我国现有山区机场特征与高填方夯实地基处理方法分析

【摘要】国民经济在持续向前发展，人们的生活水平提高了，对生活质量的期望也更高了。交通条件是生活质量中非常重要的一个指标，良好的交通条件，便利快捷的出行方式，无疑为高质量的生活带来了保障。山区机场有着不可避免的特殊情况，在高质量要求、短工期背景、小投入基础上，建设山区机场，要全面详细了解实际情况，根据不同的情况选择不同的技术方法。探讨我国现有山区机场特征，分析高填方夯实地基处理方法，为工程节约成本、减少施工环节提供帮助，为指导施工、优化设计提供参考。

【关键词】我国；现有；山区机场；特征；高填方；夯实地基；沉降

1 我国现有山区机场特征

我国的地质地貌条件多种多样，有的特征是所有山区都具有的，而有的又是具体的地方特点，在探讨我国现有山区机场特征的时候，不仅要全面分析整个山区机场的特点，还要具体考虑实际情况，充分了解单个的特征。我国现有山区机场都有建设时间短、级别高、计划内投资少、要求高等特点。在这些要求下，建设机场的时候，为了节约成本、节省大量耕地，同时又要满足净空要求，我国现有山区机场大多建设在荒山荒坡区。荒山荒坡的特点就是地貌复杂，在建设机场的过程中，一定会进行大量的深挖，然后再进行高填。如万州机场、攀枝花机场、广元机场等，填方的高度一般都在30m以上，攀枝花机场更是达到了65m，有报道称更有的山区机场填方高达100多米。如此高度的填方，需要的土方是一个巨大的数字，同时，填筑材料的选择、填筑方法的选择、观测方法的选择等，又要根据不同的山区特点选择不同的方法。填方过后，根据填筑材料不同以及填筑方法不同，还要选择不同的夯实地基处理方法，才能使机场建设地基的变形、稳定、强度等要求符合标准。

2 我国现有机场高填方夯实地基处理方法

2.1 施工前做好详细的勘察

工程地质报告一定要仔细阅读，同时还要进行现场踏勘，分析场区工程地质条件，对场区存在的主要岩土工程问题进行全面了解。确定出填方的可疑地段以及关键地段，并对其进行施工勘察和复查。场区的岩土参数和工程地质条件要详细全面掌握，特别是实验区，更是要反复勘察，确保得到精确的数据。

2.2 沉降计算

应用相关规范推荐的数值分析、沉降计算公式等方法，计算不同时期的沉降以及原地面地基的最终沉降，根据计算的结果，判断原地面地基在道面以及填筑体荷载下，与实际设计要求是否相符合。如果计算结果与实际设计要求相符合，则继续研究填筑方法和填筑体，如果计算结果与实际设计要求不相符合，则必须研究原地面地基处理。

2.3 原地面地基处理

首先要分析拟选方法的时间可能性和经济技术。技术的可能性分析，其主要方面包括地基处理后地基的形状参数、地基的处理深度、施工单位的设备、填料的性质等。而地基的处理，主要有强夯和碾压两种。在实际施工过程中，碾压应用相对较少，大多数施工中均采用强夯的地基处理方法。而地基强夯处理方法又分为三种：第一种为换填强夯，这种地基处理方法主要适用于淤泥、软土、泥炭土等原土基力学性质差、较薄的地方。具体做法是将原土基挖除过后，用其它力学性质较好的土，或粒径在80cm以下的级配块碎石回填。第二种是置换强夯，这种地基处理方法用在土层力学性质较差、同时土层又不太厚的地方，一般情况下，土层均在6m以下。在置换之前，要初铺一层小于1m的碎石层，曲率系数CC=1~3，不均匀系数Cu＞5。其施工一般是首先清除表层软土或耕土，再进行测量及验收的工作，第三步是填级配良好的块碎石，第四步是将层面整平，第五步是进行单点夯试验，第六步是机械就位进行第一遍开夯，第七步是将夯坑填料直至坑口，第八步是进行场地平整，第九步是进行第二遍开夯，第十步是再次将夯坑填料直至坑口，第十一步是再次将场地平整，当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向夯坑内填料至与坑顶平，记录填料数量，重复上述操作直至满足停夯标准（最后一击小于5cm），完成一个墩体的夯击。第十二步是低能量满夯及测量夯沉量，最后一步是地基的检测验收。第三种是直接强夯法，一般在土层力学性质较好的碎石土和粘性土中应用，目前的有效处理深度在4m以下。另外，当土层较厚，一般大于6m时，可以采用碎石桩法进行地基的深层处理。有洞隙的地基或软土，还可以选择灌浆法进行处理。在实际施工过程中，几种方法可以搭配使用。

2.4 单点夯试验

一般较为适宜的强夯单击能为2000~3000kN・m，一般处理有效深度在4m以下。完成单点夯过后，进行满夯，较为适宜的满夯单击能量为1000kN・m。满夯完成过后，监测变形和孔隙水压力、检测处理后的地基、测试应力。包括变形模量、干密度、承载力、压实度、回弹模量、颗粒分析、孔隙比、含水率、压缩模量、液性指数等在内的所有内容都要进行检测。而监测是将分层沉降仪、孔隙水压力计、应力测试仪等埋置在原地面一定的深度下，对地基土变形的速率和特征进行了解。

2.5 填筑方法的研究

分析大块碎石填料的岩性、颗粒、强度等，根据不同系数选择强夯或者是碾压。如果颗粒级配满足要求，则碾压比强夯经济。若需爆破岩石作填料时，则又是强夯比碾压更省时、经济。冲击碾压也是高填方常用的方法之一，利用3边形或5边形重轮来产生集中冲击能量对天珠土石方进行压实，与传统振动压路机相比，冲击碾压将一般碾压机具的高平率、低振幅振动改为低平率、高振幅振动，压实冲击能量可增加10倍（以25KJ3边形冲击压实机为例），在2m深度内压实效果理想，冲击碾压也能有效改善浅部土层的强度和承载力特性，明显提高浅部土层的强度指标。与强夯比较：强夯单层厚度大，冲碾施工工序简单、工期短、施工干扰小、冲击压实机转弯半径较大，在无法冲碾的狭窄或者搭接地区还应采用强夯法。

2.6 填筑施工

通过主夯施工，在距离设计填筑高度1m的时候，进行满夯。施工过程中，选用细料填隙将面层找平，分层填筑厚度要求不大于0.5m，速度采用1.53km/h，频率30Hz，松铺系数1.05~1.08，激振力350kN的全进式碾压方法，直至施工到设计填筑高度。

2.7 施工后期观测

在施工开始的时候，就要将测量桩和分层沉降仪埋设好，观测原地面地基和填筑体的侧向移位和分层沉降。完成施工过后，立即埋桩观测沉降。一般采用水准仪进行观测，主要观测内容就是沉降，观测时间一般为3~5年。

总之，我国现有山区机场有着共有的一些特征，在实际施工过程中，应该充分考虑这些特殊情况，进行有针对性的选择。通过实际应用检验，高填方夯实地基处理方法，在山区机场工程中能够适用，可以进行总结再加以推广应用。但是，每一个山区工程都不是一成不变的，在实际施工中，要结合具体的实际情况，灵活运用。

参考文献

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