：1、对符合表的建筑物地基可不作变形验算；2、对不符合表的建筑物地基应进行变形验算。当地基变形计算值超过许可值时，可采用调整基础深、宽，或采用褥垫的方法处理。表 下卧基岩表面允许坡度值上覆土层压缩模量Es（MPa）上覆土层地基承载力特征值fak（kPa）下卧基岩表面允容许坡度（%）4层及以下的砌体结构，3层及以下的框架结构具有15t和以下吊车的单层排架结构带墙的边柱和山墙无墙的中柱7150151530102002530501525035406020300405070注：本表适用于下卧基岩坡面为单

41、向倾斜，且基岩表面距基础底面的土层厚度大于50cm时。、褥垫可选用中砂、粗砂、土夹石或与地基持力层压缩性质基本接近的材料，其厚度一般为50cm。、条文说明软质岩屑是由软岩经风化剥蚀形成的次生沉淀物。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，进过长期剥蚀作用，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

42、，构成坡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，会显示粘性土的性质。在矿山多见，如甘肃姚街矿区、山西古交矿区等。5.7加筋（砂石）垫层、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。作为加筋的土工合成材质，宜采用抗拉强度高120MPa，受拉伸长率较小（不大于2%）、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稳定性验算（）土工筋带材料的允许抗拉强度按下式确定：=

43、/（.1）式中 -土工筋带（材料）的允许抗拉强度，MPa；-土工筋带（材料）拉伸试验得出的极限抗拉强度，MPa；-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6m时），采用垫层应力法检验垫层的厚度，垫层的压力扩散角，对于砂石垫层角取3638°，对于灰土垫层角取3436°。对于筏形基础，采用下列公式检验计算加筋垫层底面处作用的附加应力：.（.2）式中 g-垫层的重度，kN/m3;-筏形基础的宽度，m;z-加筋垫层的厚度，m;-满足筋带应力条件的筋带布设加筋作用系数，宜控制为1.52.0，此时，值满足安全系数

44、3的要求。按式（.4）及式（5.7.2.5）得出，（.3）式中 、-分别为垫层中横向土工筋带每根的长度及宽度，m；、-分别为垫层中纵向土工筋带每根的长度和宽度，m；N-加筋层数；F-筏形基础面积，m2；当软弱下卧层厚度t，或t/b0.2时，加筋作用系数；当软弱下卧层厚度t，或t/b0.2时，加筋作用系数；尚可用关系曲线图确定值（见图-1）。.3按加筋垫层下软弱土层被挤出理论进行稳定性验算，垫层底下卧软层的平均极限承载力采用修正Prandtl解，按下式（5.7.2.6）计算。1）对矩形基础：图-1 mc关系曲线式中 、薄层挤压的承载力系数；图-2修正Prandtl解软弱土层顶面上覆土层的厚度加权

45、平均重度，kN/m3；H软弱土层顶面的埋置深度，m；软弱土层的内摩擦角，度；c软弱土层的粘聚力，kPa；b筏板基础宽度，m；假定不受摩擦影响的基础边缘恒压段的宽度，它与筏板刚度及土的刚塑性有关，一般取（0.51.0）t；参阅图-2。、为无量纲的承载力系数（引自汉森承载力公式法），见表-1。表-1、系数值 02222442662883010321234143616381840202）对圆形基础：式中 ； 符号意义同前。求得软弱土层极限承载力值，则软弱土层承载力特征值。式中 为总安全系数，一般取3；当，则加筋垫层满足稳定性安全度要求。.4筋带作用拉力：按公式.（.4）。式中 土工筋带似摩擦系数；其

46、余符号意义同前。当时，符合安全要求。、加筋垫层中加筋带的布置，应满足下列要求：.1加筋带层的布设应采用双向编格网形式，并符合下列条件。* 首层筋带距垫层顶面的距离（首层距），Z垫层厚度；* 多层筋带的层间距 (层间距)按（）Z取值，并不应小于200mm；* 每层筋带的层数N一般为23层；* 每层筋带中筋带间的距离（筋带平距），用加筋线密度LDR表示，宜取12%17%，不宜大于20%。LDR=筋带宽度/筋带平距。.2垫层材料采用如粗砂、砾砂、圆砾、卵石、碎石或级配砂卵（碎）石或灰土设计，按承载力要求选材。砂石垫层的压实系数c=0.940.97，灰土压实系数c=0.94。.3垫层宽度应每边超出基础

47、外0.85Z（Z垫层厚度），并反包回折压入垫层，回折叠加长度应1m。反包前端需设置土工胞腔袋，然后再回折。回折叠头长度应大于。. 4土工胞腔袋规格同水泥编织袋。袋用编织布性能应满足下列要求：抗拉强度（kN/m2）1215；质量（g/m2）9095；规格经×纬（根/10cm） 40×40；渗透系数（cm/s）5×10-3，；等效孔径cm 0qs0.05；袋内充填料与垫层材料相同，密实度也一致。.5土工筋带材料抗拉强度Tu120MPa；断裂延伸率w2%；似摩擦系数0.5（当无试验资料时可取填土内摩擦角正切值的0.6-0.7倍）。几何尺寸：聚乙烯复合筋带TG型50

48、15;，宽度50mm，厚度，质量/kg。钢丝复合筋带CPE型30×，宽度30mm，厚度，质量6m/kg。5.7. 4垫层构造应符合以下要求：.1在软土上宜先铺砂石垫层，再覆盖筋带。砂石垫层厚度在陆上施工时不应小于200mm，水下施工时不应小于500mm。.2对于高灵敏软弱土层，宜在基底先铺一层土工胞腔袋。袋内装砂石的材质规格与密实度与垫层要求相同，要求胞腔袋上用粗砂填缝补平，并用震动板震密实。加筋垫层施工应符合以下要求.1铺设土工筋带时，应平顺，拉紧，铺平，避免折扭。避免被树根、尖石损伤。.2土工筋带的连接，宜用搭接法，搭接长度大于。.3应将筋带即时定位或压重。.4土工筋带在存放及施

49、工铺设过程中宜避免长时间暴晒或暴露。受紫外线照射时间不应超过1天。.5当采用机械卸料、摊铺时，土工筋带上覆盖的土层厚度不得小于200mm，严禁施工机械在未覆盖填料的土工筋带上行驶。.6应按设计要求进行施工监测。6.建筑结构设计一般规定61一般规定611煤矿地面建筑结构应根据不同结构材料分别按照砼、砌体、钢、木等建筑结构现行规范设计。612供热、给排水、供配电系统的建筑物及井塔、井架、筒仓等构筑物的设计，除执行本规范外，尚应满足有关国家标准的要求。613结构型式应根据材料供应、自然条件、施工条件、维护便利和建设进度等因素做必要的综合技术经济比较后确定。614煤矿地面建筑结构应采用空间结构体系进行计算。特殊情况下也可简化为纵、横两向平面结构体系进行内力分析，但分析结果要进行叠加处理后方能用于构件设计。615屋面桁架或网架结构应与下部结构整体计算。当无法整体计算时，应考虑下部结构的实际支承刚度，并将下部结构传来的水平荷载施加到桁架或网架上。对用于框