机场地基

2024-07-05

机场地基（精选6篇）

机场地基篇1

摘要：本文结合具体的工程实例, 针对路堤填高及施工工期要求, 提出采用袋装砂井排水固结、水泥搅拌桩加固两种方法对软土地基进行处理, 并介绍了两种处理方法的设计、施工工艺及其处理的效果, 为高等级公路软土地基的处理提供了参考。

关键词：软土,处理方法,设计要求,处理施工

前言

所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层，习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地有着广泛分布。高等级公路的建设中不可避免地要涉及到软土地基处理，如何采用技术简单可行、经济合理的软土地基处理方法, 有效地加固软弱地基, 减少软土层沉降和整体工程工后沉降, 提高软土层的承载力, 具有极其重要的意义。本文介绍了揭阳潮汕机场进场路软土地基的两种处理方法，为高等级公路软土地基的处理提供了参考。

1 工程慨况

揭阳潮汕机场进场路新建工程，路线全长9.848公里，主线路基宽度为40m，设计车速为80Km/h.。本项目K0+000～K2+680、K4+760～K9+751段为软土地基，该段地处榕江平原及其边缘的近陵地带，地表平坦、开阔，大部分地面标高在1.5～2.5之间，多为农田或菜地，少数丘陵山地；场区内软土普遍分布，多呈流～软塑状，工程性质差，具有高压缩性，灵敏度高，在地面堆载较重的情况下易产生蠕变及不均匀沉降，本场区软土处于欠固结状态。通过地质勘探、取样测试，淤泥质土层主要物理力学指标为：含水量w=35%～73%；密度ρ=1.57～1.73g/cm3；孔隙比e=1.1～1.9；液限wL=35%～60%；塑性指数Ip=15～24；压缩系数α0.1～0.2=0.75～2.20MPa-1；固结系数CV=（0.5～1.0）×10-3cm/s；不排水抗剪强度Cu=14～20KPa等。

2 软土地基处理的设计

2.1 袋装砂井排水固结

2.1.1 砂井间距、长度及其布置

一般路基及桥台台后采用袋装砂井加堆载预压排水固结法进行处理，堆载高度为1m，袋装砂井按等边三角形布置，桥头部分砂井间距为100cm，一般路基砂井间距为120cm，孔径为7cm，砂井深度由地基稳定和容许工后沉降计算来确定，穿透软土层，砂井平均处理深度8～18m，容许工后沉降桥台与路堤相邻处不大于0.1m，一般路堤不大于0.3m。砂垫层厚度60cm，保证高出地表水位20cm。考虑到沉降量较大而设置40～60cm的预拱度以保证砂垫层的使用质量。

2.1.2 设计计算

包括沉降计算和稳定计算

(1) 沉降计算。总沉降包括瞬时沉降Sd、固结沉降Sc和次固结沉降Ss。瞬时沉降是在加荷初始，地基土的孔隙水压力来不及消散，土的孔隙来不及调整，而由地基侧向变形引起的。这种沉降不大且很快完成，一般不易精确计算；固结沉降是在上覆压力作用下，地基中的孔隙水逐渐排出使体积发生变化引起的，是地基土的主要沉降：次固结沉降是指孔隙水压力消散后，在一定的有效应力的作用下，土骨架由于蠕动变形而产生。经计算总沉降量为S=74cm，本段软土经袋装砂井处理后，固结度达到80%时所需要的固结时间为297d。设计要求在固结度达到80%时，工后剩余沉降量为22cm。 (2) 稳定计算。利用条分法对打砂井前和打砂井后两种情况的路基滑动面进行稳定计算，比较其安全系数。经计算，打砂井前和打砂井后路基滑动破坏最小安全系数分别约为1.38和1.06，说明打砂井后路基才稳定。

2.1.3 软土地基处理施工

施工时，先将沿线水塘、沟坑排水，填以砂性土或中粗砂，与砂垫层袋装砂井构成统一排水系统。砂垫层采用含泥量小于3%的中粗砂，铺筑时由中线向外侧方向进行。砂垫层的厚度确保高出水面20cm。

袋装砂井的施工工艺包括下列几个方面：

(1) 定位：在整平地面后，视软土地基情况，铺设30cm的砂垫层后，将打桩机按设计要求及施工顺序定位。 (2) 成孔：采用导管式振动打桩机，在桩管垂直定位后，将可开闭底盖的桩管打入地基土内，达到设计深度。 (3) 下砂袋：砂袋选择聚丙烯编织袋。袋中的砂料采用干燥及含泥量小于3%的中粗砂，渗透系数不应小于5×10-3cm/s，要达到密实程度。先将砂袋装好备用，待成孔后用人工输入，管口端部设滚轮。 (4) 拔出套管：砂袋下放完毕，启动激振器，提升套管进行拔管作业。拔出套管时为避免将砂袋带出，也可采取向管内注水的办法。 (5) 埋好袋头：将袋头埋入设计的砂垫层中，砂垫层分两次铺设，既方便工作，又避免粘土等杂物堆盖袋头，此时注意保持袋头垂直不卧倒。

2.1.4 施工监测

施工监测工作与路基填土同时进行。在极限填高之前，因失稳可能性极小，路基填土可快速施工而不会出现失稳，监测工作应着重原始观测数据的收集。

本段主要采用沉降、侧向位移动态跟踪观测。选取5个横断面分别布设地面沉降板和地面位移桩。路基中心沉降板速率为4～7mm/d，平均为5mm/d，小于设计要求的控制沉降速率10mm/d，地面位移桩位移为2～5mm/d，平均4mm/d，小于设计要求的5mm/d。地面位移桩在测试过程中，没有发生沉降和抬起现象，这说明路基一直是在稳定的情形下进行加载的。地面沉降板和地面位移桩的测试频率，在加载时每日测试，停载时，每隔3～4d观测1d，路基完成后每10d测一次。路堤完成后放置60d，达到最终沉降量的剩余沉降时为25～27mm，与设计计算的22mm接近。经观测，本项目软土路基在采用袋装砂井方案处理后，路基沉降和稳定基本上符合设计要求，效果良好。

2.2 搅拌桩加固处理

2.2.1 设计要求：

箱涵软土地基采用水泥搅拌桩加固处理，水泥搅拌桩桩径为Φ50cm，按梅花形布置，桩距为1.5m，桩长按穿透淤泥层设计，按湿喷法施工。水泥搅拌桩水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为50～55kg/m，水灰比为0.4～0.5，要求水泥土7天无侧限抗压强度不小于0.8Mpa, 28天无侧限抗压强度不小于1.5Mpa，搅拌桩的单桩承载力应不小于110Mpa，处理后复合地基承载力不小于150Mpa。

2.2.2 加固处理施工：

水泥搅拌桩施工工艺： (1) 放样定位：对搅拌桩现场整平后，按施工设计图进行施工放样。将搅拌机移位至施工桩位处后定位，孔位误差不得大于50mm。 (2) 调平钻机平台：使用4个支腿调整平台，使钻机钻杆垂直度误差不大于1%。 (3) 开机搅拌以1、2、3档逐级加速，将钻头顺转钻进至设计深度，如遇硬土难以钻进时可以降档钻进，放慢速度，在钻进时始终保持连续送压缩空气保证喷浆门不被堵塞，保证下一道工序送浆时顺利通畅压缩空气的压力，一般保持在0.3～0.35MPa。 (4) 提升钻杆喷浆搅拌，用反转法边搅拌边提升喷浆。按0.5m/min速度提升，喷浆量为加固湿土质量的17%，水泥掺入量为55kg/m，水灰比0.45，施工水泥浆配合比为：水275kg：水泥550kg。喷浆压力为0.6MPa。提升到设计停灰面时，应慢速原地搅拌2～3min。 (5) 重复搅拌，为保证浆体充分搅拌均匀，须将搅拌头再下沉搅拌到原设计深度，再提升搅拌，采用二喷二搅施工方法，速度控制在0.5～0.8m/min。 (6) 搅拌桩施工机具装有专门的自动计量装置，该装置能自动记录沿深度的喷浆量和时间记录等。现场每日施工结束后及时收取并作好相应记录。

2.2.3 搅拌桩处理的效果：

根据设计要求，本项目箱涵软土地基采用水泥搅拌桩加固处理完成后，按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测结果：桩体比较完整、能达到持力层；搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、含灰量及强度等均能满足设计要求。经计算得出：K0+000～K2+680路段箱涵软土地基经搅拌桩处理后的复合地基承载力标准植为：179KPa;K4+760～K9+751路段箱涵软土地基经搅拌桩处理后的复合地基承载力标准植为：187KPa，均大于设计值。取得了良好的效果。

结语

软土地基有极大的危害性，施工技术难度较大，质量要求高，软基处治的方法很多，各种方法都有它的适应范围。具体工程的地质条件千变万化，对地基处理的要求不尽一致，而且施工部位采用的机具、当地的材料都会不同，如果处理不当，就会造成地基失稳，使构造物沉降过大或不均匀沉降，对构造物造成不同程度的危害，因此必须具体分析，从地基条件、处理要求、处理范围、工程进度、材料机具等方面进行综合考虑，以确定合适的自治方法。

参考文献

[1]公路软土地基路堤设计与施工技术规范. (JTJ017—96) 人民交通出版社.

机场地基篇2

1 水准点及观测点的布设与观测方法

沉降观测点在西跑道、B、C、D滑及绕滑道上每80延米布设一断面，每断面3个点，共布设186点;空侧站坪、货机坪及维修机坪采用100m*100m方格网进行布设，共布设91点。其中包括选择了能够全面反映地基处理成品沉降情况的沟(浜)塘及换填区域。

观测采用NA2自动安平水准仪, 按照三等水准测量精度进行观测，观测周期为15天/次。

2 沉降观测数据分析

2.1 地基处理成品沉降量汇总

通过地基处理成品原始沉降观测数据计算分析，汇总了地基处理成品的累计平均沉降量与累计沉降量最大值，具体数据见表1、表2:

2.2 西跑道系统沉降观测数据分析

根据西跑道系统沉降观测数据，绘制成时间-沉降量关系曲线图1:

通过图1，可以看出，西跑道系统地基处理成品，第一个月沉降速率为5mm/月，第二个月沉降速率为4mm/月，第三个月沉降速率为3mm/月，后期每个月有1～2mm的沉降量，沉降趋势渐缓。

2.3 空侧站坪沉降观测数据分析

为了掌握空侧站坪在地基处理完成后的沉降趋势，选择了地基处理基本完成后的五个月的观测数据进行了分析。根据08年3月至10月的沉降数据，绘制的空侧站坪时间-沉降关系曲线图(图2):

从图2中可以看出，3月至5月空侧站坪平均沉降速率为2mm月。5月至10月，后期每月有1～2mm的沉降量;沉降量较小，出现缓和沉降趋势。

2.4 货运及维修机坪沉降观测数据分析

根据货运及维修机坪地基处理基本完成后的5个半月的沉降观测数据，绘制了货运及维修机坪时间-沉降关系曲线图(图3、图4):

根据图3、图4维修机坪及货机坪在地基处理成品工后沉降观测共5个半月，第一个月沉降速率为4mm/月，第二个月沉降速率为3mm月，第三、四、五个月沉降速率为2mm/月。从时间-沉降关系曲线图上，可看出沉降仍将继续。

2.5 沟（浜）塘区域累计平均沉降量的数据分析

由于虹桥机场地质条件较为复杂，地基处理时存在大量的沟(浜)塘区域。为了更好地全面反映地基处理的沉降情况，选择了具有代表性的大的沟(浜)塘区域进行沉降观测。通过沉降观测数据对比分析，发现有沟(浜)塘区域的累计平均沉降量较高于无沟(浜)塘区域2～4mm，具体数据详见下表2与图5:

从表2、图5的数据分析看出，有沟(浜)塘区域与无沟(浜)塘区域的沉降量存在差别，通过9、10月份的沉降数据分析，沉降速率为1～2mm/月，后期未出现明显的差异沉降。

2.6 跑道纵、横断面坡度分析

10月初实测的地基处理成品沉降后高程比设计高程偏高30mm左右。经计算，目前的跑道横坡i=15.1‰，仍保持跑道的设计横坡i=15‰，说明山皮石的抛高与沉降没有影响跑道横坡。具体可参见图6。

3结论

1)地基处理成品完成后，预留的工中沉降至10月初，西跑道系统平均完成19mm，空侧站坪工程平均完成23mm，货机坪及维修机坪工程平均完成11、12mm，但三块区域开始的时间沉降速率是一致的，都为4～5mm/月，一定时间后，都将保持同样的累计沉降量。

2)地基处理时，原沟(浜)塘区域累计沉降量高于无沟(浜)塘区域2～4mm，但不存在明显的差异沉降。

3)目前地基处理成品高程比设计高30mm左右。

4)地基处理成品仍满足设计的纵、横坡度要求。

5)参考浦东机场三跑道沉降观测资料：两层水稳施工完放置2个月沉降12mm，道面砼三个月下沉20mm的沉降速率，预估虹桥机场两层水稳施工完后，放置3个月会有15～20mm的沉降量;道面完成后三个月估计可达到的15mm沉降量。

4建议

由于目前的地基处理成品的工中沉降尚未完成，根据地基处理沉降数据分析，建议如下：

1)基层施工完成后，建议放置3个月左右，使地基有相对较长的沉降稳定时间。

2)建议将水稳层的高程整体抬高2cm左右(施工参考值)。

3)道面施工高程与设计高程保持一致。

机场地基篇3

注:上述密实度标准均为重型击实标准

天然粉细砂干密度小、压缩性大、承载力低,属于典型的疏松单粒结构,颗粒间孔隙大,无粘结,位置不稳定,在振动力作用下土颗粒向低势能位置转移,容易产生较大的沉降,体积缩小。所以通常处理粉细砂地基的方法可选振动碾压法、振冲挤密法、强夯法、碎石桩、砂桩等。如采用振动碾压法处理粉细砂地基,其质量检验通常是用环刀法测土样干密度,然后换算为密实度,这种方法的确方便。但是如果采用振冲挤密法、强夯法、碎石桩、砂桩等方法大面积深部处理粉细砂地基时,测密实度则需要挖探井取原状土样,探井的深度一般大于粉细砂地基处理层的深度,这样势必增加检测的费用和难度,那么,还有没有别的方法可以间接检测粉细砂地基的密实度,笔者通过对某两个民用机场场道工程的粉细砂地基处理试验以及地基处理施工质量进行归纳,初步总结出粉细砂地基经深部处理后,采用标准贯入试验进行地基处理质量检验的依据,仅供同仁参考。

1 某民用机场粉细砂地基振冲处理前后的标准贯入击数对比

该机场地基持力层主要为风积粉细砂,粉细砂的天然含水率平均值为10.1%,最佳含水率为16.8%,最大干密度为1.73 g/cm3。

注:上述标准贯入击数N值未进行深度修正,N值为振冲桩体及桩间(三桩几何中心)土标准贯入击数的平均值。检测深度起算标高为振冲后(振沉量为0.3 m)、挖除1 m厚虚桩头前的地面

通过对勘察报告中的545件试样及振冲挤密法地基处理试验中的288件试样在不同深度处的标贯击数和相应深度处的干密度统计分析,粉细砂地基振冲处理前后标准贯入击数N及相应的密实度统计结果见表2。

从表2中可以看出,1 m以下土层,振冲处理后的标贯击数约为原土的4倍,振冲后标贯击数平均提高了约10击,密实度平均提高了约0.05,振冲后标贯击数的提高值与密实度的提高值的比值约为2。

整个工程竣工后,按照总桩数的0.5%对振冲桩的施工质量进行检测,共检测了约900根桩,实测不同深度处的标贯击数统计见表3。

可见,振冲施工质量均满足设计要求,振冲处理后土层均达到中密甚至密实状态。且随着深度增大,实测标贯击数趋于增大,特别是2 m以下的土层,实测标贯击数平均值比设计要求增加了2击～18击。机场使用至今已两年多,道面土基未发现不良现象。

2 某民用机场粉细砂地基强夯处理前后的标准贯入击数对比

该机场自地表向下约15 m以内为粉细砂,以下为圆砾层。

粉细砂地基经过分层碾压试验得出结论:严格控制虚铺料厚度(24 cm～28 cm)和含水率(12%～16%),使用18 t双驱振动压路机先静压2遍,再振动碾压9遍,其干密度可达1.67 g/cm3,相应的密实度为0.97。

粉细砂地基经过强夯试验得出结论:强夯法处理粉细砂地基后,终夯面下0.2 m～0.8 m深度范围内(0.8 m以下见水)砂层的平均干密度为1.66 g/cm3～1.67 g/cm3,相应的密实度为0.97。可见,强夯后地下水位线以上的粉细砂的压实度可达0.97,基本满足场道工程对土基的要求。

强夯后,对粉细砂土层进行标贯试验,依据标贯击数判断强夯粉细砂地基的有效处理深度可达终夯面下3.3 m处,在有效处理深度范围以内,强夯后砂层的标贯击数为28击～31击。通过对勘察报告中的358件试样及强夯法地基处理试验中的72件试样在不同深度处的标贯击数统计分析,粉细砂地基强夯处理前后标准贯入击数N及相应的密实度统计结果见表4。

注:上述标准贯入击数N值未进行深度修正,N值为强夯后粉细砂土层的标准贯入击数的平均值。检测深度起算标高为强夯后的地面

可见,原土(密实度仅为0.87～0.88)采用强夯法处理地基后,在1 m深度内土基的密实度提高较大,可以达到0.97,基本满足场道工程对土基密实度的要求。对于1 m～3 m深度内的土层来说,强夯后标贯击数平均提高了约20击。对同一深度处的土层来说,强夯后的标贯击数约为原土的3倍,强夯后标贯击数平均提高了约20击,密实度平均提高了约7个百分点,强夯后标贯击数的提高值与密实度的提高值的比值约为3。

整个工程竣工后,按照每500 m2不少于一个检测点对强夯的施工质量进行检测,共检测了约500个点,实测不同深度处的标贯击数统计见表5。

可见,强夯施工质量均满足设计要求,且随着深度增大,实测标贯击数趋于增大,实测标贯击数平均值比设计要求增加了3击～19击。机场使用至今已近两年,道面土基未发现不良现象。

3 粉细砂地基处理前后的标贯击数和密实度综合对比分析

为了找出粉细砂地基处理后土层的标贯击数与密实度的对应关系,进一步对上述两个机场地基处理前后的标准贯入击数及相应的密实度归纳、统计、对比,结果见表6。

可见,粉细砂地基深部处理后土层的密实度平均值基本可达0.95,处理后土层的平均密实度比原土密实度提高了约5个～7个百分点,处理后土层的标贯击数提高值与密实度的提高值的比值介于2～3之间。

4 结论

由于原土的密实度λ0和标贯击数N0一般通过勘察报告可以查得,所以通过上述比例关系可以初步确定粉细砂地基深部处理后土层的标贯击数可以达到的检验值Ns,即:

Ns=a×(95-λ0)+N0。

其中,系数a即表6中的N2/λ2,取值范围为2～3。考虑标贯击数对粉细砂中的粘粒含量比较敏感,粘粒含量越大,土层阻力越大,相应的标贯击数值越大。所以建议:当粉细砂中粘粒含量大于5%时,系数a取高值,反之取低值。

5 结语

上述计算公式是笔者在归纳分析近年参与的几个机场的勘察、设计和施工经验的基础上初步总结出的结论,正确与否尚待大量的工程实践进行验证。实际上,影响标贯击数的因素还有粉细砂的级配、形成环境、地下水位的高低等,所以具体应用时最好结合场区的土质情况,做一定面积的试验,根据试验结果进一步确定地基处理后的标贯击数检验值,从而为粉细砂地基处理后的密实度检测提供可靠的设计依据和施工质量控制依据。

摘要：首先简要介绍了两个民用机场粉细砂地基处理后的密实度检测方法——标准贯入试验检测法,并通过归纳、对比、分析,总结出民用机场粉细砂地基处理后的标准贯入击数与原土的密实度和标准贯入击数的关系式,进一步确定了地基处理后的标贯击数检验值。

关键词：地基处理,振冲挤密法,强夯法,标准贯入试验

参考文献

机场地基篇4

国家标准GB/T 50942—2014 盐渍土地区建筑技术规范2. 1. 1条规定当易溶盐含量大于或等于0. 3% 且小于20% , 并具有溶陷或盐胀等工程特性的土, 我们称为盐渍土。我国盐渍土主要分布在西北地区, 约占全国盐渍土总面积的60% 左右, 敦煌正好处于盐渍土分布区, 原敦煌机场老跑道等由于受到盐胀等危害已经进行过多次处理, 因此本次扩建工程对地基土含盐特征分析具有重大的意义。

2 地基土含盐特征分析

2. 1 盐渍土的成因及分布形态

敦煌机场地处三危山山前冲洪积裙前缘地带。距今200 万年以来的更新世, 沉积了巨厚的冲洪积砂砾层, 粗颗粒物质与细颗粒物质交互沉积, 洪水携带的盐分向下游运移, 在盆地中心以泉水形式溢出形成盐湖。全新世以来, 在干旱气候条件下, 只在暴雨季节产生洪水, 洪水流量减少, 多沿局部放射状浅沟槽向下游径流排泄。由于蒸发量远大于降雨量, 间歇性洪流携带的盐分, 在弱透水的粉细砂或粉土层内富集, 呈窝状混存于砂砾层中, 或在细颗粒物质层面析出, 呈层状结晶的纤维状晶簇, 结晶盐层一般厚约1 cm ~ 3 cm, 最厚处可达5 cm ~ 15 cm。探井开挖结晶盐见图1。

2. 2 易溶盐平面分布特征

勘察场地内地基土中易溶盐含量平面分布呈明显的不均匀性。根据以往扩建工程基槽开挖施工中调查与检测, 在洪水流经浅沟槽的部位, 易溶盐含量高, 含盐土厚度大, 其余地段易溶盐含量较低, 含盐土厚度小。不同子项工程场地以及同一场地不同勘探点, 其易溶盐分布略有不同, 易溶盐含量变化大, 飞行区含盐量一般在0. 3% ~ 1. 0% 之间, 最大含盐量为2. 38% 。

2. 3 地基土易溶盐分布的不均匀性

地基土中易溶盐含量大小在平面与垂直分布明显不均匀, 且呈不连续分布。不同地段易溶盐含量与含盐类型不尽相同, 易溶盐以层状或窝状分布于地基土中。

2. 4 易溶盐垂向分布的表聚性

为查明飞行区跑道、站坪地基土的含盐特征及分布状况, 本次勘察在探井内, 采用刻槽法以0. 3 m ~ 2. 0 m的竖向间距采取易溶盐样, 共取了693 件扰动土试样进行易溶盐含量分析, 试验结果见表1, 表2。

场地易溶盐含量分析结果表明: 本区易溶盐主要分布于地面下2 m ~ 3 m深度范围内, 具有明显的表聚性。易溶盐含量随深度增加而减小。在2 m以上含盐量较高, 在地层中可见多层富集结晶盐层或窝状盐晶体, 平均含盐量由0. 6 m深度的0. 51% ~1. 28% 减小到2. 0 m深度处的0. 21% ~ 0. 29% 。2. 0 m以下可见富集结晶盐层或盐窝减少, 含盐量一般小于0. 3% , 仅局部地段分布有含盐量大于0. 3% 的盐渍土。飞行区跑道延伸段及站坪地基土易溶盐含量、主要离子含量与盐类型随深度变化如图2, 图3所示。

2. 5 含盐类型及盐渍化程度

飞行区跑道延长段场地样品中, 含盐量大于0. 3% 的样品主要分布于2. 0 m深度范围内, 2. 0 m以下零星分布, 为盐渍土;2. 0 m以下易溶盐含量小于0. 3% , 为非盐渍土。易溶盐中的氯硫比c ( Cl-) /2c ( SO42-) 一般介于0. 2 ~ 1. 0, 属于亚硫酸盐渍土和硫酸盐渍土。地基土的p H一般在7. 4 ~ 9. 2, 呈弱碱性。综合评价跑道延长段地基土属亚硫酸盐及硫酸盐渍土, 属中盐渍土; 易溶盐的含盐类型为硫酸钠 ( Na2SO4) 和硫酸钙 ( CaSO4) 。

飞行区跑站坪场地样品中, 含盐量大于0. 3% 的样品主要分布于2. 5 m深度范围内, 2. 5 m以下零星分布, 为盐渍土; 2. 5 m以下易溶盐含量小于0. 3% , 为非盐渍土。易溶盐中的氯硫比c ( Cl-) /2c ( SO42-) 一般介于0. 28 ~ 1. 00, 属于亚硫酸盐渍土和硫酸盐渍土。地基土的p H一般在7. 6 ~ 9. 9, 呈弱碱性。综合评价站坪扩建场地地基土属亚硫酸盐及硫酸盐渍土, 属中盐渍土。易溶盐的含盐类型为硫酸钠 ( Na2SO4) 和硫酸钙 ( CaSO4) 。

飞行区跑道延伸段及站坪场地盐渍土分布深度见表3。

3 盐渍土的盐胀性分析与处理建议

通过以上分析可看出, 2. 0 m以上易溶盐分析结果, 阳离子含量中Ca2+>K++Na+>Mg2+, 阴离子含量中SO42-> Cl-> HCO3-。根据地基土易溶盐中各离子含量, 采用溶解度原则和当量原则进行盐类化合物配盐计算。场地盐类主要是芒硝 ( Na2SO4) 和石膏 ( CaSO4·2H2O) , 硫酸镁 ( MgSO4) 和氯化钠 ( NaCl) 次之。

硫酸钠又称无水芒硝, 是对温度变化敏感的易溶盐。根据前人研究资料, 随着温度和溶解度变化而吸水或释水, 并产生体积变化。温度低于32. 4 ℃ 时, 吸收10 个水分子而变成芒硝晶体 ( Na SO4·10H2O) , 硬度降低, 比重减小, 体积增大约3 倍~ 4 倍;温度高于32. 4 ℃ 时, 晶体硫酸钠则很快溶解于水或恢复原来的粉末状, 体积相对缩小。因此, 含有硫酸钠盐的土, 在一定的地温梯度变化幅度与湿度条件下, 将产生季节性松胀现象, 并有累积发展趋势。每年春季和秋季昼夜温差变化大时, 盐胀变形尤为明显。为防止扩建工程跑道、站坪地坪产生盐胀病害, 应对跑道与站坪结构层地坪及道路路面以下的盐渍土进行处理。根据以往扩建时对盐渍土的地基处理经验, 建议采用换填法处理, 处理深度为2. 0 m, 局部处理深度大于2. 0 m, 换填材料应采用含盐量小于0. 3% 的砂砾石。

4 结语

通过上述分析, 我们认为场地地基土易溶盐含量分布具有不均匀性以及洪水流经浅沟槽的部位易溶盐含量高、含盐土厚度大与表聚现象, 同时在一定的地温梯度变化幅度与湿度条件下, 将产生季节性松胀现象, 并有累积发展趋势。因此为防止场地盐渍土对机场跑道、站坪造成盐胀危害, 对盐渍土地基必须进行相应的处理, 处理深度不宜小于2. 0 m, 根据以往对盐渍土的处理工程经验, 可对地盐渍土采用换填法处理, 换填材料应采用含盐量小于0. 3% 的砂砾石。

参考文献

[1]GB/T 50942—2014, 盐渍土地区建筑技术规范[S].

[2]华遵孟, 沈秋武.西北内陆盆地粗颗粒盐渍土研究[J].工程勘察, 2001 (1) :28-30.

[3]王军, 刘熙峰.新疆粗粒盐渍土工程特性分析[J].电力勘测设计, 2012 (4) :4-7.

机场地基篇5

关键词：置换强夯法,机场燃油储罐地基处理,应用

随着我国综合国力的不断增强, 作为国家重要支柱的航空工业在国民经济中的地位日益增强, 因此, 航空业的燃油存储作为重要的支柱对航空业的发展有着重要的作用, 机场燃油储罐地基处理任务也就具有重要意义, 现举一项工程实践阐述。

1 工程及场地概况

该储油罐位于某库区院外, 容量1000m3, 直径40m, 高10m。拟建场区地势较平坦, 为第四纪冲、淤积平原, 对地基土作以下分层描述:

第1层素填土:黑褐色~黄褐色, 以粉土、粉质粘土为主, 厚薄不等;

第2层粉质粘土:黄褐色~灰褐色, 土质不均匀, 以粉土颗粒为主, 可塑, 勘探孔处有一排水明沟, 附近土含水量达到29.80%;

第3层粉土:黄褐色~灰褐色, 土质不均匀, 中密, 湿;

第4层粉砂:灰色, 颗粒较均匀, 稍密~中密, 饱和。该地段地下水埋藏条件属于潜水型, 静止水位为133.50~133.61米。

2 地基处理方案选择

该工程由于工艺要求不均匀沉降指标很严格, 施工前讨论了三种方案。

2.1 CFG桩复合地基法

采用沉管灌注桩, 采用复合地基法技术可保证, 但基础不仅耗费大量建筑材料, 而且工期长, 工程造价高。另外打桩时不可必免的挤土效应, 越到中心挤土效应越明显, 这样施工就很难保证成桩型及桩径了, 也就很难保证施工中桩的质量。

2.2 挖孔桩

考虑到该地基填土厚度有6~8m, 加之土基土含水率较高, 堆积荷载较大, 所以采用人工挖孔桩。既不能满足挖孔桩构造要求, 增加了造价, 延长了工期, 这样的方案不可取。

2.3 强夯法

地基加固效果显著, 使用设备简单, 可以显著提高地基的承载力。但强夯施工期间需降水, 通过技术、经济对比, 强夯法具有施工方便, 速度快, 投资少, 能有效减少地基不均匀沉降, 提高地基强度和刚度的优点, 因此采用强夯法对地基土进行处理。

3 技术控制指标及难点

强夯加固地基目的是提高第一、二层地基土强度和改变其变形性能及处理回填土从而减少罐基础的沉降与沉降差、并通过夯击能量的控制, 和最后两击夯沉量的控制, 提高地基力学性能和均匀变形性能。

设计上对地基强夯后的指标提出了明确的要求, 其环梁处承载力fk≥300k Pa;罐底承载力fk≥250k Pa;环梁外承载力fk≥200k Pa。

4 试夯确定工艺参数

根据建设单位与设计单位提供的场地强夯加固范围图, 结合岩土工程勘察报告书提供的地基土情况作为试夯基础参数, 为判定强夯效果并在现场进行了强夯试验, 将施工场地划分为2个试夯区, 每试区6个试夯点, 详细记录每击的地基下沉量及地面变异, 每连击2次后进行静力触探, 记录各层地基承载力提高情况, 各试点夯击完成后进行钻探及静力触探, 取得夯击后的有关数据。根据试夯情况及数据确定夯击参数如下:

单点夯击能:环梁处:120KN×10m=1200KN·m;罐底处:120KN×10m=1200KN·m;环梁外:120KN×10m=1200KN·m。

夯锤参数:锤重120KN, 圆柱形, 直径2.0m, 底面积3.14m2。

夯击遍数:分两层共六遍 (五遍点夯, 一遍满夯) , 相邻夯击遍数间隔时间为连续夯击, 夯点布置图为环形布置单点夯击数7~9击。

环梁处进行置换碎石强夯, 置换体积约为总体积的1/6。

满夯单击夯击能1200Kn·m, 击数2击, 锤印搭接。

5 置换强夯质量控制要点

5.1 起重机就位, 夯锤对准夯点位置, 测量夯前锤顶高程。起锤前测量自动脱钩器至地面标高, 调整脱钩器拉绳长度, 确定夯锤落距。

5.2 排水沟附近含水量大的土和环梁处需置换碎石的, 在夯坑内填碎石, 一铲一夯, 夯至与地坪一致为止。

5.3 起吊夯锤, 通过自动脱钩器使夯锤下落, 测量下落后夯锤顶面高度, 做好记录计算出这一击夯沉量, 完成一次夯击。

5.4 按设计规定的击数和控制标准完成一个夯点的夯击, 最后两击平均夯沉量控制在50mm以内。

5.5 完成第一遍全部夯点后, 用推土机将夯坑推平并测量夯后场地平均高程, 准备下遍夯击。每遍夯击重复以上步骤。

6 检测方法

强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基质量进行检验。对于碎石土和砂土地基, 其间隔可取1~2周;低饱和度的粉土和粘性土地基可取2~4周。施工中现场检测人员着重检测夯点位置、锤重、落距夯击击数、每击沉降量等关键项目, 并详细记录每点的夯击情况。夯击完成后, 对地表面的下沉量作出判定, 据观测, 本工程强夯后地基平均下沉0.85m, 夯击点周围没有隆起现象, 在夯击截面2m范围内, 进行静力触探、旁压试验、标准贯入试验等检测方法, 同时做符合规范数量的静载试验。

结束语

通过工程实践证明, 强夯法处理软弱地基具有加固效果显著、适用土质范围广, 尤其适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基, 当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时, 应通过现场试验确定其适用性。

机场地基篇6

该国际机场距市区25公里, 是我国重要的干线机场及空中交通枢纽。原设计飞行区技术等级为4E, 可满足B747-400型客机满载起降。二期扩建工程于2012年开工, 设计飞行区技术等级为4F, 在飞行区新建3 600米x60米的第二跑道及联络道、滑行道。项目建成后, 可保障目前世界最大客用飞机空客A380机型满载起降。

飞行区所在场地地形有明显高差, 有冲沟及水库, 场地需要大量的填方和挖方。该区处理深度不一, 局部低洼处有厚2m左右的淤泥, 场区填土多为砂土和砂性粉土, 具有砂性大、含水量小且极易流失、难以夯实的特点。根据地质条件、工程要求, 经试验研究对比分析, 在飞行区主要采用强夯法, 部分区域采用冲击碾压法处理地基。强夯法施工工序简单、工期短、处理效果显著。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

本工程场地东西总长约5400米, 地形起伏较大, 东、西部较高, 中间低, 最大高差约15米, 场地所属地貌单元为黄河冲积二级阶地。鉴于场地规模较大, 为方便评价, 结合实际将场地分为I、II区进行评价 (II区为水库所在区域, I区为除去II区的其余区域) 。

2.2 地层岩性

根据钻探、静力触探、标准贯入试验结果, 对场地范围内岩土, 按岩性及力学特征进行分层, 从上到下分述如表1所示。

2.3 水文地质条件

拟建场地在勘察期间, I区场地地下水勘察期间地下水位5.6~17.9m, 绝对标高在127.25~143.91m之间。场地地下水属潜水类型, 主要受大气降水补给, 年变化幅度约2.0m。II区由于受到水库长期蓄水的影响, 勘察期间地下水2.0~4.0m, 绝对标高在141.30~141.70m之间。场地地下水属潜水类型, 该区域地下水主要受水库蓄水补给, 年变化幅度约2.0m。

3 地基处理设计

3.1 存在的地基问题

飞行区存在的主要地基问题: (1) 水库区域软弱土引起的沉降问题。 (2) 水库外一般区域因填方高度引起的不均匀沉降问题、杂填土问题。

3.2 地基处理方法比选

在地基处理设计前, 提出可能采用的三种地基处理方法:“垫层强夯法”、“堆载预压法”、“粉喷桩法”。从工期、质量、造价等进行对比, 见表1。

由表2对比发现, 强夯法处理该机场飞行区满足工期要求, 造价较低, 施工难度小, 但是对于粉砂土及淤泥质土条件下地基变形要求严格的飞行等级4F的跑道工程并没有成功经验可以借鉴。

3.3 水库区域软弱土层的处理

水库底部软弱土层主要为1-2层, 该层压缩性高, 承载力低, 虽定性为粉土, 但局部区域仍夹淤泥质土, 均匀性差, 不宜作为道槽区持力层。由于该层不厚, 平均厚度为2m, 应将其挖除。

3-1夹层仅存在水库底部, 含水量高, 与周边同深度处土层3层相比压缩性高出许多, 且水库内地势低, 填方高度较周边区域大, 因此容易产生不均匀沉降。处理思路主要采取强夯、冲击碾压提高其密实度, 使原地基表层形成一定厚度硬壳层, 消除一定深度内的工后沉降并协调不均匀沉降。初定处理深度为5m。

3.4 水库外一般区域不均匀沉降、杂填土问题的处理

为尽量消除场区的差异沉降, 应尽量减少高填方区域的原地基沉降, 并形成一定厚度硬壳层以协调不均匀沉降。初定填方高度3~6m区域, 处理深度为4m;填方高度大于6m区域, 处理深度为5m。

水库外一般区域均应先进行杂填土处理, 杂填土处理主要为清除表层耕植土, 并尽量剔除生活垃圾、树根等有机质成分, 并通过强夯增加其密实度, 降低杂填土的可压缩性。

3.5 强夯法地基处理方案设计

水库区域 (A区) 采用垫层强夯法, 考虑地下水对强夯能级的损耗, 适当增加强夯能级。初定采用两遍3000KN·m能级点夯+一遍1000KN·m能级满夯, 垫层厚度1.5m, 施工时应确保地下水位位于垫层顶面以下2.5米。

水库外一般区域: (1) 填方高度3~6m区域 (B1区) 采用两遍1 000KN·m能级点夯+一遍800KN·m能级满夯处理, 垫层厚度0.8m; (2) 填方高度大于6m区域 (B2区) 采用两遍2000KN·m能级点夯+一遍1000KN·m能级点夯处理, 强夯垫层厚度1.0m。各分区施工参数详见表3~表5。

注:1.d为夯锤直径;2.锤底静压力为25~60k Pa。

4 强夯施工注意事项

(1) 强夯施工前, 应将各独立强夯区域进行基本平整, 避免出现高差过大的情况。

(2) 铺设碎石垫层所用碎石要求不含植物残体、垃圾等杂质, 最大粒径不宜大于300mm, 含泥量不大于10%。

(3) 收锤标准采用双标准控制:1) 最后两击夯沉量不得大于50mm;2) 每遍点夯夯击次数不得低于10~12击, 满夯击数不得低于4~5击。

(4) 间隔时间。两遍点夯之间、满夯与点夯之间的时间间隔取决于夯后土体超孔隙水压力消散情况, 暂定为:两遍点夯时间间隔不得小于2周, 满夯与点夯时间间隔不得小于1周。

5 强夯区地基处理效果监测

在土石方填筑施工开始前, 需对地基处理效果进行检测, 检测达到相关设计要求时, 才能开始进一步的施工。

强夯区检测项目包括碎石垫层固体体积率、干密度检测和原地基标准贯入试验。具体指标详见表6。

该国际机场二期工程跑道地基强夯面积约1064071.4m2, 碎石垫层量145 351m3, 夯沉土方量113 647m3。强夯完成后检测效果表明, 以上检测指标均满足设计要求。

6 结语

(1) 以上地基处理方案经试夯检测效果分析满足设计要求, 并在前期施工中得到验证。