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摘要:在机场场道建设项目中,地基处理扮演着非常重要的角色,强度要超高,维度要超大,承载力需符合标准,上述要求正是机场场道地基处理的基础要求。所以,设计人员需依据施工现场实情,在复杂地形环境下制定地基处理方案,使用高效的处理方式以及施工工艺,将复杂地形转换为符合施工场道地基,进而确保总体机场施工项目质量以及完整性,高效提升机场施工项目效率。
关键词:复杂地基;机场场道;地基处理
前言:本文结合实际案例2例,针对机场复杂环境软土地基处理技术以及换填垫层法在机场湿陷性软土地基处理中的应用进行了详细研究,希望能为提升机场场道地基处理效率提供良好的参考依据。
案例一
1工程概况
XX路桥机场(民用部分)改扩建工程,飞行区扩建区域指标近期为4C,远期为4E。飞行区相关道面平面的布置综合考虑远期飞行区指标4E的要求。本期工程在现有跑道东侧新建一条平行滑行道和站坪。新建平行滑行道尺寸为 2500m×45m,新建802×101m站坪。
2施工工艺
2.1场地平整及盲沟施工
进场后先进行场地清除表层腐殖土及平整场地,遇沟塘先疏于塘内积水,对于和场外贯通的河道,须用围堰筑坝与外界水系隔离;用挖除法清除道槽区沟塘底部淤泥。开挖1:1台阶式边坡,台阶高度不大于30cm。然后分层填筑素土至原地面高程。
盲沟施工前首先按设计要求进行实地放线,自道面中心向两侧按沟底坡度0.5%放坡,排水盲沟间距20m,场外排水明沟距离堆载坡脚边线2m。随后以机械加人工的方式开挖基坑,从槽底低处向高处开挖,挂线检查顺直验收合格后方可进行下一道工序施工。铺设土工布,用碎石在土工布上填筑。开槽时应同时采取防水、排水措施,避免槽底受水浸泡,尽量缩短开槽的暴露时间。盲沟分区域施工并验收合格后进行50cm砂砾石排水层铺筑。
2.2排水板施工
塑料排水板打设工艺包括:测量定位各个塑料排水板的位置并做好标记;插板机定位;将塑料板通过导管从管靴穿出;将塑料板与桩尖连接贴紧管靴并对准板位;插入塑料板;拔管并剪断塑料板。
2.3堆载预压施工
堆载体前需要对周边做好排水措施,通过周边排水沟场地积水及土体中排出的孔隙水排到场外,排水沟位置可根据现场实际情况做适当调整。接着正式开始堆载,加载分两级进行,第一级堆载料采用山皮石或塘渣,30天内堆载2.0m(预压荷载36kPa);预压30天之后在30天内施加第二级荷载,第二级堆载料采用素土,堆载高度为新建平滑1.5m,新建站坪2.0m(预压荷载分别为27kPa和36kPa)。加载完成后,持续预压时间不少于210天。加载第一级荷载时,堆载料的压实度应不小于0.93(重型);堆载预压结束经卸载后,对保留的该层垫层进行碾压密实。堆载体采用分层填筑,分层厚度应根据现场实际条件和施工机械的情况确定,原则上不超过1.0m,标段内相邻分区高差不得超过一个层厚,最高和最低高差不超过2个层厚;相邻标段的高差不超过2个层厚,分层填筑时应进行含水量控制和必要的排压。堆载施工过程中应加强边桩、沉降等观测,密切注意地基的稳定性。
卸载标准同时满足以下三个条件:加载全部完成后持续预压时间至少210天;堆载预压区的平均固结度达到80%以上;沉降速率连续5天小于1mm/天。并对卸载区域按堆载的先后顺序进行。
2.4浅层置换施工
浅层置换材料为山皮石(或塘渣)、厚度为80cm,为保证基床的均匀性,原地面清表后原地面高程至道槽设计高程小于换填厚度的区域,应进行超挖以满足设计要求;地面高程至道槽设计高程大于换填厚度的区域,应分层填筑素土至山皮石(或塘渣)垫层底面标高。
山皮石或塘渣垫层宜采用强度高、风化少的山皮石或塘渣,铺筑过程中,应控制山皮石或塘渣粒料的离析,铺筑时采用挖机进行及时搅拌,保证山皮石或塘渣粒料铺筑的均匀性,从而提高山皮石或塘渣垫层铺筑质量。
山皮石(或塘渣)垫层底部和中间部位设置土工格栅,土工格栅要求采用双向格栅,基顶反应模量不低于60mN/m³。
案例二
1工程概况
XX国际机场地处山西中部,是国内大型的“千万级”机场,同时也是首都的主备降机场,自 2008 年二期改扩建以来,航班量以每年 10%攀升,现有机坪已无法满足运行需要,新建机坪迫在眉睫。在机坪扩容项目前期现场实地勘察和室内土样试验结果表明,地基土可按深度自上而下分为 4 层:第1层为填土,主要为杂填土和素填土,其中素填土稍湿密;第2层为粉质黏土,呈粉土和粉质粘土互层的状态,压缩性和干强度都属于中等;第3层为粉土,主要由黄土状粉土和粉土组成,韧性较低,具备中等压缩性,但干强度较低;第4层则为粉质粘土,土样饱和度高,有良好的可塑性。
勘察结果显示,场地内地基整体可判定为湿陷性黄土地基,地基土力学性能基本稳定,但由于附近村庄长期将生活污水排放在施工场地旁废弃田地内,使得施工区域的地下水位在近年来迅速上升,实地勘测地下水埋深在自然地面以下 1.5-3.5m 之间,使得场地内天然软土地基湿陷性进一步恶化,处理不当,极易导致机场地基沉陷,严重影响机场使用安全。
2地基处理
目前针对湿陷性黄土这类典型的软土地基,国内机场常用的地基处理方法有搅拌桩法、碎石挤密桩法、真空预压法、塑料排水板堆载预压法及强夯法等。珠海通用机场航站区采用“搅拌桩联合排水板”的方法处理施工区域软土地基;上海浦东国际机场新建跑道工程采用“真空预压法处理浅层地基、塑料排水板堆载预压法处理深层地基”的综合治理办法,明显治理了道面的裂缝、错台等问题。处理后通过对地下水位上升前后土基的物理力学指标进行研究,研究了地下水位上升对软土地基承载力的影响。本工程道面结构层厚度小于 5m,地基处理按深度可以定义为浅基础处理,处理方案要求在保证质量的前提下尽量缩短工期,以方便后续工序的高效运行,因此拟采用换填垫层法与冲击碾压法相结合的方案,垫层材料为粒径不大于 60cm 的级配片石,要求不均匀系数 Cu≥5,曲率系数 Cc=1-3,石料抗压不小于 2.0MPa,同时冲击碾压法拥有重击和强夯的双重效果,且击实能较小,可以有效防止对附近旧道面的地基扰动。
3结论
1.换填垫层法和冲击碾压法相配合的治理方式可以有效处置北方机场浅层软土地基,其中换填垫层法可以提高地基承载力和稳定性,冲击碾压法可以加快地基的固结沉降,降低软土地基的湿陷性;
2.换填垫层法的换填厚度可以通过测定不同开挖厚度下各试验区的固体体积率、基层顶面反应模量、地基承载力,对比分析民航设计规范和项目设计要求,从而达到定量控制施工参数的目的;
3.采用工后自然沉降观测的方法,结合道面完成后实际运行情况,可以有效评估换填垫层法地基处理的处治效果。
结束语:
总而言之,机场场道地基工程项目与其他建筑工程项目相比较而言,其施工之间的差异性较大,要求更加高,对复杂地基处理技术以及工艺方法的应用及选择要求相对较高,因此,在现阶段机场场道地基处理中需依据现场施工情况、地质情况以及各种干扰因素等进行全面了解,对地基处理方案进行科学制定,从而提升机场场道施工项目的高效性以及质量。
参考文献:
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