宋興旺

云南建投第四建設(shè)有限公司 云南 昆明 650501

在我國社會經(jīng)濟騰飛的大背景下，機場數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。在高填方工程竣工之后，選址在丘陵、山區(qū)等地建設(shè)的機場往往發(fā)生地基局部乃至整體下沉的問題，給施工帶來了眾多不良影響。因此需要切實執(zhí)行防治舉措，以應(yīng)對高填方工程地基下沉的問題，提升工程的穩(wěn)定性，讓其能經(jīng)受飛機的多次荷載壓力并提高抵抗自然風險的能力。在此基礎(chǔ)上，文章系統(tǒng)地分析了機場高填方工程，研究災(zāi)害成因和防治舉措。

1 機場高填方工程目前的理論背景

作為眼下的研究熱門課題，機場高填方工程在施工方面還有很多標準和機制待完善，缺少相關(guān)的經(jīng)驗支撐。目前隨著高填方工程“三面一體控制論”的理論建立，九寨黃龍機場成功驗證了理論的科學(xué)性，為我國《機場高填方工程設(shè)計指南》的提出提供了方向，建立了關(guān)于規(guī)范、標準及控制方面的高填方工程指標體系，給機場高填方工程建設(shè)出現(xiàn)的眾多工程技術(shù)常見問題提供了指導(dǎo)及解決思路，對建設(shè)具有促進作用。在建設(shè)時，由于九寨黃龍機場具備“三高四不利”的特點，為此開展全方位的系統(tǒng)性研究，在掌握機場施工基本特點的基礎(chǔ)上，洞悉建設(shè)重點。在科學(xué)理論基礎(chǔ)上有所側(cè)重地展開施工，秉持依靠多樣化手段進行全方位質(zhì)量控制的理念，優(yōu)化動態(tài)設(shè)計方案并依靠大數(shù)據(jù)進行施工，順利解決高填方工程出現(xiàn)的多種建設(shè)難題。對國內(nèi)機場建設(shè)史而言，該方法并不常見，其為高原地區(qū)大面積土石方工程的建設(shè)提供了新方法，也成為類似的工程建設(shè)的重要參考?？刀C場建設(shè)對我國這一領(lǐng)域的研究起到了非常重要的作用，通過對該機場建設(shè)過程的分析，總結(jié)出以下三個結(jié)論：①施工過程中如果遇到冰磧軟弱土情況，以2000kN·m對地基強夯，對塊石架空區(qū)以3000kN·m的能級強夯，這種方式不能夠獲得非常好的改善效果，加固深度可以高達4-6m。②可運用沖擊碾壓、振動碾壓及強夯擊實三種方法填筑、壓實不均勻的冰磧土。③康定機場對不良地基進行能級不同的強夯處理，運用沖擊、振動碾壓，強夯擊實等多種技術(shù)舉措處理不均勻填料。經(jīng)分析，國內(nèi)學(xué)者對機場高填方工程建設(shè)問題進行了廣泛研究，并獲得諸多成果。而面對機場高填方工程地基局部乃至整體下沉的問題，目前相關(guān)文獻較少，在系統(tǒng)性分析、總結(jié)下沉原因的基礎(chǔ)上，還應(yīng)提出對應(yīng)的防治舉措。此問題同樣也是文章重點關(guān)注的關(guān)鍵問題。在民航機場建設(shè)騰飛而平原區(qū)域土地資源稀缺的前提下，丘陵、山區(qū)區(qū)域的機場建設(shè)常面臨地基邊坡和高填筑土方的處理問題。工程完工后，由于飛機多次荷載作用以及使用時間延長，土基往往發(fā)生局部乃至整體地基下沉，土基滑動甚至邊坡滑塌，地基開裂引發(fā)機場道面板斷裂等病害。為了高填方工程的“三面一體”得以控制及平衡，應(yīng)保障土基在填筑、處理后能均勻變形，地基穩(wěn)定且填筑密實性高。

2 高填方工程中土基下沉原因探究

高填方工程中土基下沉的原因，經(jīng)過不斷的研究分析，主要有以下九個方面：

①施工前的外業(yè)勘測階段缺乏工程所在地的地質(zhì)情況布探，沒有掌握各軟弱面的分布、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等狀況，在技術(shù)角度未能科學(xué)地進行合理設(shè)計；邊坡結(jié)構(gòu)設(shè)計并未同對應(yīng)高填方材料結(jié)合，土基穩(wěn)定性測驗缺乏，依據(jù)普通地基設(shè)計施工，在施工工藝、技術(shù)方面缺乏針對性要求。

②未按照原地面要求的施工規(guī)范進行施工，高填方工程基底的荷載能力原應(yīng)高于普通地基水平，如果僅按普通地基的標準施工，隨著地基負載力的增大，地基的變形加大，將會引起土基不均勻沉降。

③高填方地基降排水問題的成因：由于施工改變了當?shù)氐牡刭|(zhì)、水文條件，從而影響了工程的穩(wěn)定和形變程度，特別是遭逢雨水天氣時，大面積的機場施工區(qū)域讓土基受到雨水持續(xù)浸泡，這種情況下會使得土基被逐漸滲透，進而使其軟化變形，強度和承載力都會受到很大的影響。如若在施工過程中未采取有效措施降排水，會導(dǎo)致土基的含水量增加，造成土質(zhì)軟化，同時降低了填筑材料的強度，進而降低了土基承載能力，造成沉降，甚至引發(fā)周圍的次生災(zāi)害。

④不遵守分層填筑的施工規(guī)范，導(dǎo)致高填筑土石方施工的填筑層薄厚不均，在平整碾壓或分層碾壓時，含水量沒能得到有效控制；面對同時段施工的不同種類的土石方填料，未對其施加有效控制；土基的壓實度及壓實均勻度未達標，易引起局部乃至整體沉降變形。

⑤施工工序安排不合理，在高填方區(qū)域施工時未按先低后高的順序進行施工，竣工后給予土基沉降凝固的時間不充足，隨即便轉(zhuǎn)向之后的道面施工、基層鋪筑上，進而引發(fā)機場土基發(fā)生局部沉降。

⑥施工過程中缺乏強有力的質(zhì)量管理和工程技術(shù)保障，項目負責人及施工人員缺乏責任意識；管理人員依靠經(jīng)驗肆意降低密實度的檢驗頻次，甚至在檢測資料上胡編亂造，潦草應(yīng)對質(zhì)量檢查；施工現(xiàn)場的混亂管理為施工質(zhì)量埋下隱患，進而影響了土基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

⑦未在施工中遵循縱橫向搭接的處理要求，尤其是多個錯誤的作業(yè)面搭接，造成土基發(fā)生不同程度的沉降及出現(xiàn)局部裂隙。

⑧預(yù)留的邊坡填筑寬度不足，讓邊坡?lián)p蝕嚴重，用“貼補法”修整的土坡存在原邊土坡與填補土結(jié)合不緊密的缺陷，難以被碾壓密實，從而造成整體的低性能，進而引發(fā)邊坡的局部松動乃至滑坡。

⑨填筑用料選擇不合理，也是影響土基質(zhì)量穩(wěn)定性的重要原因。

3 高填方工程防治土基沉降的防治措施

由于丘陵、山區(qū)地域的機場高填方工程在竣工后往往發(fā)生土基局部乃至整體沉降的問題，應(yīng)采取強有力的防治舉措，來達到保障機場安全飛行的目標。

①在土基挖方后進行專門布探，深入了解土基的地質(zhì)節(jié)理、層理、斷面和地下水的分布狀況，依照規(guī)定要求進行專項設(shè)計，在邊坡設(shè)計時確定相對應(yīng)的填料，當項目沒有按照規(guī)定程序測算土基荷載能力、穩(wěn)定性或沉降程度時，應(yīng)該進行補做，以保障工程質(zhì)量。

②在土基原地面實施填筑施工前，應(yīng)碾壓原地基，若土基雜質(zhì)多且有機含量高，造成地基難以壓實，則要依規(guī)填換土質(zhì)；若土基土質(zhì)松軟，且常規(guī)碾壓難以達到地基對穩(wěn)定性和沉降程度的要求，則要特殊化處理土基。

③填筑施工前要進行填筑的相關(guān)實驗，明確恰當?shù)哪雺罕閿?shù)、碾壓最佳含水量、鋪筑層系數(shù)、施工的機械設(shè)備和班組等數(shù)據(jù)；進行分層填筑時，需要嚴格依規(guī)進行逐層平整碾壓；壓實填料時，施工方應(yīng)依照規(guī)定頻次逐層核查壓實度，保障土基的壓實度合乎施工規(guī)范。填筑土方石時，要采取過程控制，利用實時監(jiān)控技術(shù)控制原土基處理、土方石爆破、開掘、調(diào)運和填補等過程，并及時檢測填料的沉降程度。

④加強對原地基、邊坡及填筑體等的排水力度，按照施工現(xiàn)場的整體狀況，在施工前夕加裝排水溝、管及截水溝等排水、防滲漏設(shè)施，讓施工場地儲存的降水、地下水、沖積水和凍脹水都能及時排出，防止水源侵擾、沖刷作業(yè)面和角坡、邊坡等。排水橫坡應(yīng)在施工時設(shè)置在每層填方處，按照施工氣象情況和當?shù)赝临|(zhì)狀況判斷設(shè)置情況，使得工程的表層積水得以迅速排出。在滿足施工期的排水需要的同時，臨時排水的設(shè)置要考慮要未來的機場排水設(shè)施。

⑤建立完善的質(zhì)量管控體系和施工組織，提升專業(yè)技術(shù)人員、管理人員的能力，落實管理任務(wù)，讓有關(guān)人員憑證上崗；組織科學(xué)合理的施工，禁止盲目地搶抓工期和進度；依規(guī)依程序施工，將質(zhì)量放在第一位，不允許質(zhì)量不過關(guān)的工程進行后續(xù)施工。

⑥對待“三面一體”，即交接面、臨空面、底基面、填筑體這四要素時，應(yīng)進行嚴控。填挖交界處作為地基處理的薄弱環(huán)節(jié)，容易發(fā)生沉降不均勻，應(yīng)根據(jù)原地面坡度，將開挖臺階同超挖放坡結(jié)合起來；面對交界處地基處理方式的差異，要采取多種搭接措施：如設(shè)置土木合成材料、墊層，擴大沖擊、強夯碾壓等范圍。

⑦施工時要超寬填筑、碾壓邊坡。在進行分層填料前需按照設(shè)計邊坡線劃出實際的土基填筑邊線，通常每層超寬的設(shè)計寬度不會小于50cm，經(jīng)壓實修繕后，挖除超填部分以保障嚴密的邊坡填筑；如果邊坡缺土，應(yīng)在修整時開挖臺階，層層壓實填筑，避免使用“貼補法”，確保土基具備密實邊坡和完整性。

⑧在填筑土石料的選擇上，優(yōu)先選用穩(wěn)定性高、承載力強、干密度大的材料。施工地挖出的土方石材料多樣，則要將填料歸類，在不同的施工區(qū)域選用不同的填筑材料；要保障每層土方石材料的填筑均勻，不得混合填筑不同的土方石材料，并且要摒棄顆粒直徑過大的土方石，確保每層填料的嚴實度在規(guī)定范圍內(nèi)。

⑨采取措施對邊坡加以保護，可以采用漿砌片石和混凝土護坡、拱形骨架護坡、錨固法護坡、噴漿或噴混凝土、植草防護等措施。將邊坡防護與綠化結(jié)合起來，立足施工地土質(zhì)、含水量、氣候等條件，選種既經(jīng)濟又易養(yǎng)護的植物品種；可以通過預(yù)制水泥混凝土塊、砌石、搭建混凝土框架等方式進行工程防護；一些土木合成材料，諸如土工網(wǎng)、土工網(wǎng)墊、土工格柵等都可被用在防護工程上，在鋪設(shè)期間要將其固定在坡面，預(yù)防其發(fā)生位移。

4 小結(jié)

為了盡可能地消除高填方土基病害引發(fā)的不良影響，需提早預(yù)見、防治，盡快在發(fā)現(xiàn)問題的前夕采用強有力的補救舉措以累積相關(guān)經(jīng)驗，最大化地降低病害的不良影響，保障高填方工程的高穩(wěn)定性和耐受性，提升承載飛機多次負載作用的能力，降低不利自然因素的影響程度。