李永祥 （中煤科工集團(tuán)北京華宇工程有限公司，北京 100120）

0 引 言

目前我國(guó)的煤炭物流大多是煤炭生產(chǎn)企業(yè)、煤炭需求企業(yè)自營(yíng)物流，約占80%左右。這樣造成的結(jié)果就是，物流裝備、物流從業(yè)人員等有效資源不能充分整合利用；同時(shí)，在煤炭物流市場(chǎng)中煤炭經(jīng)營(yíng)單位和中介機(jī)構(gòu)過(guò)多，煤價(jià)層層加碼，層層盤(pán)剝，交易成本過(guò)高，此外煤炭物流市場(chǎng)分布不均也提高了交易成本，致使流通過(guò)程中運(yùn)輸和交易費(fèi)用大幅增加。

《鄂爾多斯市“十二五”現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求：“依托我市豐富的煤炭資源，構(gòu)建以鐵路運(yùn)輸為主，運(yùn)輸便捷的專業(yè)化煤炭物流綜合服務(wù)體系。在煤炭生產(chǎn)基地和中轉(zhuǎn)基地，建設(shè)一批大型煤炭物流園區(qū)、配送中心，實(shí)現(xiàn)煤炭資源就地洗選、篩分、集散，提高煤炭的附加值和綜合利用率。因此可提供綜合性、全程性、集成化于一體且可實(shí)現(xiàn)物流、現(xiàn)金流、數(shù)據(jù)流和信息流相統(tǒng)一的現(xiàn)代化煤炭物流園區(qū)便孕育而生。

1 海勒斯壕集運(yùn)站槽型倉(cāng)工程概況

作為煤炭物流園區(qū)最重要的一環(huán)就是“儲(chǔ)－裝－運(yùn)”系統(tǒng)，本工程依據(jù)地勢(shì)、地勘條件等因素綜合考慮并作經(jīng)濟(jì)效益分析之后,最終其儲(chǔ)運(yùn)方式選擇半地下式槽型倉(cāng)，裝運(yùn)方式則通過(guò)火車(chē)定量裝車(chē)倉(cāng)進(jìn)行快速裝載，運(yùn)輸方式采用火車(chē)外運(yùn)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)煤炭物流園區(qū)“儲(chǔ)－裝－運(yùn)”各系統(tǒng)、各環(huán)節(jié)、各單位之間的協(xié)調(diào)一致，大大提高整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的效率。

本工程為半地下式槽型倉(cāng)，全長(zhǎng)230m，兩端各設(shè)一處樓梯間，中部加設(shè)一處逃生及通風(fēng)巷道，槽型倉(cāng)沿長(zhǎng)度方向設(shè)置3個(gè)內(nèi)徑為10.5m的核心筒，核心筒兩側(cè)設(shè)置嵌巖隔板將此槽型倉(cāng)分割成4部分區(qū)域，總儲(chǔ)量約為14萬(wàn)t原煤，核心筒與兩端樓梯框架結(jié)構(gòu)共同支撐上部鋼桁架落煤通廊，槽型倉(cāng)頂部設(shè)穹頂網(wǎng)殼屋面，槽型倉(cāng)底部設(shè)16個(gè)漏斗配煤，如圖1所示。

圖1 槽型倉(cāng)縱剖面圖

2 槽型倉(cāng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 槽型倉(cāng)底部地道設(shè)計(jì)

本槽型倉(cāng)工程底部為封閉式箱型地道，凈寬9m，凈高7m，沿縱向均勻分布16個(gè)漏斗口，每2個(gè)漏斗口會(huì)將地道頂板分割成一個(gè)梯形區(qū)域，在計(jì)算時(shí)將兩個(gè)漏斗之間的梯形區(qū)域簡(jiǎn)化成梯形梁，兩側(cè)設(shè)計(jì)成剛性壁柱，從而形成一榀框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算；側(cè)壁則以兩個(gè)壁柱之間為一段板單元，將其簡(jiǎn)化成三端固定一端簡(jiǎn)支板計(jì)算；底板計(jì)算則以槽型倉(cāng)整體進(jìn)行計(jì)算。本結(jié)構(gòu)在通過(guò)上述方式進(jìn)行簡(jiǎn)化之后，可實(shí)現(xiàn)快捷有效的計(jì)算，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮巖石裂隙水水壓的影響。

2.2 槽型倉(cāng)倉(cāng)壁表土段支護(hù)方式

由于本工程地下部分存在約15m厚的表土段，設(shè)計(jì)采用加筋帶方式抵消直、斜壁后土體對(duì)面板的土壓力，見(jiàn)圖2、圖3所示。在距離面板5m范圍內(nèi)用級(jí)配砂礫石換添，要求砂礫石換添粒徑不宜大于填料壓實(shí)厚度得2/3，且粒徑不得大于150mm。填料中不得有凍塊、有機(jī)料及生活垃圾，砂礫石占填料的比重約為40%。填料施工應(yīng)嚴(yán)格按照分層壓實(shí)，其壓實(shí)順序應(yīng)從加筋帶中部開(kāi)始，逐步碾壓至加筋帶尾部，在碾壓靠近面板位置，壓實(shí)機(jī)械與面板距離不得小于1m，靠近面板區(qū)域選用級(jí)配良好的填料，用小型壓路機(jī)輕壓或人工夯實(shí)，嚴(yán)禁使用大、中型壓實(shí)機(jī)械施工。

圖2 直壁段加筋土示意圖

2.3 槽型倉(cāng)斜壁風(fēng)化基巖段支護(hù)方式

表土層以下是砂層和風(fēng)化基巖層，設(shè)計(jì)采用的是錨噴支護(hù)方式，以減小倉(cāng)壁后土體對(duì)倉(cāng)壁的土壓力，如圖4所示。

圖3 斜壁段加筋土示意圖

圖4 槽型倉(cāng)橫剖面圖

①倉(cāng)壁部分為永久性支護(hù)，錨桿直徑為120mm，拉桿為Φ25的HRB400螺紋鋼筋，入射角度15度，砂層錨桿的水平與垂直間距均為1.0m，泥巖及砂質(zhì)泥巖層錨桿的水平與垂直間距為1.5m×2.0m。

②錨桿注漿采用M20水泥漿，水泥漿的水灰比取0.5～0.55，水泥采用P042.5級(jí)水泥，注漿壓力為0.5～1.5MPa，注漿管至孔底距不大于200mm，在新鮮漿液從孔口溢出后停止注漿，注漿后，當(dāng)漿液液面下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿。

③面層為100mm厚C20噴射細(xì)石混凝土，錨網(wǎng)筋采用Φ8@200雙向鋼筋網(wǎng)；支護(hù)完成后倉(cāng)護(hù)壁外側(cè)現(xiàn)澆150mm厚混凝土面板，外側(cè)鋪設(shè)40mm厚耐磨料。

④施工要求：錨桿：孔深允許偏差：±50mm；孔徑允許偏差±5mm；孔距允許偏差±100mm；成孔傾斜角度偏差：±3度。噴射混凝土面層厚度允許偏差：±10mm；鋼筋網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度不小于300mm。

⑤主要工序:空位放線-鉆孔-錨桿加工與安放-注漿-補(bǔ)漿。

2.4 槽型倉(cāng)開(kāi)挖土方設(shè)計(jì)

本槽型倉(cāng)工程基坑開(kāi)挖土石方總量約19.5萬(wàn)m3，其中砂土及泥巖約8.5萬(wàn)m3，巖石方量11萬(wàn)m3，砂土及泥巖開(kāi)挖采用返鏟挖掘機(jī)，巖石部分采用定位爆破技術(shù)。由于挖土石方量大，需在槽型倉(cāng)兩端頭各設(shè)置1條雙車(chē)道土方運(yùn)輸通道，運(yùn)輸坡道坡度為25%。

基坑開(kāi)挖采用1:1放坡大開(kāi)挖方式，首先確定槽型倉(cāng)開(kāi)挖邊線將槽型倉(cāng)四周砂土部分開(kāi)挖至全風(fēng)化泥巖層上表面，坡下距全風(fēng)化泥巖層開(kāi)挖邊線3m，與全風(fēng)化泥巖作錯(cuò)臺(tái)處理，砂土部分開(kāi)挖完畢后采用砂袋做邊坡支護(hù)。經(jīng)專業(yè)測(cè)量人員再次確定全風(fēng)化泥巖層開(kāi)挖邊線后按倉(cāng)壁角度繼續(xù)開(kāi)挖，開(kāi)挖需預(yù)留20cm作人工邊坡修整，全風(fēng)化泥巖層采用分層分段開(kāi)挖，每層開(kāi)挖深度約3m，分段長(zhǎng)度20m～30m，邊開(kāi)挖邊錨噴支護(hù)，待上一層錨桿注漿強(qiáng)度達(dá)到70%以上方可開(kāi)挖下一層，嚴(yán)禁超挖，直至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高。

2.5 工程監(jiān)測(cè)布置

①為確?；邮┕ぐ踩谑┕み^(guò)程中須密切監(jiān)測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、土體的變形，根據(jù)這些變形的發(fā)展情況及時(shí)調(diào)整施工工藝，實(shí)行信息化施工?；颖O(jiān)測(cè)的主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置、監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量及報(bào)警值見(jiàn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置圖。

②變形觀測(cè)所用基準(zhǔn)點(diǎn)、觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成后，基坑開(kāi)挖前設(shè)定。變形觀測(cè)在土方開(kāi)挖前測(cè)試2次，取平均值作為基準(zhǔn)值。

③支護(hù)的位移、沉降的測(cè)量，地面開(kāi)裂狀態(tài)（位置、裂縫）的觀察?；酉蛳麻_(kāi)挖期間，監(jiān)測(cè)不應(yīng)少于每天一次，直至開(kāi)挖停止后連續(xù)三天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定；當(dāng)?shù)孛?、支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、沉降，遇到降雨、降雪、氣溫驟變，基坑出現(xiàn)異常的滲水或漏水，坑外地面荷載增加等各種環(huán)境條件變化或異常情況時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，直至連續(xù)三天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定。在支護(hù)施工完成后，變形趨于穩(wěn)定的情況下，每周檢測(cè)一次。當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)報(bào)警值時(shí)，增加監(jiān)測(cè)次數(shù)至每天2次；墊層形成后減少到每2天一次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中，每天對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和地面進(jìn)行觀察，直到整個(gè)基坑回填土結(jié)束后。

④檢測(cè)：當(dāng)錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí)對(duì)錨桿抗拔承載力進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量及方法按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

⑤加強(qiáng)雨天和雨后特別是暴雨后的觀測(cè)，要設(shè)專人觀測(cè)。

⑥觀測(cè)儀器要求精密，水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀應(yīng)由計(jì)量部門(mén)檢驗(yàn)自身精度后方可使用。

⑦監(jiān)測(cè)必須選擇有資質(zhì)的單位，施工單位應(yīng)與監(jiān)測(cè)單位密切配合，做好監(jiān)測(cè)元件的安放及保護(hù)工作。

⑧當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)與甲方、設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位及時(shí)聯(lián)系并采取相應(yīng)措施：坡頂位移及沉降達(dá)到警戒值，位移不穩(wěn)定、不收斂且超過(guò)規(guī)范要求，坡頂、地面或周邊管線出現(xiàn)異?；虺霈F(xiàn)較大裂縫。

3 總 結(jié)

本文簡(jiǎn)單的分析了槽型倉(cāng)的設(shè)計(jì)、支護(hù)、施工、監(jiān)測(cè)等整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，該工程目前正在緊張有序的施工之中，從現(xiàn)場(chǎng)反饋的信息來(lái)看設(shè)計(jì)比較成功，整個(gè)施工過(guò)程考慮周全，本工程預(yù)計(jì)在2015年年底投入使用。本工程的設(shè)計(jì)可以為今后類似的工程設(shè)計(jì)提供一些參考，不足之處也可引以為鑒。

從設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，針對(duì)不同的地質(zhì)情況可以采用不同的設(shè)計(jì)模型，如巖層穩(wěn)定可將地道頂板設(shè)計(jì)成嵌巖頂板，用以承受上部荷載，這樣就可以減小側(cè)壁及底板厚度。還有在施工過(guò)程中應(yīng)增加錨桿應(yīng)力、錨噴支護(hù)墻后土壓力、加筋土支護(hù)墻后土壓力等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，積累工程經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。