民用机场冲沟段高填方施工技术探究

【摘要】：在西南地区机场场道工程施工中，大体积、高填方土石方施工较为常见，而在冲积沟段不规则地基条件下，如何快速有效清理异形沟段淤泥、填充夯实不规则不饱和的溶腔、沟槽是为大面积高填方施工的基础保障，也是确保施工工期、施工质量的情况下，保证道面结构层不出现渗漏、不均匀沉降的质量问题的关键。

本文主要阐述对纵横交错复杂冲积沟基底清理及“神仙土”的异形填方处理方法，及为确保证机场高填方施工质量，对填筑密实方法做对比分析探究。

【关键词】：不规则地基处理 高填方 密实方法 1、工程概况

万州五桥机场场区介于北侧长江和南侧五桥河之间的小分水岭台地上，沟谷均为源短流量小的间歇性溪沟的沟源段，地形坡度大，集雨面积小，水源缺乏。沟谷中基本上无常年性水流，且多数宽缓谷源底部已被改成阶梯状农田。场区地下水类型以松散岩土体孔隙水和基岩裂隙水为主，且在斜坡、台坎、陡崖部位以基岩裂隙水最为发育，松散岩土体孔隙水主要分布于宽谷地带和机场建设的填方区域。勘察、地表调查结果表明，虽然沟谷及斜坡坡脚普遍有地下水排泄，水量较小，流量一般小于0.1L/s，但受降水影响流量变化明显，特别是盘龙水库填方边坡坡脚处出露的泉点，变幅最大可达 50～100%。

2、冲沟基底处理

2.1、人工清理土石混合料

由于工程所在地系冲积沟渠。在进行清淤的过程中，主要采用人工清淤的办法，因土石混合比例分布不均，清理过程中为保证工程质量，对于细粒土中含有有机质土、黏质土、粉质土、砂类土、砾类土全部清除，仅保留至Ⅳ类土原状。根据现场分为3个区（冲沟置换区、水库坝体置换区、粉质黏土置换区）组织

“开挖-转运-清理”异节奏流水施工。以最大限度节约工期，避免多次雨水的冲刷影响。并沟底低洼处设置3条盲沟，确保土体排水通畅。

图1

2.2、“神仙土”坡脚填方处理

根据清理后的现场效果，达到整体的Ⅳ类土的基底，基底整体状态50%呈现出“神仙土”状态。从安全角度上分析，对“神仙土”上部机械及人工作业存在塌方安全隐患；从质量角度分析，对“神仙土”下部的填填筑体密实无法得到保证，土体在长期雨水、裂隙水渗透作用下极易造成不均匀沉降及滑坡的危险。对此，项目对“神仙土”坡脚处理方式采用干砌块石进行填充。填充高程高于排水盲沟高程。土体间渗透水和裂隙水经干砌块石迎水面渗入盲沟排水。

图2

3、沟段填筑压实选择

基于处理完“神仙土”异形腔体后，解决了腔体内填筑不密实的风险。由于受地形限制，运输车辆无法就近纵向倒土，对于沟段内纵向填筑采用“翻土法”挖掘机填筑，并在填筑至足够的受力面积后，进行压实。根据区域差异、地质条件不同压实方案选择振动碾压、重锤强夯、人工冲击夯。

3.1、振动碾压

现场所填土方土石混合比为1:6~1:8，填方料大多为页岩石料。硬度介于Ⅱ~Ⅲ级，80%属于高液限粉土质。采用28T双轮式压路机进行振动碾压，但碾压后仍然存在表层孔隙率较高，压实度效果不理想。

3.2、重锤强夯

现场采用3000KN.m能级强夯，布置4m夯点间距，2遍点夯，按8-10击/遍击数控制。采用强夯后，现场压实度测算值达到设计要求，整体效果较好。

图3

3.3、人工冲击夯

采用人工冲击夯，在现场可以有效的对边角等异形部位进行压实，但是其冲击力不足，加上夯击面较窄，夯击搭接缝过多。整体效果较差。

表1

针对以上3种压实方案，以每种方案表面积4000m2作为试验段，所得检测结果分析，从施工工期以及施工成本2个方面论证，在对施工安全做好全面控制的情况下，强夯方案最好，故采用强夯方案对此地形回填土方进行压实。

4、后期监测

对于采用强夯后的填方进行不同分项的观测，主要涉及沉降观测、排水观测。 4.1、沉降观测

对于填方区以120天的观测记录为评判依据。同时，5-6月中雨季期间，给予充分自然沉降期，加大沉降观测时间间隔，以更保守的态度统计沉降的冗余量。如表2所示。

表2：二等水准测量平差报告

日期

单点高差（米）

距离（L）

限差

累积高差（米）

3.26 0.00016 1.819

±4√L

-0.00016

4.1 0.00021 1.760

±4√L

-0.00021

4.8 0.00038 1.769

±4√L

-0.00038

4.15 0.00051 1.759

±4√L

-0.00051

5.22 0.00046 1.779

±4√L

-0.00046

6.12 -0.00036 1.726

±4√L

0.00036

6.17 -0.00014 1.746

±4√L

0.00014

6.24 0.00025 1.742

±4√L

-0.00025

7.1 -0.00019 1.735

±4√L

0.00019

7.8 -0.00022 1.750

±4√L

0.00022

7.16 -0.00015 1.749

±4√L

0.00015

4.2、水压观测

为保证土体内稳定，在填方后3m-5m的高度区域内埋设空隙水压力计，并按日进行水压统计，根据水压变化情况分析填方体内的土体稳定情况。当填方高度达到30m后，累积对填方区水压监并分析，得出土体内的水压情况。如图4所示。

图4

在填方完成7个月后，填方区土体内水压趋于稳定，第8个月后，基本为恒定值。对于土体内的水体（包括排水及土体外部渗水）分析，基本处于稳定状态。保证了填方的整体稳定性。

从后期两个方面监测数据来看，对于“神仙土”坡脚干砌块石处理和填筑体强夯处理有效保证了高填方回填土在交错冲沟地形条件下的回填质量。

【结论】

工程实例机场场区交错冲沟地形相对复杂，在逐步进行填方后，采用强夯技术处理交错冲沟清理后的“神仙土”凹腔回填料具有较好的密实效果。通过后期对填方区沉降观测和水压观测数据分析可有效监测填方土体的稳定性变化。同时，通过经济指标和工期指标，也佐证强夯施工处理交错冲沟填筑体要优于人工冲击夯和振动碾压，证明强夯施工是保证交错冲沟的土体回填密实质量有效手段。该施工方法对将来类似地形条件工程施工有较好的借鉴作用。

【参考文献】

[1]：GB 51254-2017《高填方地基技术规范》

[2]：MH 5014-2002《民用机场飞行区土（石）方与道面基础施工技术规范》 [3]：MH 5007-2017《民用机场飞行区场道工程质量检验评定标准》 [作者简介]

[1]：朱清，1985年，女，本科，工程师。

[2]：冯光雄，1985年，男，本科，工程师，一级建造师，从事机场、民用与工业建筑施工管理。

[3]：李浩,1988年,男,本科,工程师,一级建造师,注册安全工程师,从事道路、机场、民用与工业建筑施工管理。