复杂地基条件下的机场场道地基处理技术

梅高永

（甘肃机械化建设工程有限公司，甘肃 兰州）

引言

民用航空机场建设项目非常考验地基处理工艺，地基结构是否稳固直接关系到机场后续的安全稳定运行，如果不重视机场场道地基建设工作，不仅难以保障航站楼的安全运行，也会对飞机起降造成负面影响。机场场道地基处理工艺具有难度高、复杂性强等特征，尤其是在遇到特殊地基条件的情况下，会增加场道地基施工难度，往往难以达到预期的建设目标。基于此，一定要格外重视机场场道地基建设工作，根据地基条件采取科学的施工工艺[1]。

1 工程案例概况

某飞机场场道地基工程项目位于我国南方某市的大型国际机场内，该机场位于该市区的东南郊区，机场工程占地面积约为4 785 万m2，初期建设规划中，设计建设场道6 条，其中4 条场道为远距离平行场道，2 条场道为垂直侧向中距离场道，该机场预计建设两座航站楼，航站楼位于主场道之间，该机场的西一、西二场道建设等级为民航场道最高等级中的4F级，剩余场道建设等级为常规4E 级。根据该机场所在区域的气候条件，在规划设计时，西一和东一跑道主降落方向为III 类精密进近，剩余场道为I 类精密进近，侧向场道仅供起飞和紧急备降使用。

2 机场工程地质条件简要分析

该机场位于我国南方某盆地内，该区域地形地势以浅丘宽谷为主，该机场整体地势呈中间高，东西侧低的态势，经过初步的地质勘察后发现，该机场场道高程范围区间在420～470 m 内，机场场道施工区域坡度在15°左右，其部分地区上表层覆盖植被茂密，受地质构造和其他因素的影响，该工程项目丘间槽谷位置整体的地质条件相对稳定，在实际的工程项目施工建设阶段，施工单位要根据地质条件进行分区施工，才能对施工期间发生的地基沉降问题进行有效的控制，减少不均匀沉降的可能性，不断提高基坑开挖界面处的稳定性及整体强度，在保障地基抗滑性的同时确保边坡稳固。

3 复杂地质条件下的机场场道地基处理工艺分析

3.1 填方区地基强夯置换处理工艺

针对机场场道地基进行施工时，如果所处区域的地质条件稳定性不足，较为复杂，一定要采取对应措施持续提升填方区域的整体地基承载力，这样可以有效弥补地质条件不满足情况机场场道施工问题。建议施工单位采取强夯置换工艺对地基结构进行处理（图1）。

图1 强夯地基处理工艺

具体施工流程如下：

①进行试夯。在施工作业前，施工基础人员可从施工现场挑选一块具有参考价值的地块作为试夯场地，根据机场工程建设要求可知，在试夯的过程中，要求试夯点必须超过2 处，试夯场地面积要超过950 m2，只有这样才能保障试夯得出的参数符合施工要求，才能为后续的施工提供参考[2]。②强夯置换施工。在进行试夯前，施工人员要对施工场地进行整平处理，如果施工场地表层覆土松软，可先铺设一层施工垫层，垫层高度要符合机械设备行进要求，且垫层不宜过厚，一般不超过1 cm。③试夯前要针对高程进行初步测量，然后对夯点位置进行放样。④打夯机准备就绪后，要根据现场施工条件灵活调整打夯机夯锤高度数值。⑤进行试夯时，现场技术人员要精准记录夯击次数，也要对夯击的深度数值进行收集和整理。根据该机场工程建设要求可知，停夯标准为夯坑深度超过1.2 m，夯实完成后要迅速将填料置于坑内，在填方时要确保填料和夯坑呈水平状态。在打夯机工作的过程中，如果发生了歪锤的情况，必须立刻停止工作并找出原因，然后由现场施工技术人员对歪锤点进行整平处理，上述流程结束后方能开展后续作业。⑥在夯实作业的过程中，要贯彻落实从内到外的原则，确保夯点施工完整性。⑦夯实作业完成后，现场施工作业人员要对夯实区域表面的地基进行压实处理。

3.2 挖方区地基处理工艺分析

3.2.1 CFG 桩处理工艺

针对该机场场道地基进行施工时，若机场跑道影响区内残留的软弱层厚度大于5 m，则建议施工单位采用CFG 桩处理工艺。需要注意的是，应用该工艺时，可不设置桩帽，其他施工工艺均按照填方区软弱土层CFG 桩处理工艺（图2）进行处理即可。

图2 CFG 桩处理工艺

在正式进入施工前，要求施工技术人员必须开展成桩试验，一般情况下，试桩数量不得低于5 根，要根据现场实际情况和具体的施工参数灵活调整[3]。

3.2.2 基岩地基处理工艺

针对机场飞行区场道影响区基岩地基进行处理时，可先进行超挖，然后通过铺设垫层来提升地基稳固性，降低地基变形率。根据该机场工程项目建设参数可知，场道肩区道肩边线外延的长度为2 m，超挖的最大容许深度是60 cm，施工单位应当利用振动碾压技术分层压实，在保障超挖基层平整度的同时，要对其高差进行测量，允许高差偏差在+50 mm、-100 mm。

针对该机场场道飞行区的土面基岩地基进行施工作业时，为了持续提升地基工程建设质量，施工单位衡量各项施工参数和条件后最终选择了超挖施工方案，应用超挖施工工艺一方面符合绿色施工要求，另一方面还可以将超挖厚度控制在30 cm 以上，大幅度降低了施工难度，在地基工程建设完成后还可以直接将表层覆土回填至超挖点，进一步提升地基稳定性。

3.3 原地基排水处理工艺

针对机场场道地基制定任何施工方案时，均要考虑地基排水施工工作，施工单位一定要采取科学的排水处理方案排除地下水。经过前期勘测，该机场所处位置内存在高水位地下水，因此该施工单位在规划施工方案时采用了碎石桩处理工艺，增设塑料插板进行引流以及挖设盲沟的处理技术，借助该施工处理技术，一方面可以缩短工程项目施工周期，还可以起到节约施工成本的效果。在实际的排水处理施工中，要重点做好以下几方面：

第一，做好盲沟施工工作。开展盲沟施工时，要根据主次盲沟采取不同的施工技术，开挖盲沟时要确保盲沟开挖高程符合施工工艺要求，还要保障盲沟施工平整度。在填充盲沟的过程中，要合理选择填充物，一般情况下建设使用洁净、硬度适中的碎石，还要控制碎石粒径[4]。盲沟施工示意见图3。

图3 盲沟施工示意

第二，碎石桩施工工艺。开展碎石桩施工时，首先要严格控制碎石桩的长度，确保碎石桩可以达到排水目标即可，在施工时，施工人员还要控制碎石的粒径和平整度，为地下水排出奠定基础。碎石桩施工工艺和质量标准见表1。碎石桩施工流程见图4。

表1 碎石桩施工工艺和质量标准

图4 碎石桩施工流程

①测量放样。碎石桩施工前，首先要做好桩位测量放样工作，施工人员要按照施工设计的桩间距及桩位布局方式，找到各桩间的中心点，再按照桩位平面图采用钢尺布桩工艺进行布桩，注意各桩中点的误差控制在2 cm 以内。②定位施工。具体的施工过程中，需要根据施工环境对桩机搭架位置进行灵活调整，确保沉管和地面呈垂直状，桩管垂直度不得超过1.5%，然后根据具体的施工设计方案控制碎石桩长度、大小以及具体的投料口位置。③合拢合瓣桩尖。施工技术人员要对桩尖位置进行调整，保证桩尖与标志点对齐，再用锤及沉管自身的重量进行静压，静压1～2 m后让振锤下沉。桩管至设计深度后，要控制下沉速度，建议每下沉半米左右留振30 s。④停止振动。施工技术人员需要将碎石由加料口投入桩管内，为了保证灌注质量，施工人员可以通过桩的设计方案、充填率等参数进行灌注量的计算。同时，要做好施工记录，对充填率进行严格的控制，通常要保持在1.2。⑤振动拔管。在实际施工环节，要求管内灌入碎石高度要大于三分之一管长后才能拔管，施工技术人员还要做好碎石灌注量统计工作，以免出现超灌现象。在拔管过程中，还要控制拔管速度，速度宜控制在1 m/min，每提管半米，可留振20 s，拔管超过1 m 后要适度反插，需要注意反插深度不得大于50 cm。⑥施工技术人员可以通过对单根碎石桩所需碎石量推算出其成桩长度，并对其进行多次反插，实现对管道内碎石的压实。在管桩起吊完毕后，施工人员应打开二次进料口并停止震动，再进行二次进料，以保证管桩充实。然后，反复以上过程，直到将导管从地下拔起。⑦先将桩管提升至地面，再停振，从出料口进行第三次投料，直到地表[5]。⑧先开启反插，并适时进行充填，然后将碎石料全部灌注。⑨将孔口加压至机架抬起，完成一根桩的施工。碎石桩的承载力测试应在21 d 后进行。

第三，排水板施工工艺（图5）。施工技术人员使用插板机施工作业的主要原因在于插板机具有稳定性较强、移动速度较高以及土层干扰性较低等特征。

图5 排水板施工工艺

需要注意的是，在实际的施工环节，如果发现塑料排水板断裂、过滤膜破损的问题，要及时更换排水板，每块排水板必须和桩尖连接稳定，这样可以避免提管时脱节，最终完整地将排水板带出。在铺设砂垫层的过程中，要控制铺设厚度，建议铺设厚度以0.3 m为佳，插入排水板后再铺设0.2 m 垫层。除此之外，施工作业前还要做好排水板性能试验检测工作，严禁随意堆放排水板或让排水板处于烈日下暴晒。

3.4 施工总结

综合来看，针对该机场工程场道地基进行施工时，主要存在以下施工问题：①施工区域内含有大量软弱土层，地基沉降风险增加。②施工区域内地基存在高程差异，容易导致地基出现不均匀沉降，进而降低地基稳定性。

在选用地基处理方法的过程中，施工单位要慎之又慎，根据现场勘查得出的参数，可对不同施工分区选择对应的地基加固方法，灵活运用多种地基加固方法，在提升地基结构承载力的同时增强其稳定性。

结束语

综上所述，在复杂的地质条件下，重视飞机场道地基施工工作，不仅可以持续提升飞机场工程建设质量，还可以为后续的飞机安全起降创造有利条件。复杂条件下的机场场道地基施工必须贴合施工区域的地质条件，还要根据现场地质勘察参数设定合理的施工方案，最大限度确保施工场地地基的结构承载力和稳定性。施工现场技术人员要根据现场施工条件灵活调整施工方案，并同步做好地基开挖处理排水工作，借此来持续提升飞机场道地基工程施工质量。