巨型煤仓的基础设计.pdf

年第期煤矿设计 巨型 煤仓 的基础设计 煤炭部西安设计研究院蒲维 民 一 、基础 以上荷载特点 我院为大同云岗选煤厂设计的原煤贮存仓 内径为 , 贮煤平均 高 , 工艺容量为 万 原煤 , 实际容积为万 ,, 若按计算 , 可达万 , 是工艺要求 的倍 。 传至筒 壁上 的竖 向荷载 有 屋 顶 结 构传至 筒仓上环梁的重量 、 筒壁自重 、 筒壁基础承台梁 自重和筒 内壁 因煤压传来的向下摩擦力 , 合计 约为 。相 当可观 。 仓底漏斗结构 上与筒壁分开 , 其上荷重完 全由漏 斗柱承担 , 有煤的荷重 、 漏斗自重 、 漏斗 梁 、 柱自重 , 合计约 。 柱 所传竖向力亦很 大 。 二 、 工程地质概貌 原煤贮存仓位于准备车间与主 厂房之 间 , 产品仓 的南端 。 地貌西边地形 呈梯状台阶 , 每 阶高约 , 宽约 , 长约东边 地形 不平 , 东北 渐 低 , 西南陡峻 。 最大高差约为 。详 见 图 。 两个筒 仓范围 内有个钻 孔资料 , 地表土 有人工填土 、 黄土状粉土和粉质粘土 下有 中砂 和碎石层 , 有个 别钻孔见泥岩 , 其 下 为粗细砂 岩 。 砂岩成分主要 为石英 、 长 石 , 钙质胶结 , 层 状 , 质硬或坚硬 , 产状平缓 , 倾角一 , 砂岩厚 多米 , 倾角 , 砂 岩饱和单轴抗压强 度 , 据个岩样统计 , 设计值为 , 其折 减系数采用微风化 中值平一 。 砂岩物理指标统计如下 干容重 二 一 , 干容重 。 一 , 计算值 。 软 化 系数 二 , 软化系数 。, 计算值 。 因此 , 工程地质工程师建议砂岩厚且强度 高 , 利用砂岩做主要构筑物的地基较好 为挖掘 承载力高 的潜力 , 可选用桩基 。 设计考虑到荷重 大的主要特点 , 又有基岩承载力高的有利条件 , 基础的选择就无疑地以能直接传至基岩为好 。 三 、基础形式 的选择 根据多年对筒仓设计 的经验 , 筒仓仓底 结 构和基础所消耗的钢材 、 水泥 , 通常占整个筒仓 消耗钢材 、 水泥指标的以上 。 因此 , 选用合 理的仓底结构和基础形 式 , 是体现筒仓设计经 济合理的重要环节 。 西仓基础环梁可直接座落在基岩上 。 为节 约土石方工程量 , 根据基岩较高的情况而抬高 筒壁基础环梁的底高 大约比东仓高 。 东仓基础环梁靠近中间支架部分可直接座 落在基岩上 , 而其余部分通过 灌注桩传至基岩 瑟 砰上 。 西仓 东仓 攀鬓霎委 八八八八八 一巡上 月 些匹 一 一十 乙幸熟葺 经 伴 二任 图工程地质剖面示意 筒壁基础 环梁 断面 ,。混 凝土 , 按 环 状 深 梁计 算 , 侧面需按构造配置附加纵 向 钢筋 , 其箍筋还要考虑抗扭 。 由于两仓中间的漏斗仓下基 卖岩高低不 同 , 西仓仅 沿其漏 斗仓 下的活动胶带运输机 开 凿条 二宽的石槽 , 而东仓用井字梁板 结构 , 用柱将其荷重传至灌注桩 再传至基岩 。 这种设 内柱的办法 , 卜 煤矿设计年第期 减少了仓底结构 的计算跨度 。 这样的选取 , 共节约土石方约万 , 而且 还节约钢筋混 凝土 , 缩 短施工工期 个 多月 。 四 、 灌注桩的设计 基 岩承载力 的确定 工程地质报告 中 , 根据个 岩 样统计提出 的砂岩地基承载力设计值为 。 我们在 设计中应采用多少小 了会造成浪费 , 大了又怕 不安全 。 我们查沈杰 编 的地基基础 设计手册 中岩石力 学性 质经验指标 , 由于干容重计算值 为 , 其允许 应力仅 为 , 又加 之软 化系数在间 , 计算值为 , 属新第 三系红砂岩 , 且细砂岩表层与泥岩呈互层 , 又见 砂岩裂 隙较多 , 有粘土 充填其间 , 这些 因素都会 使其承载 力降低 。 在 这 种情况下 , 设计值取 比较妥善 。 端承钢筋混凝土灌注桩 的设计 单桩轴向受压容许承载力计算如下 尸 二 一 式中 , 为安全 系数 , 一般取 尸 。 为静载 试验中的单桩轴 向受压极限荷载 尸 。 为单桩轴 向受压容许承载力 。 由于本工 程尚未 作单桩静载试验 , 只能按 几采用 。 为桩面积 。 承压桩基的垂直承载力验算 依地基基础设计手册 , 中心受压时 镇 。 在地震荷载下 从 。二镇 。 式 中 , 伽 。二 为单桩 桩 顶 最大轴向压 力 , 亦 即 , 二 只 设计中应 使 伽二 , 为桩上 柱 传 竖 向 力 , 生 。 那么最小桩径 ’’ 配筋计算 若仅考虑混凝土的轴心受压 凡一 〔〕 一 凡一 一二尸一二 一一一二二二 , “ 一 刀王 “ 了 尤 一 。 〔 人 〕 从 〔〕 , 即倍 。 如果上部桩直径取 , 那么下部直径 计算如下 番 一〔〕 〔 〕 式 中为偏压系数 。 。 , 一 德 一 脚 由于受压安全 系数大且在地下土中深埋 , 故只需按构造配筋即可 。 纵 向受力筋不小于 , 即 二 掣 又。。又 二澳丁 一 。 艺 配置史筋 ‘ 。 混凝土 为 。, 箍筋 为必 , 且在桩顶 加密 , 形式为焊接环式 , 焊接长度若施工单 位有条件时可改为螺旋箍笼 。 为加强其钢箍笼 的刚度和整体性 , 每隔设一焊接加劲箍环 , 直径曰 。 。 最后指出若基础做成整片后 , 地基承载力 只要满足即可 , 巨型煤仓可普遍用 。 参考文献 工业与民用建筑灌 注 桩基础设计与施工规程 一 中国建筑工业出版社 , 。 地基基础设计手册 沈杰编 , 年 。 匹卫二李 责任编辑孙缨 丫万 从