試論復(fù)雜地質(zhì)條件下機(jī)場(chǎng)跑道地基處理技術(shù)

楊藝洋 周建 葉新強(qiáng) 陸強(qiáng)

【摘要】以成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)為例，首先介紹了機(jī)場(chǎng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，隨道分析了機(jī)場(chǎng)4跑地基處理的難點(diǎn)。最道，分別從填方區(qū)排地基處理、挖方區(qū)地基處理以后排地基及水幾項(xiàng)工作開展了機(jī)場(chǎng)4跑地基處理的問題分析工作。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜地質(zhì);機(jī)場(chǎng)建設(shè);4跑;地基

【中圖分類號(hào)】 V351.11【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 B

1工程概況

本次飛機(jī)場(chǎng)跑道地基處理工程項(xiàng)目為成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)，該機(jī)場(chǎng)在地理位置上，處于成都市東南方向，整個(gè)項(xiàng)目的總體占地面積達(dá)約4800萬(wàn) m2。規(guī)劃設(shè)計(jì)跑道6條，4條主向遠(yuǎn)距離平行跑道+2條垂直側(cè)向中距跑道，2個(gè)航站區(qū)位于2條主向跑道之間;其中西一、西二跑為4F級(jí)（目前民航跑道規(guī)劃最高等級(jí)），其余跑道均為4E級(jí)。結(jié)合場(chǎng)址氣象條件，西一、東一2條主向跑道主降方向?yàn)?類精密進(jìn)近，其余為1類精密進(jìn)近，側(cè)向跑道僅作為起飛跑道使用。機(jī)場(chǎng)跑道構(gòu)型規(guī)劃如圖1所示，機(jī)場(chǎng)跑道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景如圖2所示。

2工程原貌復(fù)雜地質(zhì)條件分析

成都天府機(jī)場(chǎng)處于四川盆地范圍內(nèi)，以淺丘寬谷為主?？傮w地勢(shì)來講，機(jī)場(chǎng)的東西跑道施工所處位置，跑道中部位置比較高，而東西兩側(cè)則比較低，勘查統(tǒng)計(jì)后得出，跑道的高程處于420～470 m范圍內(nèi)。緩坡地帶中，機(jī)場(chǎng)跑道施工范圍其所攜帶的自然坡度大約在10?！?0。之間，且此坡位置植被比較茂密。此外，機(jī)場(chǎng)所處位置的地形地貌極大程度上會(huì)受到地層巖性以及構(gòu)造等方面的影響，且砂巖出露位置，主要呈陡崖狀。在丘間槽谷位置，地質(zhì)條件比較平緩，地質(zhì)構(gòu)成主要以農(nóng)田、水塘等為主。

全場(chǎng)地基處理處理主要根據(jù)場(chǎng)地地址條件分區(qū)，解決地基的沉降問題，控制工后沉降和工后不均勻沉降，改善挖填交界面地基穩(wěn)定性，提高地基整體強(qiáng)度和承載力，使地基及其地基上的建（構(gòu)）筑物沉降變形盡可能一致，提高地基的抗滑性能，保證邊坡穩(wěn)定。

3機(jī)場(chǎng)跑道地基處理工作開展的重要性

機(jī)場(chǎng)跑道地基處理屬于機(jī)場(chǎng)跑道建設(shè)項(xiàng)目中的重要構(gòu)成部分，跑道的施工要求符合超高強(qiáng)度、超大維度的承載力要求。因此，充分做好機(jī)場(chǎng)跑道地基處理，不僅利于確保機(jī)場(chǎng)整體施工質(zhì)量及項(xiàng)目完整性，對(duì)于機(jī)場(chǎng)施工水平的提升及作業(yè)效率優(yōu)化也可起到顯著的促進(jìn)作用。另外，全面做好機(jī)場(chǎng)跑道的地基處理，也可為機(jī)場(chǎng)跑道工程投放使用時(shí)的飛機(jī)起飛、降落安全提供保障，最終為機(jī)場(chǎng)施工項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益增長(zhǎng)起到重要作用。

4復(fù)雜地質(zhì)條件下機(jī)場(chǎng)跑道地基處理技術(shù)探討

4.1填方區(qū)地基強(qiáng)夯置換處理技術(shù)

在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，進(jìn)行機(jī)場(chǎng)跑道地基處理時(shí)，就必須做好填方區(qū)的地基承載力，以此解決地質(zhì)條件不滿足機(jī)場(chǎng)跑道道槽承載力的問題，具體而言，強(qiáng)夯置換應(yīng)該做好技術(shù)處理工作。

4.1.1試夯

開始作業(yè)之前，技術(shù)人員需要在跑道作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，提前選擇一塊更具代表價(jià)值的地塊，作為試夯的試驗(yàn)場(chǎng)地。此過程中，需要注意，現(xiàn)場(chǎng)的試夯點(diǎn)必須達(dá)到2處及以上，且該區(qū)域的面積需大于900 m2左右，如此才可確保試夯參數(shù)以及相應(yīng)施工處理技術(shù)不斷得以優(yōu)化。

4.1.2強(qiáng)夯置換施工

（1）清理并平整施工場(chǎng)地，如表層土松軟以致機(jī)械行走困難時(shí)，可鋪設(shè)施工墊層，墊層厚度在能滿足機(jī)械行走的情況下盡可能薄，不宜超過1 m厚[1]。

（2）做好夯前平面高程測(cè)定，放樣夯點(diǎn)具體位置。

（3）夯機(jī)就位，調(diào)試夯機(jī)夯錘高度。

（4）測(cè)量夯前錘頂高程。

（5）進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的地基處理時(shí)，技術(shù)人員首先需要將具體的夯擊次數(shù)記錄下來，包括每次夯擊時(shí)的深度參數(shù)也需加以統(tǒng)計(jì)。其次，停夯的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為夯坑深度超出1.2 m 以上，此時(shí)需要將填料置人夯坑之內(nèi)，確認(rèn)填料與坑頂保持平齊狀態(tài)[2]。此過程中，需要將每次填料的數(shù)量一一記錄下來。需注意，如果在夯擊處理時(shí)，出現(xiàn)了歪錘的現(xiàn)象，應(yīng)立即停止夯擊，并立即尋找原因，解決問題，且需將歪錘點(diǎn)作墊平處理后，才能執(zhí)行后續(xù)施工作業(yè)。

（6）按照"由內(nèi)而外，隔行跳打"的原則，完成全部夯點(diǎn)的施工。

（7）推平場(chǎng)地，采用滿夯將表層松土夯實(shí)，并按設(shè)計(jì)文件規(guī)定的夯點(diǎn)方格網(wǎng)測(cè)量夯后高程，計(jì)算強(qiáng)夯置換處理下沉量。

（8）夯擊表面碾壓密實(shí)[3]。

4.2挖方區(qū)地基處理技術(shù)

4.2.1 CFG樁處理

飛行區(qū)道面影響區(qū)挖方剩余的軟弱土厚度大于5 m時(shí)，采用 CFG樁處理，除不設(shè)置樁帽外，其他處理要求同填方區(qū)軟弱土 CFG樁處理，并在樁頂60 cm厚（壓實(shí)厚度）中風(fēng)化砂巖，填料要求見本節(jié)強(qiáng)夯置換墊層要求，底部10 cm范圍最大粒徑不超過6 cm。

施工前應(yīng)進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn)，工藝性試樁的數(shù)量不應(yīng)少于6根，根據(jù)試樁優(yōu)化施工工藝和參數(shù)。施工順序?yàn)椋簶段粶y(cè)量放線-樁機(jī)就位-鉆至設(shè)計(jì)高程-提鉆桿同時(shí)泵壓灌注混凝土-清鉆泥、廢漿-移機(jī)至下-樁位-樁頭處理-質(zhì)量檢驗(yàn)-鋪設(shè)土工格柵-碾壓中風(fēng)化石料墊層[4]。

4.2.2基巖地基處理

飛行區(qū)道面影響區(qū)的基巖地基進(jìn)行超挖設(shè)置墊層，以減少地基頂面的剛度和變形差異。道肩區(qū)道肩邊線外延2 m， 超挖厚度為60 cm回填中風(fēng)化砂巖。采用振動(dòng)碾壓分層壓實(shí)。超挖基槽應(yīng)基本整平，高差允許值為+50 mm、-100 mm，按10 m×10 m方格網(wǎng)測(cè)量。

針對(duì)飛機(jī)跑道的飛行區(qū)進(jìn)行土面基巖地基施工處理時(shí)，為了提升地基施工質(zhì)量，技術(shù)人員選擇了超挖這一施工方案，不僅可滿足綠色生態(tài)施工標(biāo)準(zhǔn)，還可顯著將超挖的厚度把控在30 cm以上，完成后將清表土回填至超挖點(diǎn)，提升地基處理效果。

4.3原地基排水處理技術(shù)

機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)地基處理在任何情況下地下水的排除或引流至關(guān)重要，該機(jī)場(chǎng)場(chǎng)址內(nèi)存在大量的溝塘、高水位地下水。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)通過通過優(yōu)化，采取了碎石樁+塑料插板引流+盲溝的處理方式，大大節(jié)約施工成本和施工時(shí)間。做好原地基塑料排水技術(shù)應(yīng)用工作，是提升地基施工質(zhì)量的一項(xiàng)重要技術(shù)類型。具體而言，應(yīng)該充分做好幾點(diǎn)內(nèi)容。

4.3.1盲溝施工

盲溝分主次盲溝，施工時(shí)注意控制盲溝開挖的溝底高程和溝底平整度。在盲溝填充物碎石的選擇最為重要，應(yīng)選擇潔凈、堅(jiān)硬的碎石，同時(shí)碎石粒徑保證在設(shè)計(jì)粒徑內(nèi)以此來保證盲溝排水的通暢。

4.3.2碎石樁施工

碎石樁施工時(shí)嚴(yán)控樁長(zhǎng)，保證穿透軟土層達(dá)到擠壓排水的目的。同時(shí)還要注意碎石的潔凈度和粒徑保證地下水上升外排通道（圖3）。

（1）測(cè)量放樣。先進(jìn)行樁位測(cè)放，按設(shè)計(jì)要求的樁間距及樁的布置形狀測(cè)量放出樁與樁之間中心點(diǎn)，根據(jù)樁位平面布置圖，用鋼尺布樁，每根樁中心點(diǎn)間誤差控制在2 cm內(nèi)。

（2）定位。調(diào)整樁機(jī)搭架，使沉管與地面基本垂直，校正樁管垂直度不大于1.5%;按設(shè)計(jì)要求的樁長(zhǎng)度和樁大小校正樁管及投料口位置。

（3）合攏合瓣樁尖，使樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位標(biāo)記，利用錘重及沉管自重徐徐靜壓1～2 m后開動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng)下沉。啟動(dòng)振動(dòng)錘，將樁管下到設(shè)計(jì)深度，每下沉0.5 m留振30 s。

（4）停止振動(dòng)，將碎石由加料口注入樁管內(nèi)，灌入量按樁身理論方案量值與充盈系數(shù)計(jì)算。做好現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，嚴(yán)格控制每根樁的碎石充盈系數(shù)，充盈系數(shù)一般控制在1.2～1.4。避免先期大后期小的不良現(xiàn)象，以增加樁的均勻性。

（5）振動(dòng)拔管：管內(nèi)灌入碎石高度需大于1/3管長(zhǎng)，方可開始拔管，應(yīng)有專人統(tǒng)計(jì)碎石灌入量，以防超灌或少灌。拔管速度應(yīng)均勻，不宜過快，宜控制在1 m/min，每提管50 cm 留振20 s，每拔管達(dá)到1 m 向下反插深度不小于30 cm至穩(wěn)定電流，在距離地表2～6 m范圍內(nèi)，反插深度不小于50 cm。

（6）根據(jù)單樁設(shè)計(jì)碎石用量確定第一次投料的成樁長(zhǎng)度，進(jìn)行數(shù)次反插直至樁管（內(nèi)碎石）全部壓實(shí)。

（7）提升樁管開啟第二投料口并停止振動(dòng)，進(jìn)行第二次投料直至灌滿。

（8）繼續(xù)邊拔管邊振動(dòng)，直至拔出地面。

（9）提升樁管高于地面，停止振動(dòng)進(jìn)行孔口投料（第三次投料）直至地表。

（10）啟動(dòng)反插，并及時(shí)進(jìn)行孔口補(bǔ)料至該樁設(shè)計(jì)碎石樁用量全部投完為止。

（11）孔口加壓至前機(jī)架抬起，完成一根樁施工。碎石樁承載力試驗(yàn)應(yīng)在施工21天后進(jìn)行。

4.3.3排水板施工

采用插板機(jī)進(jìn)行施工，插板機(jī)具有較高的穩(wěn)定性，移動(dòng)迅速，對(duì)位容易，對(duì)土的擾動(dòng)性小（圖4）。

（1）將整卷排水板裝入卷筒，并將其引入插板機(jī)插桿中。

（2）將排水板從插入桿端頭引出、折回，夾上短鋼筋（樁位放樣時(shí)插在樁位上），用訂板機(jī)訂好。

（3）拉緊排水板，將插入桿對(duì)準(zhǔn)樁位。開啟振動(dòng)錘將插入桿壓入地基。到達(dá)設(shè)計(jì)深度（預(yù)先在插入桿用紅漆劃上標(biāo)記），如超過標(biāo)記仍然可以下插則繼續(xù)保持下插至不能下插為止后將插入桿拔出。

（4）排水板露出墊層至少50 cm剪斷，移至下一樁位。

（5）注意事項(xiàng)：①施工過程中，嚴(yán)禁塑料排水板出現(xiàn)扭結(jié)、斷裂和濾膜破損等。排水板與樁尖連接要牢固，避免提管時(shí)脫開，將排水板帶出。樁尖平端與導(dǎo)管靴配合要適當(dāng)，避免錯(cuò)縫，防止淤泥在打設(shè)過程中進(jìn)入導(dǎo)管;②砂墊層可先鋪0.3 m厚，插排水板后再鋪0.2 m厚覆蓋排水板露頭，或一次鋪設(shè)0.5 m厚，然后將排水板露頭埋入砂墊層。應(yīng)保證排水板埋入砂墊層，且排水板埋入砂墊層長(zhǎng)度不小于50 cm;③施工前排水板作原材檢測(cè)，存放時(shí)保證干凈、整齊、避免爆哂。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在復(fù)雜的地形條件下，飛機(jī)跑道地基施工質(zhì)量想要提升，就必須先行針對(duì)施工所在地的地質(zhì)條件展開分析，隨后才能結(jié)合實(shí)際勘查數(shù)據(jù)參數(shù)，施工出滿足飛機(jī)跑道就建設(shè)的地基處理結(jié)果。與此同時(shí)，作為現(xiàn)場(chǎng)地基處理基礎(chǔ)操作人員，應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)個(gè)人的專業(yè)能力加以提升，并分別做好地基處理期間排水、挖方等技術(shù)操作，才能最終為飛機(jī)跑道工程施工期間的地基施工質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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