復雜地基條件下的機場場道地基處理技術

梅高永

（甘肅機械化建設工程有限公司，甘肅 蘭州）

引言

民用航空機場建設項目非?？简灥鼗幚砉に?，地基結構是否穩(wěn)固直接關系到機場后續(xù)的安全穩(wěn)定運行，如果不重視機場場道地基建設工作，不僅難以保障航站樓的安全運行，也會對飛機起降造成負面影響。機場場道地基處理工藝具有難度高、復雜性強等特征，尤其是在遇到特殊地基條件的情況下，會增加場道地基施工難度，往往難以達到預期的建設目標?；诖?，一定要格外重視機場場道地基建設工作，根據地基條件采取科學的施工工藝[1]。

1 工程案例概況

某飛機場場道地基工程項目位于我國南方某市的大型國際機場內，該機場位于該市區(qū)的東南郊區(qū)，機場工程占地面積約為4 785 萬m2，初期建設規(guī)劃中，設計建設場道6 條，其中4 條場道為遠距離平行場道，2 條場道為垂直側向中距離場道，該機場預計建設兩座航站樓，航站樓位于主場道之間，該機場的西一、西二場道建設等級為民航場道最高等級中的4F級，剩余場道建設等級為常規(guī)4E 級。根據該機場所在區(qū)域的氣候條件，在規(guī)劃設計時，西一和東一跑道主降落方向為III 類精密進近，剩余場道為I 類精密進近，側向場道僅供起飛和緊急備降使用。

2 機場工程地質條件簡要分析

該機場位于我國南方某盆地內，該區(qū)域地形地勢以淺丘寬谷為主，該機場整體地勢呈中間高，東西側低的態(tài)勢，經過初步的地質勘察后發(fā)現(xiàn)，該機場場道高程范圍區(qū)間在420～470 m 內，機場場道施工區(qū)域坡度在15°左右，其部分地區(qū)上表層覆蓋植被茂密，受地質構造和其他因素的影響，該工程項目丘間槽谷位置整體的地質條件相對穩(wěn)定，在實際的工程項目施工建設階段，施工單位要根據地質條件進行分區(qū)施工，才能對施工期間發(fā)生的地基沉降問題進行有效的控制，減少不均勻沉降的可能性，不斷提高基坑開挖界面處的穩(wěn)定性及整體強度，在保障地基抗滑性的同時確保邊坡穩(wěn)固。

3 復雜地質條件下的機場場道地基處理工藝分析

3.1 填方區(qū)地基強夯置換處理工藝

針對機場場道地基進行施工時，如果所處區(qū)域的地質條件穩(wěn)定性不足，較為復雜，一定要采取對應措施持續(xù)提升填方區(qū)域的整體地基承載力，這樣可以有效彌補地質條件不滿足情況機場場道施工問題。建議施工單位采取強夯置換工藝對地基結構進行處理（圖1）。

圖1 強夯地基處理工藝

具體施工流程如下：

①進行試夯。在施工作業(yè)前，施工基礎人員可從施工現(xiàn)場挑選一塊具有參考價值的地塊作為試夯場地，根據機場工程建設要求可知，在試夯的過程中，要求試夯點必須超過2 處，試夯場地面積要超過950 m2，只有這樣才能保障試夯得出的參數(shù)符合施工要求，才能為后續(xù)的施工提供參考[2]。②強夯置換施工。在進行試夯前，施工人員要對施工場地進行整平處理，如果施工場地表層覆土松軟，可先鋪設一層施工墊層，墊層高度要符合機械設備行進要求，且墊層不宜過厚，一般不超過1 cm。③試夯前要針對高程進行初步測量，然后對夯點位置進行放樣。④打夯機準備就緒后，要根據現(xiàn)場施工條件靈活調整打夯機夯錘高度數(shù)值。⑤進行試夯時，現(xiàn)場技術人員要精準記錄夯擊次數(shù)，也要對夯擊的深度數(shù)值進行收集和整理。根據該機場工程建設要求可知，停夯標準為夯坑深度超過1.2 m，夯實完成后要迅速將填料置于坑內，在填方時要確保填料和夯坑呈水平狀態(tài)。在打夯機工作的過程中，如果發(fā)生了歪錘的情況，必須立刻停止工作并找出原因，然后由現(xiàn)場施工技術人員對歪錘點進行整平處理，上述流程結束后方能開展后續(xù)作業(yè)。⑥在夯實作業(yè)的過程中，要貫徹落實從內到外的原則，確保夯點施工完整性。⑦夯實作業(yè)完成后，現(xiàn)場施工作業(yè)人員要對夯實區(qū)域表面的地基進行壓實處理。

3.2 挖方區(qū)地基處理工藝分析

3.2.1 CFG 樁處理工藝

針對該機場場道地基進行施工時，若機場跑道影響區(qū)內殘留的軟弱層厚度大于5 m，則建議施工單位采用CFG 樁處理工藝。需要注意的是，應用該工藝時，可不設置樁帽，其他施工工藝均按照填方區(qū)軟弱土層CFG 樁處理工藝（圖2）進行處理即可。

圖2 CFG 樁處理工藝

在正式進入施工前，要求施工技術人員必須開展成樁試驗，一般情況下，試樁數(shù)量不得低于5 根，要根據現(xiàn)場實際情況和具體的施工參數(shù)靈活調整[3]。

3.2.2 基巖地基處理工藝

針對機場飛行區(qū)場道影響區(qū)基巖地基進行處理時，可先進行超挖，然后通過鋪設墊層來提升地基穩(wěn)固性，降低地基變形率。根據該機場工程項目建設參數(shù)可知，場道肩區(qū)道肩邊線外延的長度為2 m，超挖的最大容許深度是60 cm，施工單位應當利用振動碾壓技術分層壓實，在保障超挖基層平整度的同時，要對其高差進行測量，允許高差偏差在+50 mm、-100 mm。

針對該機場場道飛行區(qū)的土面基巖地基進行施工作業(yè)時，為了持續(xù)提升地基工程建設質量，施工單位衡量各項施工參數(shù)和條件后最終選擇了超挖施工方案，應用超挖施工工藝一方面符合綠色施工要求，另一方面還可以將超挖厚度控制在30 cm 以上，大幅度降低了施工難度，在地基工程建設完成后還可以直接將表層覆土回填至超挖點，進一步提升地基穩(wěn)定性。

3.3 原地基排水處理工藝

針對機場場道地基制定任何施工方案時，均要考慮地基排水施工工作，施工單位一定要采取科學的排水處理方案排除地下水。經過前期勘測，該機場所處位置內存在高水位地下水，因此該施工單位在規(guī)劃施工方案時采用了碎石樁處理工藝，增設塑料插板進行引流以及挖設盲溝的處理技術，借助該施工處理技術，一方面可以縮短工程項目施工周期，還可以起到節(jié)約施工成本的效果。在實際的排水處理施工中，要重點做好以下幾方面：

第一，做好盲溝施工工作。開展盲溝施工時，要根據主次盲溝采取不同的施工技術，開挖盲溝時要確保盲溝開挖高程符合施工工藝要求，還要保障盲溝施工平整度。在填充盲溝的過程中，要合理選擇填充物，一般情況下建設使用潔凈、硬度適中的碎石，還要控制碎石粒徑[4]。盲溝施工示意見圖3。

圖3 盲溝施工示意

第二，碎石樁施工工藝。開展碎石樁施工時，首先要嚴格控制碎石樁的長度，確保碎石樁可以達到排水目標即可，在施工時，施工人員還要控制碎石的粒徑和平整度，為地下水排出奠定基礎。碎石樁施工工藝和質量標準見表1。碎石樁施工流程見圖4。

表1 碎石樁施工工藝和質量標準

圖4 碎石樁施工流程

①測量放樣。碎石樁施工前，首先要做好樁位測量放樣工作，施工人員要按照施工設計的樁間距及樁位布局方式，找到各樁間的中心點，再按照樁位平面圖采用鋼尺布樁工藝進行布樁，注意各樁中點的誤差控制在2 cm 以內。②定位施工。具體的施工過程中，需要根據施工環(huán)境對樁機搭架位置進行靈活調整，確保沉管和地面呈垂直狀，樁管垂直度不得超過1.5%，然后根據具體的施工設計方案控制碎石樁長度、大小以及具體的投料口位置。③合攏合瓣樁尖。施工技術人員要對樁尖位置進行調整，保證樁尖與標志點對齊，再用錘及沉管自身的重量進行靜壓，靜壓1～2 m后讓振錘下沉。樁管至設計深度后，要控制下沉速度，建議每下沉半米左右留振30 s。④停止振動。施工技術人員需要將碎石由加料口投入樁管內，為了保證灌注質量，施工人員可以通過樁的設計方案、充填率等參數(shù)進行灌注量的計算。同時，要做好施工記錄，對充填率進行嚴格的控制，通常要保持在1.2。⑤振動拔管。在實際施工環(huán)節(jié)，要求管內灌入碎石高度要大于三分之一管長后才能拔管，施工技術人員還要做好碎石灌注量統(tǒng)計工作，以免出現(xiàn)超灌現(xiàn)象。在拔管過程中，還要控制拔管速度，速度宜控制在1 m/min，每提管半米，可留振20 s，拔管超過1 m 后要適度反插，需要注意反插深度不得大于50 cm。⑥施工技術人員可以通過對單根碎石樁所需碎石量推算出其成樁長度，并對其進行多次反插，實現(xiàn)對管道內碎石的壓實。在管樁起吊完畢后，施工人員應打開二次進料口并停止震動，再進行二次進料，以保證管樁充實。然后，反復以上過程，直到將導管從地下拔起。⑦先將樁管提升至地面，再停振，從出料口進行第三次投料，直到地表[5]。⑧先開啟反插，并適時進行充填，然后將碎石料全部灌注。⑨將孔口加壓至機架抬起，完成一根樁的施工。碎石樁的承載力測試應在21 d 后進行。

第三，排水板施工工藝（圖5）。施工技術人員使用插板機施工作業(yè)的主要原因在于插板機具有穩(wěn)定性較強、移動速度較高以及土層干擾性較低等特征。

圖5 排水板施工工藝

需要注意的是，在實際的施工環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)塑料排水板斷裂、過濾膜破損的問題，要及時更換排水板，每塊排水板必須和樁尖連接穩(wěn)定，這樣可以避免提管時脫節(jié)，最終完整地將排水板帶出。在鋪設砂墊層的過程中，要控制鋪設厚度，建議鋪設厚度以0.3 m為佳，插入排水板后再鋪設0.2 m 墊層。除此之外，施工作業(yè)前還要做好排水板性能試驗檢測工作，嚴禁隨意堆放排水板或讓排水板處于烈日下暴曬。

3.4 施工總結

綜合來看，針對該機場工程場道地基進行施工時，主要存在以下施工問題：①施工區(qū)域內含有大量軟弱土層，地基沉降風險增加。②施工區(qū)域內地基存在高程差異，容易導致地基出現(xiàn)不均勻沉降，進而降低地基穩(wěn)定性。

在選用地基處理方法的過程中，施工單位要慎之又慎，根據現(xiàn)場勘查得出的參數(shù)，可對不同施工分區(qū)選擇對應的地基加固方法，靈活運用多種地基加固方法，在提升地基結構承載力的同時增強其穩(wěn)定性。

結束語

綜上所述，在復雜的地質條件下，重視飛機場道地基施工工作，不僅可以持續(xù)提升飛機場工程建設質量，還可以為后續(xù)的飛機安全起降創(chuàng)造有利條件。復雜條件下的機場場道地基施工必須貼合施工區(qū)域的地質條件，還要根據現(xiàn)場地質勘察參數(shù)設定合理的施工方案，最大限度確保施工場地地基的結構承載力和穩(wěn)定性。施工現(xiàn)場技術人員要根據現(xiàn)場施工條件靈活調整施工方案，并同步做好地基開挖處理排水工作，借此來持續(xù)提升飛機場道地基工程施工質量。