机场路基设计施工验收标准.pdf

1、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !“第 五 篇机 场 路 基 设 计 施 工 验 收 标 准第 一 章 机 场 场 道 工 程 设 计 要 求 及 标 准第 一 节 场 道 工 程 设 计 要 求 及 标 准 分 析一 、 概 述通 常 ， 土 木 工 程 设 计 、 施 工 中 存 在 三 方 面 的 问 题 。 第 一 ， 沉 降 及 不 均 匀 沉 降 ， 这 会 引起 结 构 物 的 沉 陷 和 倾 斜 ， 从 而 影 响 结

2、构 物 的 正 常 使 用 ； 第 二 ， 土 基 的 强 度 ， 这 会 引 起 结 构物 的 倒 塌 或 持 续 下 沉 ， 导 致 工 程 质 量 事 故 ； 第 三 ， 土 坡 的 稳 定 问 题 ， 影 响 结 构 物 的 使 用 ， 严重 的 会 导 致 工 程 事 故 。 对 机 场 跑 道 而 言 ， 机 场 道 面 是 为 飞 机 提 供 起 飞 、 着 落 和 滑 跑 的 建筑 物 ， 由 于 飞 机 在 机 场 道 面 上 的 高 速 行 驶 ， 因 此 ， 机 场 道 面 必 须 提 供 一 定 的 强 度 和 刚 度 ，同 时 还 必 须 满 足 功 能 性 的 要

3、求 ， 以 确 保 飞 机 的 行 驶 安 全 。根 据 机 场 道 面 设 计 规 范 和 使 用 机 型 ， 对 道 面 厚 度 进 行 设 计 计 算 ， 通 常 机 场 道 面 结 构层 的 总 厚 度 约 为 !“ # $“% 桩 ；!( 加 筋 法 ： 土 工 聚 合 物 、 土 工 格 栅 、 土 工 膜 、 土 工 格 室 、 加 筋 土 、 锚 固 技 术 。上 述 四 大 类 软 土 处 理 方 法 中 ， 又 以 排 水 固 结 法 最 常 用 于 机 场 的 地 基 处 理 工 程 中 ， 这是 因 为 ： 一 是 该 法 可 以 直 接 利 用 路 堤 本 身 的 荷

4、 载 作 为 预 压 荷 载 ， 经 济 实 惠 ， 技 术 也 相 对 成熟 。 为 了 加 快 排 水 固 结 ， 需 要 超 载 预 压 时 ， 超 载 部 分 填 方 可 以 用 做 飞 行 区 平 整 土 方 ， 不 存在 多 购 土 方 而 浪 费 ； 二 是 我 国 机 场 有 , 年 左 右 建 设 期 ， 基 本 可 以 满 足 预 压 固 结 的 要 求 。而 挤 密 法 及 置 换 、 拌 入 法 ， 往 往 是 作 为 特 殊 部 位 如 ： 工 程 扩 建 而 不 影 响 飞 行 或 工 程 特 急 时采 用 ， 造 价 往 往 比 排 水 固 结 法 高 数 倍 之

5、 多 。 加 筋 法 则 往 往 作 为 辅 助 手 段 ， 增 强 土 体 的 抗剪 、 抗 滑 稳 定 之 用 ， 同 时 也 可 减 少 不 均 匀 沉 降 。根 据 机 场 特 点 ： 大 面 积 、 土 堤 荷 载 相 对 较 小 的 等 特 点 ， 现 就 机 场 场 道 对 软 土 地 基 处 理*“&第 二 章 机 场 软 土 地 基 处 理 技 术最 常 用 的 几 种 处 理 方 法 加 以 研 究 。 其 中 包 括 真 空 预 压 法 、 真 空 联 合 堆 载 预 压 法 、 强 夯 法 、堆 载 预 压 法 、 搅 拌 桩 法 等 等 。一 、 真 空 预 压 法真

6、 空 预 压 法 ， 如 图 ! “ # “ $ 所 示 。 其 机 理 是 ： 考 虑 到 软 土 具 有 渗 透 性 小 的 特 点 ， 首 先在 需 要 加 固 的 地 基 上 打 设 垂 直 排 水 通 道 ， 排 水 通 道 可 采 用 袋 装 砂 井 或 塑 料 排 水 板 等 ， 在其 上 铺 设 排 水 垫 层 （ 砂 垫 层 ） ， 然 后 在 砂 垫 层 上 铺 设 密 封 膜 ， 并 使 其 四 周 埋 设 于 地 下 水 位以 下 ， 使 之 与 大 气 隔 离 。 最 后 采 用 抽 真 空 泵 降 低 被 加 固 地 基 内 孔 隙 水 压 力 ， 使 其 地 基

7、内有 效 应 力 增 加 ， 从 而 使 土 体 得 到 加 固 。 由 于 密 封 膜 使 其 被 加 固 土 体 得 到 密 封 与 大 气 压 隔离 ， 当 采 用 抽 真 空 泵 抽 真 空 时 ， 砂 垫 层 和 垂 直 排 水 通 道 内 的 孔 隙 水 压 力 迅 速 降 低 。 土 体内 的 孔 隙 水 压 力 ， 随 着 排 水 通 道 内 孔 隙 压 力 的 降 低 （ 形 成 压 力 梯 度 ） 而 逐 渐 降 低 。 根 据 太沙 基 有 效 应 力 原 理 ， 当 总 应 力 不 变 时 ， 孔 隙 水 压 力 的 降 低 值 全 部 转 化 为 有 效 应 力 的

8、增 加值 。图 ! “ # “ $ 真 空 预 压 法 排 水 简 图如 图 ! “ # “ # 所 示 ， 孔 隙 水 压 力 从 图 中 原 孔 隙 水 压 力 线 抽 真 空 后 变 化 为 降 低 后 的 孔隙 水 压 力 线 ， 其 孔 隙 压 力 的 降 低 量 全 部 转 化 为 有 效 应 力 的 增 加 值 。 所 以 ， 地 基 土 体 内 在新 增 加 的 有 效 应 力 作 用 下 ， 使 土 体 排 水 固 结 ， 从 而 达 到 加 固 地 基 的 目 的 。 因 孔 隙 水 压 力理 论 上 最 大 只 能 降 低 一 个 大 气 压 （ 绝 对 压 力 零 点

9、） ， 所 以 真 空 预 压 工 程 上 的 等 效 预 压 荷 载为 %&()。 真 空 预 压 期 间 ， 泵 上 真 空 度 应 大 于 *+,+()（ -&/0） 高 ， 膜 下 真 空 度 应 大于 %&()（ 1&/0） 高 。真 空 预 压 法 的 特 点 是 ：工 期 短 ， 真 空 预 压 抽 气 时 无 须 控 制 加 荷 速 率 ， 可 一 次 加 上 而 不 必 担 心 地 基 失 稳 ， 排 水固 结 速 度 快 ， 故 可 缩 短 工 期 。加 固 效 果 显 著 ， 真 空 预 压 不 仅 沉 降 大 ， 均 匀 ， 而 且 侧 向 位 移 向 着 预 压 区

10、中 心 ， 不 像 堆载 预 压 那 样 侧 向 挤 出 、 隆 起 。 所 以 真 空 预 压 的 地 基 比 堆 载 预 压 的 地 基 密 实 度 大 ， 此 法 特1%&$第 五 篇 机 场 路 基 设 计 施 工 验 收 标 准别 适 用 于 加 固 超 软 地 基 。图 ! “ # “ # 用 真 空 法 增 加 的 有 效 应 力$ 总 应 力 线 ； # 原 水 压 力 线 ； % 降 低 后 的 水 压 线 ；& 不 考 虑 水 头 损 失 时 的 水 压 力 线不 需 大 量 预 压 材 料 ， 施 工 机 具 设 备 简 单 ， 且 可 重 复 使 用 。 因 而 费 用

11、 相 对 低 廉 。特 别 需 要 注 意 的 是 ： 软 土 地 基 是 成 层 沉 积 的 ， 通 常 含 有 薄 砂 层 ， 地 质 勘 查 时 需 要 特 别重 视 。 对 于 含 有 薄 砂 的 软 土 地 基 ， 真 空 预 压 是 不 宜 采 用 的 ， 这 是 因 为 排 水 通 道 与 外 界 联通 ， 所 以 无 法 抽 真 空 ， 而 达 不 到 地 基 处 理 目 的 。二 、 真 空 联 合 堆 载 预 压 法当 预 压 荷 载 要 求 大 于 ()*+ 时 ， 可 以 在 真 空 预 压 的 同 时 并 在 膜 上 堆 载 ， 见 图 ! “ # “ $所 示 。

12、堆 载 预 压 时 在 地 基 中 产 生 的 附 加 应 力 与 真 空 预 压 时 降 低 地 基 的 孔 隙 水 应 力 ， 两 者均 转 化 为 新 增 加 的 有 效 应 力 并 且 可 以 叠 加 。 这 样 既 有 真 空 预 压 的 作 用 ， 又 有 堆 载 的 作用 。 其 结 果 ： 地 基 土 体 由 于 抽 真 空 而 发 生 向 内 收 缩 变 形 ， 因 而 堆 载 荷 重 可 以 迅 速 施 加 ， 而不 会 引 起 土 体 向 外 挤 压 破 坏 ， 同 时 由 于 真 空 代 替 一 部 分 荷 重 ， 降 低 了 堆 载 的 高 度 ， 减 少 了堆 载

13、的 工 作 量 。真 空 联 合 堆 载 预 压 法 具 有 真 空 预 压 法 相 同 的 特 点 ， 扩 大 了 真 空 预 压 法 的 适 用 范 围 ，任 何 要 求 大 于 ()*+ 预 压 荷 载 的 地 基 均 适 用 。对 真 空 （ 联 合 堆 载 ） 预 压 加 固 前 后 的 地 基 应 进 行 下 列 试 验 ： 钻 探 取 土 做 土 工 试 验 ， 现场 做 十 字 板 、 静 力 触 探 试 验 以 及 在 加 固 后 地 基 上 做 载 荷 试 验 。 联 合 堆 载 时 要 做 堆 载 检验 。具 体 真 空 （ 联 合 堆 载 ） 预 压 法 的 施 工 程

14、 序 如 图 ! “ # “ &。三 、 强 夯 加 固 法强 夯 加 固 目 的 在 于 处 理 好 场 道 地 基 下 沟 、 浜 、 河 塘 软 土 ， 着 力 于 加 固 、 提 高 飞 机 荷 载,($第 二 章 机 场 软 土 地 基 处 理 技 术影 响 深 度 范 围 内 地 基 的 均 匀 、 密 实 和 稳 定 性 ， 提 高 其 土 层 强 度 并 减 少 浅 部 土 层 沉 降 ， 达 到捶 制 工 后 地 基 差 异 沉 降 的 目 标 。 强 夯 在 技 术 上 比 较 可 靠 、 经 济 上 相 对 合 理 的 浅 层 处 理 方法 。 土 基 经 强 夯 加 固

15、 后 可 形 成 厚 约 !“， 强 度 较 高 的 相 对 均 匀 密 实 的 硬 壳 层 ， 使 下 部 土 体所 受 应 力 分 布 扩 散 从 而 减 小 差 异 沉 降 ， 但 允 许 使 用 期 内 下 部 土 层 缓 慢 固 结 沉 降 。 此 方 法在 实 施 时 要 特 别 注 意 场 区 地 下 水 位 和 地 基 土 粘 粒 含 量 较 高 的 问 题 ， 可 通 过 采 取 填 筑 粗 骨料 强 夯 垫 层 、 插 塑 料 排 水 板 和 优 化 强 夯 工 艺 等 措 施 加 以 解 决 。图 # $ % $ & 真 空 联 合 堆 载 预 压 法强 夯 法 对 机

16、场 跑 道 区 进 行 浅 层 加 固 ， 其 强 夯 能 量 、 夯 距 、 夯 击 遍 数 视 不 同 地 基 经 计 算后 试 验 确 定 。 一 般 机 场 采 用 的 强 夯 单 点 夯 击 能 量 为 #( ) &(*+ “， 夯 距 , ) #“， 成 正方 形 或 梅 花 形 布 置 ， 每 点 夯 击 % ) & 遍 ， 普 夯 一 遍 （ 见 夯 点 布 置 图 # $ % $ # 和 图 # $ % $ -） 。跑 道 区 加 固 宽 度 .(“、 滑 行 道 区 加 固 宽 度 ,(“。 强 夯 加 固 前 ， 需 清 除 部 分 表 层 耕 植 土 ， 然后 铺 设

17、一 定 厚 度 的 骨 料 垫 层 。 垫 层 材 料 可 采 用 山 皮 石 和 无 害 稳 定 工 业 废 碴 ， 掺 一 定 量 的吹 填 砂 。采 用 强 夯 法 加 固 ， 预 计 加 固 深 度 可 达 !“ 左 右 ， 该 层 厚 度 内 的 土 基 可 形 成 一 个 超 密 实!(第 五 篇 机 场 路 基 设 计 施 工 验 收 标 准的 “ 硬 壳 层 ” 。 浅 层 地 基 的 沉 降 已 全 部 完 成 ， 且 为 超 固 结 状 态 ， 地 基 浅 层 承 载 力 可 较 大 幅度 得 到 提 高 。 浅 层 粉 质 土 层 的 地 震 液 化 问 题 也 可 基

18、本 得 到 解 决 。 但 下 部 软 土 的 长 期 沉降 问 题 仍 未 解 决 ， 预 计 残 余 沉 降 仍 可 达 !“ # $“%&。 由 于 有 上 部 “ 硬 壳 层 ” 的 存 在 ， 可 大 大减 少 地 基 的 差 异 沉 降 。 具 体 强 夯 程 序 见 图 ( ) ( *。图 ( ) ( + 真 空 （ 联 合 堆 载 ） 预 压 法 的 施 工 程 序图 ( ) ( 跑 道 满 夯 布 置 图强 夯 加 固 的 实 施 步 骤 ：（ !） 先 清 除 表 层 的 耕 植 上 并 下 挖 至 设 计 的 标 高 ；（ )） 回 填 ,“ # -“%& 的 吹 填 砂

19、 ；（ $） 回 填 “%& 山 皮 石 或 无 害 工 业 废 渣 ；（ +） 强 夯 加 固 压 缩 *“%&；-,“!第 二 章 机 场 软 土 地 基 处 理 技 术图 ! “ # “ $ 跑 道 点 夯 布 置 图图 ! “ # “ % 强 夯 加 固 程 序（ !） 地 基 表 层 整 平 。四 、 排 水 板 （ 袋 装 砂 井 ） & 堆 载 预 压 的 深 层 加 固 法此 法 可 以 通 过 深 层 处 理 措 施 ， 尽 可 能 在 施 工 期 完 成 地 基 大 部 分 最 终 沉 降 量 ， 以 减 少工 后 地 基 残 余 沉 降 量 ， 从 而 控 制 工 后 地

20、 基 差 异 沉 降 ， 提 高 地 基 土 的 强 度 。根 据 固 结 理 论 ， 固 结 时 间 与 排 水 距 离 的 平 方 成 正 比 。 要 缩 短 工 期 ， 减 少 排 水 距 离 是关 键 。 目 前 采 用 的 垂 直 排 水 法 就 是 以 缩 短 固 结 时 间 为 目 的 。 在 软 土 中 埋 设 塑 料 排 水 板 、()第 五 篇 机 场 路 基 设 计 施 工 验 收 标 准袋 装 砂 井 或 普 通 砂 井 都 会 形 成 固 结 排 水 通 道 。 此 方 法 通 常 配 合 堆 载 预 压 或 真 空 预 压 。塑 料 排 水 板 具 有 施 工 速

21、度 快 ， 造 价 低 等 优 势 ， 见 图 ! “ # “ $。图 ! “ # “ $ 袋 装 砂 井 堆 载 预 压采 用 此 法 加 固 的 跑 道 和 滑 行 道 地 基 ， 在 打 设 排 水 板 深 度 或 袋 装 砂 井 深 度 范 围 内 的 土体 固 结 已 达 %!&以 上 ， 整 个 压 缩 层 内 地 层 的 平 均 固 结 度 可 达 %&左 右 ， 完 全 可 以 满 足 地基 最 终 残 余 沉 降 控 制 在 ()*， 差 异 沉 降!+(&范 围 内 。排 水 板 （ 袋 装 砂 井 ） , 堆 载 预 压 深 层 加 固 的 参 数 为 ：!袋 装 砂 井

22、 直 径 +-* 排 水 板 （ 袋 装 砂 井 ） 间 距 (+# . (+$*， 正 方 形 或 三 角 形 布 置 ， 长度 # . #*。“压 载 宽 度 ： 考 虑 跑 道 实 际 宽 度 为 /*， 压 载 宽 -*。 滑 行 道 实 际 宽 度 0*， 压 载 宽1*。#排 水 板 （ 袋 装 砂 井 ） 打 设 宽 度 ： 跑 道 -+!*， 滑 行 道 1+!*。 袋 装 砂 井 露 出 软 基 面+1*；$堆 载 顶 高 程 ： 跑 道 和 滑 行 道 区 超 载 标 高 均 按 设 计 高 程 以 上 超 载 # . 1*；%预 压 时 间 ： ! . - 个 月 （ 堆 载 至 顶 后 算 起 ） ；&堆 载 材 料 ： 用 陆 域 填 方 的 吹 填 砂 或 山 皮 土 。实 施 步 骤 ：（ (） 清 除 表 层 耕 植 土 ， 并 挖 至 设 计 要 求 的 标 高 ；(%(第 二 章 机 场 软 土 地 基 处 理 技 术