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中华人民共和国国家标准

煤炭工业半地下储仓建筑结构设计规范

Code for structure design on semi-underground storage bin in coal industry
GB 50874-2013

主编部门：中 国 煤 炭 建 设 协 会
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2 0 1 4 年 3 月 1 日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第117号

住房城乡建设部关于发布国家标准《煤炭工业半地下储仓建筑结构设计规范》的公告

    现批准《煤炭工业半地下储仓建筑结构设计规范》为国家标准，编号为GB 50874-2013，自2014年3月1日起实施。其中，第3．0．7、5．2．1条为强制性条文，必须严格执行。
    本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
2013年8月8日

前言

    本规范根据原建设部《关于印发<2006年工程建设国家标制订、修订计划(第二批)>的通知》(建标[2006]136号)的要求，由中国煤炭建设协会勘察设计委员会和中煤西安设计工程有限责任公司会同有关单位共同编制而成。
    本规范在编制过程中，编制组认真调查总结了我国煤炭行业在半地下储仓结构设计、施工和使用过程中的实践经验，广泛征求全国各有关单位和专家的意见，经反复讨论、修改、充实，最后经审查定稿。
    本规范共分6章和2个附录，主要内容有：总则、术语、基本规定、布置原则和结构选型、结构分析和构造、斜壁边坡设计等。
    本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
    本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国煤炭建设协会勘察设计委员会负责日常管理工作，中煤西安设计工程有限责任公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中请各单位结合工程实践，认真总结经验，如发现需要对本规范修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤西安设计工程有限责任公司(地址：西安市雁塔路北段64号，邮政编码：710054，E-mail：manixmanix@163．com)，以便今后修订时参考。
    本规范主编单位、参编单位、参加单位、主要起草人和主要审查人：
    主编单位：中国煤炭建设协会勘察设计委员会
              中煤西安设计工程有限责任公司
    参编单位：中煤邯郸设计工程有限责任公司
    参加单位：北京纽维逊建筑工程技术有限公司
              中国建筑科学研究院建筑材料研究所
    主要起草人：王志杰 李胜利 任爱国 肖逸青 毕美萍 梁 敏 林杜军 王 彬 屈海峰 万 宇
    主要审查人：毕孔耜 刘 毅 鲍巍超 王步云 李 丁 董继斌 邵一谋 陆桂玖 曹 宏 朱晓辉 张长安 张雪芹 郭守印 刘跃生 付文好

1 总 则

1．0．1 为在煤炭工业半地下储仓建筑结构设计中贯彻执行国家有关法律、法规和规定，统一技术要求，做到安全适用、技术先进、经济合理、保护环境和确保质量，制定本规范。

1．0．2 本规范适用于煤炭工业矿井、露天矿及选煤厂中新建、扩建和改建工程存储原煤或产品煤的半地下储仓建筑结构的设计。

1．0．3 煤炭工业半地下储仓建筑结构设计应充分利用地形、地质条件，因地制宜、合理布置、就地取材、节约资源，结合施工工艺，完善监测体系，积极采用新技术、新工艺、新结构、新材料。

1．0．4 煤炭工业半地下储仓建筑结构的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术 语

2．0．1 半地下储仓 semi-underground storage bin
    具有调节生产与运输功能的短期储存原煤或产品煤的半地下容器类构筑物，其斜壁全部或大部分位于地面以下。

2．0．2 隔煤板 baffle plate
    半地下储仓中为区分不同煤种而设置的横向分隔构件。

2．0．3 斜壁边坡 retaining slope
    半地下储仓两侧为储煤所形成的单级岩土边坡，包括稳定的坡体、面层结构和排水系统。

2．0．4 动态设计法 information feed back design method
    根据施工过程中应力监测、变形监测和施工勘察反馈的技术信息，对原设计方案及采用的技术参数及时进行验证、补充、修改和完善的设计方法。

3 基本规定

3．0．1 半地下储仓结构应按下列极限状态设计：
    1 储仓结构或斜壁支护达到承载能力破坏、锚固系统失效、坡体失稳或出现不适于继续承载的变形，应为承载能力极限状态；
    2 储仓结构或斜壁支护的变形达到正常使用的限值或影响耐久性能的某项限值，应为正常使用极限状态。

3．0．2 半地下储仓结构的安全等级应为二级，其中斜壁的安全等级和重要性系数，应按表3．0．2选用。

表3．0．2 半地下储仓斜壁安全等级和重要性系数

3．0．3 半地下储仓的仓体与其他结构可取不同的安全等级，由向仓体内倾的软弱结构面或滑动层控制的斜壁其安全等级应为一级。

3．0．4 岩质边坡的岩体分类应按现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的有关规定执行。

3．0．5 半地下储仓结构地基基础设计等级应为乙级，但位于复杂地质条件的场地、落在斜壁边坡上的构筑物应为甲级。

3．0．6 半地下储仓结构的设计使用年限应与矿井、露天矿或选煤厂设计服务年限相适应。当矿井或选煤厂设计服务年限不满50年时，斜壁的设计使用年限可按50年设计。当矿井或选煤厂设计服务年限超过100年时，斜壁的设计使用年限应仍按100年设计，但在设计文件中应注明。轻型屋面板和墙体围护板设计使用年限可按25年设计。

3．0．7 半地下储仓结构工程的抗震设防类别应为标准设防类。

3．0．8 半地下储仓结构的火灾危险性分类，存储原煤时应为丙类；存储洗后产品煤时应为戊类。上部结构采用钢结构时，堆煤高度范围内的钢结构应采取防火保护措施，其耐火极限不应小于1h。

3．0．9 半地下储仓结构耐火等级不应低于二级。

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4 布置原则和结构选型

4．1 布置原则

4．1．1 半地下储仓的平面布置，应根据工艺、地形、工程地质与水文地质、储存品种和施工等，经技术经济比较确定。

4．1．2 半地下储仓的返煤地道宽度应根据地道中机械设备布置、安装和检修所需要的宽度确定，人行道净宽不应小于1000mm，检修道净宽不应小于700mm。返煤地道的高度应能满足设备安装和检修时吊运的需要，净高不应小于2200mm。

4．1．3 返煤地道应设安全出口和通风孔，安全出口数目不应少于两个。当设两个安全出口时宜设于地道的两端，其安全出口之间的距离不应大于150m。安全出口和通风孔可与设备检修孔道合并设置，安全出口应有楼梯间直通室外地面。
    配煤栈桥纵向安全疏散距离不应大于75m。

4．1．4 半地下储仓斜壁顶部两侧应设置人行通道及相应的出入口，并应符合下列要求：
    1 人行通道净高不应低于2000mm，宽度不应小于1000mm；
    2 人行通道防护栏杆高度不应低于1100mm，栏杆离地面100mm高度内不宜留空。

4．1．5 返煤地道内应设排水沟，纵向坡度不宜小于3‰。地道底板横向坡度不宜小于10‰。集水应及时抽排，有条件时可采取自流排水。
    当返煤地道在基岩内开凿且水量较大时，应加强排水，地道衬砌及防水应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108的有关规定。

4．1．6 返煤地道伸缩缝应采取防水措施，并应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108的有关规定。

4．1．7 半地下储仓室外四周应设散水，散水坡度宜采用5％～8％，散水宽度宜采用1．0m～2．0m，湿陷性黄土地区的散水应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025的有关规定。

4．1．8 半地下储仓周边场地应完善地面排水设施，湿陷性黄土地区尚应采取地面防水措施。

4．1．9 栈桥跨间结构采用桁架时，在卸煤孔下宜避免布置下弦支撑，当不能避免时，应使卸煤孔避开支撑杆件。

4．1．10 半地下储仓的返煤地道、配煤栈桥及仓体内，应采取防止瓦斯聚集的措施，并应设置瓦斯排放设施。

4．2 结构选型

4．2．1 半地下储仓结构可分为配煤栈桥、栈桥支承结构、隔煤板、漏斗、返煤地道、仓盖或屋架及斜壁等部分(图4．2．1)。当边坡稳定性较好时，可采用门式支撑结构[图4．2．1(b)]。



图4．2．1 半地下储仓结构示意
1-斜壁；2-返煤地道；3-漏斗；4-隔煤板；5-配煤栈桥；6-栈桥支承结构；7-仓盖；8-仓盖及支承结构
4．2．2 半地下储仓结构斜壁选型应符合下列规定：
    1 当基岩埋藏不深时，宜利用基岩；
    2 斜壁宜利用自然地形做成人工边坡；
    3 堆填方时，宜做成加筋土斜壁。

4．2．3 半地下储仓返煤地道结构选型应符合下列规定：
    1 地基为硬质岩石时，返煤地道侧壁应利用基岩直接开凿；
    2 采用明挖施工时，应采用箱型断面或拱形断面；
    3 采用逆作法施工时，宜采用钢筋混凝土连续墙或钢筋混凝土排桩，也可采用钢筋混凝土排桩和防水壁结合的组合断面。

4．2．4 半地下储仓返煤地道漏斗选型(图4．2．4)应符合下列要求：

图4．2．4 半地下储仓返煤地道漏斗型式示意
    1 卸料应通畅；
    2 荷载传递应明确，结构受力应合理；
    3 造型应简单，施工应方便；
    4 填料应较少。

4．2．5 半地下储仓内隔煤板应采用钢筋混凝土结构。

4．2．6 配煤栈桥跨间结构宜选用钢结构或钢筋混凝土结构，不宜设下撑式拉杆。

4．2．7 配煤栈桥支承结构应符合下列规定：
    1 支承结构应采用钢筋混凝土筒体或框架结构；框架柱宜采用圆形截面，梁宜采用方形截面。当支承结构高度大于30m时，应采用钢筋混凝土筒体结构。
    2 半地下储仓仓盖采用网格或刚架结构时，宜作为配煤栈桥的支承结构。

4．2．8 配煤栈桥围护结构应符合下列规定：
    1 底板可采用钢筋混凝土预制板、压型钢板组合楼板或网纹钢板；
    2 围护墙和屋盖宜选用轻型板材；
    3 严寒地区的围护结构应采取保温措施。

4．2．9 半地下储仓屋面结构应符合下列规定：
    1 屋盖结构可采用门式支承、钢桁架、拱架或网格等结构型式；
    2 屋面板宜选用轻型板材。

4．2．10 屋盖结构采用门式支承、钢桁架或拱架结构时，应设置支撑体系。地震区尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。

4．2．11 半地下储仓基础设计应符合下列规定：
    1 返煤地道基础可采用钢筋混凝土板式或条形基础；
    2 栈桥支承结构宜采用钢筋混凝土板式基础，跨距与返煤地道宽度接近时，基础可与返煤地道基础整浇在一起；
    3 屋盖结构可采用钢筋混凝土独立基础或微型桩基；
    4 支承在斜壁上的门式支承结构基础的沉降量不应大于100mm，且整体倾斜不应大于0．002，其他地基变形允许值应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定。

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5 结构分析和构造

5．1 荷载及荷载效应组合

5．1．1 半地下储仓结构荷载可按下列分类：
    1 结构自重、土压力、静水压力、固定设备的自重、结构内部预应力、地基变形、环境温度作用等，应为永久荷载；
    2 储料荷载、楼地面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载、渗流压力、地震作用、可移动设备荷载、设备安装检修荷载、设备拉力，以及储仓外地面上的堆料荷载等，应为可变荷载；
    3 爆炸力等应为偶然荷载。

5．1．2 半地下储仓结构应根据施工、使用和检修过程中可能同时出现的荷载作用，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。

5．1．3 半地下储仓结构荷载效应组合除应符合本规范的规定外，尚应符合现行国家标准《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB 50592、《建筑地基基础设计规范》GB 50007、《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的有关规定。

5．1．4 半地下储仓结构设计基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：
    1 永久荷载的分项系数，应符合下列规定：
        1)当其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合，应取1．2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1．35；
        2)当其效应对结构有利时，应取1．0；对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0．9。
    2 可变荷载的分项系数，应符合下列规定：
        1)当其效应对结构不利时，应取1．4；对标准值大于4kN／㎡的屋面、楼面的活荷载宜取1．3；储料荷载应取1．3；设备拉力宜取1．3；静水压力宜取1．1，渗流压力宜取1．2；安装检修荷载宜取1．3；抗浮验算时，地下水浮力荷载分项系数宜取1．0；
        2)当其效应对结构有利时，宜取0．9。
    3 斜壁的稳定性和岩土层加固体长度计算时，分项系数均可取1．0。

5．1．5 半地下储仓结构设计基本组合的可变荷载组合系数ψ_c，可按下列规定采用：
    1 与风荷载组合时，宜取0．85；
    2 与屋面均布活荷载组合时，宜取0．7，不应与雪荷载同时组合；
    3 与雪荷载组合时，宜取0．7，不应与屋面均布活荷载同时组合；
    4 与设备荷载组合时，宜取1．0；
    5 与储料荷载组合时，宜取1．0；
    6 与设备安装、检修荷载组合时，宜取0．7。

5．1．6 对承受动荷载的结构构件应进行动力计算，设备的动力荷载应由设备制造厂商提供。电动机功率不大于100kW，机器功率不大于500kW且扰动频率远离共振区时，结构构件可采用将动力设备自重与物料自重之和乘以动力系数后按静力计算。

5．1．7 设置在楼面或屋面上的动力设备，应采取减(隔)振措施。

5．1．8 设备安装、检修时的动力系数，可取1．1～1．2，其作用应只传至其下的楼板和梁。

5．1．9 设计梁、板时，楼面活荷载不宜折减。

5．1．10 储煤压力的计算应符合下列规定：
    1 煤炭的物理特性参数可根据实践经验或通过试验分析确定，当无试验资料时，可采用现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计规范》GB 50077中有关储料的物理特性参数；
    2 配煤栈桥支承结构埋入煤堆时，应计入煤堆对支承结构的作用，该作用可按现行国家标准《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB 50592的有关规定计算；
    3 漏斗间支承横梁的荷载计算应计及上部全部煤压荷载；
    4 储煤作用在端壁上的水平压力P_h，可按静止压力计算；
    5 隔煤板单位面积上水平压力荷载应按下列公式计算：


    式中：γ——重力密度(kN／m³)；
          s——储料高度；
          φ——内摩擦角；
          k一侧压力系数。

5．1．11 半地下储仓斜壁边坡设计时应计入地表附加荷载，以及邻近建筑物基础所增加的荷载，并应按荷载的实际作用值作为标准值，地表附加荷载不应小于15kN／㎡。

5．2 结构分析

5．2．1 半地下储仓按承载能力极限状态设计时，所有结构构件均应进行承载力计算。对仓壁结构尚应进行锚固系统、坡体稳定计算及不适于继续承载的变形验算。

5．2．2 半地下储仓按正常使用极限状态设计时，应计算储仓结构变形，结构构件应进行抗裂、裂缝宽度及受弯构件的挠度验算，并应满足耐久性要求。

5．2．3 配煤栈桥跨间结构宜与下部支承结构整体分析。配煤栈桥支承结构及跨间结构的计算，应符合现行国家标准《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB 50592有关规定。

5．2．4 返煤地道采用钢筋混凝土箱型结构时，可按封闭刚架计算；侧壁采用钢筋混凝土连续墙或排桩时，可按两端固定的梁计算，地道顶板可按简支板计算。

5．2．5 隔煤板与配煤栈桥的支承筒体整体连接时，可根据抗弯刚度比计及支承筒体对隔煤板的弹性约束作用，隔煤板可按弹性理论计算。

5．2．6 隔煤板应进行一边空载一边满载的工况下强度计算，并应进行挠度验算，挠度值宜小于板净跨L_o的1／300。

5．2．7 返煤地道侧壁的水平作用，应根据侧壁与支挡结构的关系确定。

5．2．8 与煤直接接触的钢筋混凝土构件应进行裂缝宽度计算，最大裂缝宽度ω_max的允许值应为0．2mm。

5．2．9 返煤地道及漏斗可不进行抗震验算。

5．2．10 仓盖结构采用门式支承结构时，基础应进行承载力、抗滑移、抗倾覆验算，并应计及斜壁正常变形引起的内力。

5．3 构 造

5．3．1 半地下储仓结构配煤栈桥、仓盖结构、返煤地道等，宜分别按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定设置伸缩缝。

5．3．2 结构材料宜符合下列要求：
    1 混凝土材料应根据设计使用年限和结构所处的环境类别、作用等级，确定最低强度等级、钢筋的最小保护层厚度和最大水胶比，与煤直接接触的环境类别和作用等级可按Ⅰ-C确定，冻融环境时可按Ⅱ-C确定；
    2 钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500级钢筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335级钢筋；
    3 钢结构用钢材应根据结构的重要性、应力状态、连接方法、板材厚度和工作环境等因素，选用合适的钢材牌号和材性，承重结构的钢材不应低于Q235B；

5．3．3 返煤地道应采用防水混凝土浇筑。防水混凝土的抗渗等级应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB 50108的有关规定。

5．3．4 返煤地道壁厚不宜小于250mm，迎水面保护层厚度不宜小于40mm。

5．3．5 隔煤板厚度最薄处不应小于200mm，应双向双层配筋，钢筋直径不应小于10mm，间距不宜大于200mm，两层钢筋网片应设梅花形排列的水平拉结筋，钢筋直径不宜小于6mm，间距宜为400mm～600mm。

5．3．6 配煤栈桥支承结构柱埋入煤堆时，框架柱宜采取防护措施，梁上宜设分煤尖。

5．3．7 配煤栈桥支座应满足承载力、刚度和位移要求，并应设有防止栈桥跨间结构坠落的措施。

5．3．8 返煤地道侧壁顶部支承漏斗壁处宜设暗梁，暗梁宽度不宜小于壁厚，高度不宜小于500mm，暗梁纵向钢筋的总配筋率不宜小于1．2％，箍筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。

5．3．9 返煤地道采用箱型断面时，角部应加腋，腋角垂直长度与水平长度之比宜为1：3，加腋处应设置箍筋，最大间距不宜大于250mm。

5．3．10 漏斗壁厚度不宜小于200mm，宜配置内外双层钢筋，水平或斜向钢筋的最小配筋率单面不应小于0．2％，受力筋直径不宜小于10mm，间距不应大于200mm。

5．3．11 钢筋混凝土地道侧壁上开有通风孔或安全出口时，地道侧壁洞口两侧应设置暗柱，洞口上下应设暗梁，并应按下列规定配置附加钢筋：
    1 洞口每边的附加钢筋截面面积，不应小于被洞口切断的钢筋截面面积的0．6倍，且暗柱和暗梁纵向钢筋的最小配筋率不宜小于1．0％；
    2 暗柱和暗梁纵筋自洞口边伸入侧壁的长度不应小于40d；
    3 暗柱和暗梁箍筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于150mm；
    4 在洞口四角45°方向的侧壁处应配置两根直径不小于18mm的附加斜向钢筋，间距不宜大于200mm，斜向钢筋两边伸入斜壁的长度不应小于40d(图5．3．11)。


图5．3．11 侧壁洞口构造示意
5．3．12 地下储仓漏斗的斜向钢筋宜采用分离式配筋，漏斗斜向钢筋伸入到漏斗上口梁内长度不宜小于50d(图5．3．12)。

图5．3．12 斜壁钢筋锚固长度示意

5．3．13 半地下储仓的内表面，应根据储料容重、粒径、硬度、冲击磨损程度等要求，设置相应的耐磨、助滑与防冲击内衬，并宜符合下列规定：
    1 半地下储仓中的立壁，可将钢筋保护层加厚20mm～30mm，兼作内衬；钢筋保护层厚度大于50mm时，宜在保护层中加一层防锈钢筋网片；
    2 半地下储仓中的斜壁，宜采用适应变形能力好的水泥基耐磨材料；
    3 储仓中磨损严重的仓口部位，宜采用耐磨性能好且易于更换的内衬材料，可选用耐磨钢板、不锈钢板等；
    4 对储仓中长期直接承受冲击的部位，宜采用防冲击破坏的附加措施；
    5 水泥基耐磨材料内衬厚度宜为40mm～50mm，内衬中应设钢筋网片，钢筋网片应通过连接短筋与仓壁基层拉接。其他内衬做法宜符合现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计规范》GB 50077的有关规定。

5．3．14 仓底漏斗分隔梁顶宜设混凝土分煤尖(图5．3．14)。


图5．3．14 分煤尖护角做法示意
1、2-耐磨钢板；3-角钢；4-锚筋
5．3．15 配煤栈桥跨间结构和仓盖结构应符合下列要求：
    1 构件截面宜选用闭口截面，闭口截面端头应焊接封闭；
    2 采用型钢或钢板闭口组合截面时，应采用连续焊缝焊接封闭；
    3 主要承重构件不宜采用薄壁构件，与煤直接接触的构件应采取有效防护措施；
    4 构件截面应在构造上避免难于检查、清刷和油漆的位置，以及能积留湿气、瓦斯、煤灰的死角和凹槽。

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6 斜壁边坡设计

6．1 一般规定

6．1．1 半地下储仓的斜壁可为土质边坡、岩石边坡和土岩混合边坡。

6．1．2 安全等级为一、二级的斜壁边坡应遵循动态化设计和信息化施工的原则。

6．1．3 斜壁边坡的抗震设防烈度可采用本地区的地震基本烈度，地震作用与荷载组合应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的有关规定，抗震验算的边坡稳定安全系数应取1．05。

6．1．4 抗震设防的斜壁边坡中支护构件可按三级抗震等级采取相应的抗震构造措施。

6．1．5 斜壁边坡应设置地表及内部排水系统，内部竖向排水系统宜在斜壁面层后暗排。

6．1．6 斜壁边坡的耐久性环境作用等级、材料与保护层最小厚度要求，宜符合现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB／T 50476的有关规定，各部分的耐久性措施应匹配。

6．1．7 斜壁边坡的混凝土面层在长度方向上应设置伸缩缝，其间距不宜大于40m，缝宽不宜小于20mm，伸缩缝构造同时应满足耐磨和抗冲击的要求。

6．1．8 对于湿陷性黄土斜壁边坡，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ 167的有关规定。

6．1．9 斜壁边坡其他技术要求应符合国家现行标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330和《公路路基施工技术规范》JTG F10的有关规定。

6．2 勘察与斜壁结构计算

6．2．1 斜壁边坡设计前应进行与设计阶段相适应的岩土工程勘察，对安全等级为一级的斜壁工程应进行专门的边坡工程勘察，其内容应符合本规范附录A的要求，必要时尚应进行施工勘察。安全等级为二、三级的斜壁工程与其他建(构)筑物岩土工程勘察结合一并进行时，其内容应满足边坡工程勘察的深度和要求。

6．2．2 斜壁边坡的设计内容应包括确保边坡稳定的人工加强措施选择、坡体稳定与加强措施的计算和构造、斜壁面层及构件计算与构造、施工技术要求、监测及监测项目报警值要求、监测频率与持续时间要求，以及使用过程中维护和长期监测要求。

6．2．3 斜壁边坡结构设计应进行下列计算和验算：
    1 桩、面板、挡墙及其基础的抗压、抗弯、抗剪、抗冲切承载力和局部受压承载力计算，锚杆(索)、土钉杆体的抗拉承载力计算以及与面层的连接计算等边坡结构的承载力计算；
    2 锚杆(索)及土钉锚固体的抗拔承载力和桩的承载力；
    3 斜壁结构整体和局部稳定性验算，对一级边坡应进行数值分析，有条件时宜进行返煤地道、配煤栈桥支承结构及隔煤板与斜壁相互作用的三维数值分析；
    4 结合当地工程经验进行变形验算，保证上部围护结构和周边管线的变形满足安全使用要求；
    5 地下水控制计算和验算；
    6 对施工期间可能出现的不利工况进行验算；
    7 配合施工对临时支撑措施进行验算。

6．2．4 斜壁边坡稳定性验算时，应采用天然状态下的土性参数，对确定的长期地下水变动范围应采用饱和状态下的土性参数；对受雨水浸湿影响的范围，可根据实验结果或当地经验采用增湿状态的土性参数。

6．2．5 斜壁采用加筋土时，应进行下列结构计算：
    1 加筋带截面的抗拉承载力验算、加筋带抗拔验算、面板的厚度和配筋计算等内部稳定计算；当斜壁高度超过12m时，应采用总体平衡法进行验算；
    2 地基承载力验算、加筋体沿基底抗滑与抗倾覆稳定性验算、地基与墙后土体的整体滑动验算等外部稳定计算。

6．2．6 斜壁采用土钉时应进行下列结构计算：
    1 应采用极限平衡法进行整体稳定性分析。对应斜壁边坡的安全等级为一、二、三级时，内部整体稳定性分析以及沿底部以下滑动的外部整体稳定性安全系数分别不应小于1．35、1．30、1．20；
    2 面层以及面层与土钉的连接计算。

6．2．7 斜壁采用锚杆(索)时应进行下列结构计算：
    1 杆截面计算、锚固体与地层锚固计算、锚杆与砂浆的锚固计算、锚固段长度计算、锚杆(索)弹性变形计算等锚杆计算；
    2 锚杆和土体组成的锚固体整体稳定性计算。

6．2．8 斜壁采用加筋土或土钉时，应按刚性挡墙验算基底抗滑、整体倾覆和地基承载力，并应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定。

6．3 构造和耐久性

6．3．1 采用土钉加强的斜壁边坡应符合下列规定：
    1 斜壁中应采用注浆土钉，并应符合下列规定：
        1)无腐蚀环境时，土钉钢筋宜采用热轧带肋钢筋，钢筋直径不宜小于16mm；水泥砂浆强度等级不宜低于20MPa；
        2)环境作用等级为V-C时，宜采用工厂化生产的环氧涂层钢筋；或水泥砂浆中增加阻锈剂的同时，根据设计使用年限将钢筋直径加大至少2mm；
        3)环境作用等级为V-D时，除有可靠的专门论证和实践经验外，宜采用钢筋全长加设塑料波纹管防护的土钉；
        4)环境作用等级为V-E时，应经过专门论证，沿钢筋全长加设聚乙烯或聚丙烯塑料波纹套管，套管壁厚不应小于1．5mm，波纹的幅高不小于壁厚的3倍；
        5)套管内壁与钢筋之间的环形间隙用水泥浆密实填充，厚度不应小于5．0mm。
    2 加设套管的土钉在套管外的保护层厚度不应小于30mm；注浆体或混凝土中掺加阻锈剂时保护层厚度不应小于20mm。
    3 土钉边坡应采用喷射混凝土和钢筋混凝土复合面层。
    4 土钉钢筋与面层之间宜采用螺母、楔形垫圈及方形钢垫板与面层连接。钢垫板应均匀紧贴喷射混凝土面层，方垫板的尺寸不宜小于150mm×150mm，厚度不宜小于18mm。
    5 采用与锚杆结合的复合土钉支护时，锚杆可取代同位置的土钉，锚杆长度应大于周边土钉的长度，斜壁上部两排不应采用锚杆。
    6 在腐蚀环境下，耐久性检测土钉不应少于3根，并应符合下列规定：
        1)检测土钉的构造及施工方法与工作钉相同；
        2)检测土钉长度可根据能够拔出检验所需的空间确定；
        3)检测频次宜根据环境工作等级确定，每隔3年～5年检测一次钢筋锈蚀状况。

6．3．2 采用锚杆(索)加强的斜壁边坡，应符合下列规定：
    1 锚杆宜采用高强度精轧螺纹钢筋，长度小于20m的锚杆也可采用HRB400或HRB500的钢筋；
    2 锚索采用的低松弛钢绞线、环氧涂层钢绞线和无粘结钢绞线，尚应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB／T 5224的有关规定；
    3 对拉力和拉力分散型锚杆(索)混凝土保护层最小厚度，应根据环境工作等级在现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB／T 50476的有关规定基础上增加20mm，其他类型锚杆(索)以及锚固段采用波纹套管保护时可不增加；
    4 锚杆(索)应采用沉头式锚头；
    5 水、土中有化学腐蚀环境的地层，不应采用预应力锚杆(索)；
    6 锚杆的防腐耐久性，应根据锚杆类型符合现行国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规规》GB 50086的有关规定；
    7 在腐蚀环境下，应设置不少于3根有代表性的耐久性检测锚杆，锚杆位置应易于检测，并应符合下列规定：
        1)检测锚杆可与工作锚杆结合，也可专门设置；
        2)检测频次宜根据环境工作等级确定，每隔3a～5a检测一次；
        3)采用外观检查与物理化学分析相结合方法，重点检测分析锚头、自由段防腐措施、部分注浆体和混凝土保护层。

6．3．3 采用加筋带加强的斜壁边坡宜符合下列规定：
    1 加筋土斜壁高度不宜超过12m，超过12m时应做特殊设计，并应通过实验选择填料。
    2 加筋带宜选用钢塑复合土工加筋带，其产品规格与尺寸偏差以及技术要求应符合现行行业标准《公路工程土工合成材料土工加筋带》JT／T 517的有关规定。
    3 面板宜采用预制钢筋混凝土面板，面板四周应设企口和相互连接装置，外形可为矩形、六边形、十字形等可锁口形状，其强度等级不宜低于C30，厚度不应小于100mm。
    4 面板上的筋带结点，可采用预埋钢拉环、钢板锚头或预留穿筋孔等构造形式，并应符合下列规定：
        1)钢拉环应采用HPB300钢筋制作，直径不应小于10mm；
        2)钢板锚头应采用Q235B钢板制作，厚度不应小于3mm；
        3)土工加筋带与钢拉环的接触面应做隔离处理。
    5 加筋土边坡的基底应结合地形做成水平或台阶形，不得形成纵坡。

6．3．4 对自然稳定的岩石斜壁边坡，应符合下列规定：
    1 应采用挂网锚喷护面，锚杆应为全粘结锚杆；
    2 锚杆锚入斜壁内深度不宜小于2．0m，锚筋在面板内锚固长度不应小于25d；
    3 面板为现浇混凝土时，锚杆间距可采用1．5m～3．0m，且不应大于锚杆长度的1／2；
    4 面板采用预制混凝土时，每块板的锚杆不应少于3根。

6．3．5 斜壁喷射混凝土面层应符合下列规定：
    1 材料可采用喷射混凝土或纤维混凝土；
    2 喷射混凝土强度等级不应低于C30，1d龄期的抗压强度不应低于5MPa；
    3 喷射混凝土面层厚度不应小于100mm，面层内应设置钢筋网，直径不应小于6mm，间距不宜大于250mm。当厚度大于120mm时，应设置两层钢筋网。面层钢筋网在施工缝处的搭接长度不宜小于250mm。

6．3．6 钢筋混凝土面板厚度不应小于100mm，混凝土的强度等级不应低于C30，面板内配置双层钢筋网，钢筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于250mm，保护层厚度不应小于30mm。

6．3．7 锚杆(索)与土钉的对中隔离架、导向帽和对中支架，应采用塑料或其他对杆体无害的材料制成，不得采用镀锌钢丝或木材制成。

6．3．8 斜壁边坡顶部应设置钢筋混凝土护顶板，板厚不宜小于200mm，宽度不宜小于800mm，混凝土强度等级不应小于C30。

6．4 监 测

6．4．1 安全等级为一级、二级的半地下储仓结构工程应系统地进行施工与使用期的监测，并应包括地下水环境监测、斜壁边坡及其加强措施的应力与变形监测。

6．4．2 半地下储仓结构工程竣工后，应按设计使用要求和运行条件对监测系统采取保护措施。

6．4．3 半地下储仓结构工程应根据监测方案确定的报警指标制订相应的应急预案。

6．4．4 对监测所需的局部或临时拆除措施，应及时修复。

6．4．5 半地下储仓结构工程应由工程设计单位提出监测要求，有资质的单位编制监测方案，并经业主、设计单位和监理单位确认后实施。监测方案应包括监测项目、监测目的、监测方法、测点(线)布置、监测项目报警指标、监测状态记录要求及监测信息反馈规定等。

6．4．6 监测应委托有资质的单位组织实施，监测信息应及时总结并按规定及时反馈给设计单位和施工单位。

6．4．7 半地下储仓结构工程的监测项目应根据工程的重要性、受力和变形要求、支护加强措施的特点及工程与水文地质环境变化特点，按本规范附录B选择确定。

6．4．8 斜壁工程安全等级为一级时，深层土体水平位移监测宜采用测斜仪，位移的稳定过程可用收敛计监测。

6．4．9 工程设计应根据地层条件、安全等级、使用功能、地区经验和实践经验确定变形和应力观测项目的报警指标。斜壁顶点水平位移与开挖深度比值的报警值不宜大于2‰，垂直沉降的比值预警值宜为1．5‰；预应力锚杆(索)的初始预应力报警值不应大于其拉力设计值的10％，锚杆锚头位移及被加固结构物的变形报警值宜采用变形速率限值和设计容许值；永久支护结构与临时支撑的应力与变形报警值宜采用设计值；工程渗水、漏水及地下水位与水质变化的报警值应根据对工程影响程度的大小具体确定，当地下水位升高超过设计允许的正常范围时，应采取疏水、降水等措施。

6．4．10 工程设计应根据工程的重要性和监测项目的敏感性确定变形和应力观测的频次与持续时间。变形观测从施工期开始直到变形稳定，且投入使用后不应少于三年，完成后监测单位应向业主和设计单位提供完整的竣工监测报告。其后可加大观测时间间隔至每年一次，监测结果应进入维护管理档案。

6．4．11 各类监测项目除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关专用设计标准的规定。

6．5 维护管理

6．5．1 在设计使用年限内应对半地下储仓结构工程进行维护管理，并应建立维护管理档案。

6．5．2 在设计使用年限内应避免长时间空仓，部分仓段全空仓时间不宜超过7d，空仓期间应对斜壁边坡巡查检修，并应按监测项目的要求完成有关监测。

6．5．3 在设计使用年限内应按监测管理要求，定期监测相关项目，并应及时分析整理相关数据；对变形和应力出现异常的情况，应及时会同勘察、设计、施工三方提出处置方案并迅速处理。

6．5．4 对长期暴露在煤仓中的钢结构主要受力构件，应根据防腐涂装材料的使用年限定期重新涂装。

6．5．5 对半地下储仓地面变形监测范围内的地表堆载应进行管理，不得超过设计允许的堆载限值。

6．5．6 生产期间应定期清洗配煤栈桥和返煤地道中的煤尘。

6．5．7 生产期间应定期检修屋面通风设施并清理屋面积灰。

附录A 半地下储仓岩土工程勘察报告内容要求

A．0．1 安全等级为一级的斜壁工程岩土工程勘察报告，应包括下列内容：
    1 工程所在场地的地形、地貌与项目完成后地形、地貌的主要改变，以及改变后对工程的影响；
    2 周边或邻近工程的挖填方工程现状及所采取的边坡稳定技术措施；
    3 储仓边坡工程地质条件，包括地层结构、岩土物理力学性质、岩土参数的分析评价及建议值；
    4 场地水文地质条件，包括地下各含水层、隔水层埋深和分布，地下水位及其变化幅度和各含水层渗透系数，地下水的类型、压力、流向、补给来源与排泄方向，工程建设后对地下水特征的影响，提出处理建议；
    5 在查明工程地质和水文地质条件的基础上，确定边坡类别和可能的破坏形式，提供验算储仓边坡稳定性、变形和设计所需的计算参数值；评价储仓边坡的稳定性，并提出潜在的不稳定边坡的整治措施和监测方案的建议，开挖或构筑的适宜性与施工注意事项的建议；
    6 对需进行抗震设防的储仓边坡应提供地震动参数；
    7 提供地层和地下水的化学实验与分析，确定土和水的环境工作等级，在储仓工作期间对水土腐蚀性的影响预测，如地层的化学成分和含量、地层的有效电阻、水的导电率、水的化学成分及pH值、地层与金属的氧化还原势、杂散电流等，为土体加强的耐久性设计提供依据；
    8 对存在特殊地层的储仓边坡应有专项技术研究报告；
    9 对采用新技术和新材料加固岩土体的工程，应有专题技术研究报告；
    10 应提出沿边坡开挖线的地质纵、横剖面图；
    11 对现阶段无法满足勘察要求的部分工作提出补充施工勘察的内容。

A．0．2 安全等级为二、三级的斜壁工程岩土工程勘察报告内容应满足边坡工程勘察的深度和要求。

附录B 半地下储仓结构工程监测项目

表B 半地下储仓结构工程监测项目

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
    1)表示很严格，非这样做不可的：
     正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
    2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
     正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
    3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
     正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
    4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《钢结构设计规范》GB 50017
《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025
《钢筋混凝土筒仓设计规范》GB 50077
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086
《地下工程防水技术规范》GB 50108
《建筑边坡工程技术规范》GB 50330
《混凝土结构耐久性设计规范》GB／T 50476
《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB 50592
《预应力混凝土用钢绞线》GB／T 5224
《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ 167
《公路路基施工技术规范》JTG F10
《公路工程土工合成材料 土工加筋带》JT／T 517

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