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?，地基結構是否穩固直接關系到機場后續的安全穩定運行，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，該機場位于該市區的東南郊區，機場工程占地面積約為4 785 萬m2，初期建設規劃中，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4E 級。根據該機場所在區域的氣候條件，在規劃設計時，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，東西側低的態勢，經過初步的地質勘察后發現，該機場場道高程范圍區間在420～470 m 內，機場場道施工區域坡度在15°左右，其部分地區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施工，才能對施工期間發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定性及整體強度，在保障地基抗滑性的同時確保邊坡穩固。

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，如果所處區域的地質條件穩定性不足，較為復雜，一定要采取對應措施持續提升填方區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。在施工作業前，施工基礎人員可從施工現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符合施工要求，才能為后續的施工提供參考[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，要根據現場施工條件靈活調整打夯機夯錘高度數值。⑤進行試夯時，現場技術人員要精準記錄夯擊次數，也要對夯擊的深度數值進行收集和整理。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。在打夯機工作的過程中，如果發生了歪錘的情況，必須立刻停止工作并找出原因，然后由現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作業。⑥在夯實作業的過程中，要貫徹落實從內到外的原則，確保夯點施工完整性。⑦夯實作業完成后，現場施工作業人員要對夯實區域表面的地基進行壓實處理。

3.2 挖方區地基處理工藝分析

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，試樁數量不得低于5 根，要根據現場實際情況和具體的施工參數靈活調整[3]。

3.2.2 基巖地基處理工藝

針對機場飛行區場道影響區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固性，降低地基變形率。根據該機場工程項目建設參數可知，場道肩區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的土面基巖地基進行施工作業時，為了持續提升地基工程建設質量，施工單位衡量各項施工參數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。在實際施工環節，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計工作，以免出現超灌現象。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的主要原因在于插板機具有穩定性較強、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，在實際的施工環節，如果發現塑料排水板斷裂、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定，這樣可以避免提管時脫節，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施工區域內含有大量軟弱土層，地基沉降風險增加。②施工區域內地基存在高程差異，容易導致地基出現不均勻沉降，進而降低地基穩定性。

在選用地基處理方法的過程中，施工單位要慎之又慎，根據現場勘查得出的參數，可對不同施工分區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，不僅可以持續提升飛機場工程建設質量，還可以為后續的飛機安全起降創造有利條件。復雜條件下的機場場道地基施工必須貼合施工區域的地質條件，還要根據現場地質勘察參數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定性。施工現場技術人員要根據現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，借此來持續提升飛機場道地基工程施工質量。