试论复杂地质条件下机场跑道地基处理技术

杨艺洋 周建 叶新强 陆强

【摘要】以成都天府国际机场为例，首先介绍了机场复杂的地质条件，随道分析了机场4跑地基处理的难点。最道，分别从填方区排地基处理、挖方区地基处理以后排地基及水几项工作开展了机场4跑地基处理的问题分析工作。

【关键词】复杂地质;机场建设;4跑;地基

【中图分类号】 V351.11【文献标志码】 B

1工程概况

本次飞机场跑道地基处理工程项目为成都天府国际机场，该机场在地理位置上，处于成都市东南方向，整个项目的总体占地面积达约4800万 m2。规划设计跑道6条，4条主向远距离平行跑道+2条垂直侧向中距跑道，2个航站区位于2条主向跑道之间;其中西一、西二跑为4F级（目前民航跑道规划最高等级），其余跑道均为4E级。结合场址气象条件，西一、东一2条主向跑道主降方向为1类精密进近，其余为1类精密进近，侧向跑道仅作为起飞跑道使用。机场跑道构型规划如图1所示，机场跑道现场实景如图2所示。

2工程原貌复杂地质条件分析

成都天府机场处于四川盆地范围内，以浅丘宽谷为主。总体地势来讲，机场的东西跑道施工所处位置，跑道中部位置比较高，而东西两侧则比较低，勘查统计后得出，跑道的高程处于420～470 m范围内。缓坡地带中，机场跑道施工范围其所携带的自然坡度大约在10。～30。之间，且此坡位置植被比较茂密。此外，机场所处位置的地形地貌极大程度上会受到地层岩性以及构造等方面的影响，且砂岩出露位置，主要呈陡崖状。在丘间槽谷位置，地质条件比较平缓，地质构成主要以农田、水塘等为主。

全场地基处理处理主要根据场地地址条件分区，解决地基的沉降问题，控制工后沉降和工后不均匀沉降，改善挖填交界面地基稳定性，提高地基整体强度和承载力，使地基及其地基上的建（构）筑物沉降变形尽可能一致，提高地基的抗滑性能，保证边坡稳定。

3机场跑道地基处理工作开展的重要性

机场跑道地基处理属于机场跑道建设项目中的重要构成部分，跑道的施工要求符合超高强度、超大维度的承载力要求。因此，充分做好机场跑道地基处理，不仅利于确保机场整体施工质量及项目完整性，对于机场施工水平的提升及作业效率优化也可起到顯著的促进作用。另外，全面做好机场跑道的地基处理，也可为机场跑道工程投放使用时的飞机起飞、降落安全提供保障，最终为机场施工项目的经济效益、社会效益增长起到重要作用。

4复杂地质条件下机场跑道地基处理技术探讨

4.1填方区地基强夯置换处理技术

在复杂的地质条件下，进行机场跑道地基处理时，就必须做好填方区的地基承载力，以此解决地质条件不满足机场跑道道槽承载力的问题，具体而言，强夯置换应该做好技术处理工作。

4.1.1试夯

开始作业之前，技术人员需要在跑道作业现场，提前选择一块更具代表价值的地块，作为试夯的试验场地。此过程中，需要注意，现场的试夯点必须达到2处及以上，且该区域的面积需大于900 m2左右，如此才可确保试夯参数以及相应施工处理技术不断得以优化。

4.1.2强夯置换施工

（1）清理并平整施工场地，如表层土松软以致机械行走困难时，可铺设施工垫层，垫层厚度在能满足机械行走的情况下尽可能薄，不宜超过1 m厚[1]。

（2）做好夯前平面高程测定，放样夯点具体位置。

（3）夯机就位，调试夯机夯锤高度。

（4）测量夯前锤顶高程。

（5）进行施工现场的地基处理时，技术人员首先需要将具体的夯击次数记录下来，包括每次夯击时的深度参数也需加以统计。其次，停夯的标准设定为夯坑深度超出1.2 m 以上，此时需要将填料置人夯坑之内，确认填料与坑顶保持平齐状态[2]。此过程中，需要将每次填料的数量一一记录下来。需注意，如果在夯击处理时，出现了歪锤的现象，应立即停止夯击，并立即寻找原因，解决问题，且需将歪锤点作垫平处理后，才能执行后续施工作业。

（6）按照"由内而外，隔行跳打"的原则，完成全部夯点的施工。

（7）推平场地，采用满夯将表层松土夯实，并按设计文件规定的夯点方格网测量夯后高程，计算强夯置换处理下沉量。

（8）夯击表面碾压密实[3]。

4.2挖方区地基处理技术

4.2.1 CFG桩处理

飞行区道面影响区挖方剩余的软弱土厚度大于5 m时，采用 CFG桩处理，除不设置桩帽外，其他处理要求同填方区软弱土 CFG桩处理，并在桩顶60 cm厚（压实厚度）中风化砂岩，填料要求见本节强夯置换垫层要求，底部10 cm范围最大粒径不超过6 cm。

施工前应进行成桩工艺试验，工艺性试桩的数量不应少于6根，根据试桩优化施工工艺和参数。施工顺序为：桩位测量放线-桩机就位-钻至设计高程-提钻杆同时泵压灌注混凝土-清钻泥、废浆-移机至下-桩位-桩头处理-质量检验-铺设土工格栅-碾压中风化石料垫层[4]。

4.2.2基岩地基处理

飞行区道面影响区的基岩地基进行超挖设置垫层，以减少地基顶面的刚度和变形差异。道肩区道肩边线外延2 m， 超挖厚度为60 cm回填中风化砂岩。采用振动碾压分层压实。超挖基槽应基本整平，高差允许值为+50 mm、-100 mm，按10 m×10 m方格网测量。

针对飞机跑道的飞行区进行土面基岩地基施工处理时，为了提升地基施工质量，技术人员选择了超挖这一施工方案，不仅可满足绿色生态施工标准，还可显著将超挖的厚度把控在30 cm以上，完成后将清表土回填至超挖点，提升地基处理效果。

4.3原地基排水处理技术

机场飞行区地基处理在任何情况下地下水的排除或引流至关重要，该机场场址内存在大量的沟塘、高水位地下水。设计者在设计时通过通过优化，采取了碎石桩+塑料插板引流+盲沟的处理方式，大大节约施工成本和施工时间。做好原地基塑料排水技术应用工作，是提升地基施工质量的一项重要技术类型。具体而言，应该充分做好几点内容。

4.3.1盲沟施工

盲溝分主次盲沟，施工时注意控制盲沟开挖的沟底高程和沟底平整度。在盲沟填充物碎石的选择最为重要，应选择洁净、坚硬的碎石，同时碎石粒径保证在设计粒径内以此来保证盲沟排水的通畅。

4.3.2碎石桩施工

碎石桩施工时严控桩长，保证穿透软土层达到挤压排水的目的。同时还要注意碎石的洁净度和粒径保证地下水上升外排通道（图3）。

（1）测量放样。先进行桩位测放，按设计要求的桩间距及桩的布置形状测量放出桩与桩之间中心点，根据桩位平面布置图，用钢尺布桩，每根桩中心点间误差控制在2 cm内。

（2）定位。调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，校正桩管垂直度不大于1.5%;按设计要求的桩长度和桩大小校正桩管及投料口位置。

（3）合拢合瓣桩尖，使桩尖对准桩位标记，利用锤重及沉管自重徐徐静压1～2 m后开动振动锤振动下沉。启动振动锤，将桩管下到设计深度，每下沉0.5 m留振30 s。

（4）停止振动，将碎石由加料口注入桩管内，灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算。做好现场施工记录，严格控制每根桩的碎石充盈系数，充盈系数一般控制在1.2～1.4。避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。

（5）振动拔管：管内灌入碎石高度需大于1/3管长，方可开始拔管，应有专人统计碎石灌入量，以防超灌或少灌。拔管速度应均匀，不宜过快，宜控制在1 m/min，每提管50 cm 留振20 s，每拔管达到1 m 向下反插深度不小于30 cm至稳定电流，在距离地表2～6 m范围内，反插深度不小于50 cm。

（6）根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，进行数次反插直至桩管（内碎石）全部压实。

（7）提升桩管开启第二投料口并停止振动，进行第二次投料直至灌满。

（8）继续边拔管边振动，直至拔出地面。

（9）提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料（第三次投料）直至地表。

（10）启动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石桩用量全部投完为止。

（11）孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。碎石桩承载力试验应在施工21天后进行。

4.3.3排水板施工

采用插板机进行施工，插板机具有较高的稳定性，移动迅速，对位容易，对土的扰动性小（图4）。

（1）将整卷排水板装入卷筒，并将其引入插板机插杆中。

（2）将排水板从插入杆端头引出、折回，夹上短钢筋（桩位放样时插在桩位上），用订板机订好。

（3）拉紧排水板，将插入杆对准桩位。开启振动锤将插入杆压入地基。到达设计深度（预先在插入杆用红漆划上标记），如超过标记仍然可以下插则继续保持下插至不能下插为止后将插入杆拔出。

（4）排水板露出垫层至少50 cm剪断，移至下一桩位。

（5）注意事项：①施工过程中，严禁塑料排水板出现扭结、断裂和滤膜破损等。排水板与桩尖连接要牢固，避免提管时脱开，将排水板带出。桩尖平端与导管靴配合要适当，避免错缝，防止淤泥在打设过程中进入导管;②砂垫层可先铺0.3 m厚，插排水板后再铺0.2 m厚覆盖排水板露头，或一次铺设0.5 m厚，然后将排水板露头埋入砂垫层。应保证排水板埋入砂垫层，且排水板埋入砂垫层长度不小于50 cm;③施工前排水板作原材检测，存放时保证干净、整齐、避免爆哂。

5结束语

综上所述，在复杂的地形条件下，飞机跑道地基施工质量想要提升，就必须先行针对施工所在地的地质条件展开分析，随后才能结合实际勘查数据参数，施工出满足飞机跑道就建设的地基处理结果。与此同时，作为现场地基处理基础操作人员，应该重点针对个人的专业能力加以提升，并分别做好地基处理期间排水、挖方等技术操作，才能最终为飞机跑道工程施工期间的地基施工质量提升奠定基础。

参考文献

[1]魏海涛，孙兰宁，蔡智，等.云南某机场地基处理工后沉降分析[J].岩土工程技术，2021，35（4）：249-254.

[2]卢东明.机场场道高填方沙坑地基处理技术研究[J].中国科技投资，2021（14）：160-161.

[3]程峰.西安咸阳机场三期扩建智慧跑道地基沉降监测方案设计与优化[J].工程建设与设计，2021（18）：105-108.

[4]任存银.台州机场复杂环境软土地基处理技术研究[J].城镇建设，2020（10）：62.