飛機(jī)荷載作用下溫州機(jī)場(chǎng)超固結(jié)軟粘土地基變形研究

張 磊 高玉峰 王 軍

（1.河海大學(xué)巖土工程研究所，南京 210098；2.溫州大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，浙江溫州 325035）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活節(jié)奏的日益加快，人們的出行方式和消費(fèi)觀念也在不斷地發(fā)生變化.民航運(yùn)輸憑借其經(jīng)濟(jì)、便捷、快速的特點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的青睞.民航運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，掀起了機(jī)場(chǎng)建設(shè)的新高潮，特別是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)，不僅已經(jīng)建造了很多大型樞紐機(jī)場(chǎng)，而且很多中小型機(jī)場(chǎng)也在進(jìn)行改建和擴(kuò)建.

溫州機(jī)場(chǎng)的擴(kuò)建工程由于受到地理位置的限制，需在軟土地基上進(jìn)行.軟粘土具有抗剪強(qiáng)度低、含水量高、天然孔隙比大、靈敏度高、高壓縮性和流變性等顯著的工程特性［1］.這也導(dǎo)致軟土地基極易產(chǎn)生工后沉降，過(guò)大的工后沉降會(huì)嚴(yán)重地影響跑道的正常使用，同時(shí)極大增加了跑道維護(hù)成本.

對(duì)交通荷載引起的土基變形，目前存在著不同觀點(diǎn)：我國(guó)現(xiàn)行公路設(shè)計(jì)規(guī)范認(rèn)為交通荷載對(duì)土基的變形影響可以忽略不計(jì)［2］.但是，楊裴等［3］通過(guò)對(duì)上海浦東機(jī)場(chǎng)跑道地基工后沉降組成的分析，指出飛機(jī)荷載引起的工后沉降占總工后沉降的31%，并且這一比例會(huì)隨時(shí)間增大.經(jīng)對(duì)日本某機(jī)場(chǎng)軟土地基進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，結(jié)果顯示：由飛機(jī)荷載所引起的工后沉降占工后總沉降的30%［4］.因此，對(duì)飛機(jī)荷載所引起的跑道地基工后沉降需要給予重視.

國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于交通荷載下軟土地基變形特性進(jìn)行了大量的研究［5－9］.但這些研究主要是針對(duì)汽車、列車等車輛荷載，少量關(guān)于飛機(jī)荷載的研究中，則主要針對(duì)機(jī)場(chǎng)道面，而很少涉及道面之下軟土地基變形問(wèn)題.咼潤(rùn)華等［10］采用多層彈性體系理論對(duì)飛機(jī)荷載作用下機(jī)場(chǎng)土基的附加應(yīng)力特征進(jìn)行了分析，但忽略了飛機(jī)荷載的動(dòng)力特性.許金東等［11］以測(cè)試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)飛機(jī)在著陸撞擊時(shí)造成的動(dòng)力荷載與靜載之間的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié).

飛機(jī)降落荷載與車輛荷載無(wú)論是在載重量級(jí)上還是在荷載形式上都有很大差別.噸位較大的重型汽車載重量為550kN，而一架普通的A300客機(jī)載重量就已達(dá)到1 351.42kN，大型飛機(jī)如A380客機(jī)載重量更是高達(dá)5 507.6kN［12－13］.前人對(duì)車輛荷載循環(huán)作用往往是采用半正弦波進(jìn)行模擬，而飛機(jī)在降落過(guò)程中，對(duì)道面有著陸撞擊的作用，加載是在瞬時(shí)完成的.所以有必要選取一種更能反應(yīng)飛機(jī)降落荷載特點(diǎn)的波形來(lái)模擬飛機(jī)降落荷載的循環(huán)作用.

聶慶科等［14］模擬飛機(jī)降落荷載，對(duì)紅粘土進(jìn)行了三軸沖擊荷載試驗(yàn)研究，但未考慮荷載的長(zhǎng)期作用.朱向榮等［15］采用彈塑性有限元結(jié)合孔壓經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆椒ㄑ芯苛孙w機(jī)荷載作用下寧波機(jī)場(chǎng)跑道道面與地基共同作用的變形情況，但只計(jì)算了20個(gè)加載循環(huán).趙俊明等［16］進(jìn)行了交通荷載作用下低路堤動(dòng)力特性研究，得到了淺層路基相對(duì)薄弱，容易產(chǎn)生較大的累積變形的結(jié)論.Chai［17］等對(duì)交通荷載下地基變形進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并建立了應(yīng)變計(jì)算模型，但未考慮土的超固結(jié)特性.

如前所述，民航機(jī)場(chǎng)的運(yùn)輸壓力越來(lái)越大，同時(shí)在軟土地基上修建機(jī)場(chǎng)的控制因素是飛機(jī)荷載所引起的工后沉降，因此本文的研究具有現(xiàn)實(shí)意義.本文基于飛機(jī)荷載的特點(diǎn)和溫州機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建的工程實(shí)際情況，以試驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)擬合進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)，對(duì)超固結(jié)軟粘土在大型飛機(jī)降落荷載作用下的變形特性進(jìn)行了初步研究.

1 工程概況

1.1 標(biāo)高控制

溫州機(jī)場(chǎng)所在場(chǎng)區(qū)的地貌單元為海灣－河口相沉積平原，地面平均標(biāo)高為2.8m（85國(guó)家高程基準(zhǔn)）.溫州機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程新跑道采用堆載預(yù)壓法進(jìn)行地基處理.堆載高度為6m，其中底部0.4m 的堆載料采用砂礫石，之上5.6m 堆載料采用宕渣，如圖1（a）所示.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料，典型斷面堆載預(yù)壓完成之后地表沉降值為1.7m，如圖1（b）所示.綜合考慮堆載預(yù)壓地表沉降值、道面標(biāo)高的控制值及道面墊層需要就地取材，最終確定卸載高度為2.4m，如圖1（c）所示.地基處理完成以后，在宕渣墊層上鋪設(shè)0.4m 的混凝土面層.因此工程最終完成后，機(jī)場(chǎng)道面的標(biāo)高為5.1 m（85國(guó)家高程基準(zhǔn)），如圖1（d）所示.

圖1 道面標(biāo)高控制流程

1.2 超固結(jié)比計(jì)算

由于加載－卸載應(yīng)力歷史的作用，堆載預(yù)壓地基處理方法會(huì)使地基土體變?yōu)槌探Y(jié)土.對(duì)超固結(jié)比的定量計(jì)算，有助于了解地基處理前后土體的變形特性和評(píng)價(jià)堆載預(yù)壓法的處理效果.結(jié)合溫州機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程實(shí)際，超固結(jié)比定義為

式中，σ′V為先期有效豎向應(yīng)力，取堆載預(yù)壓完成后（如圖1（a））土體的有效自重應(yīng)力；σV為后期有效豎向應(yīng)力，取工程結(jié)束后（如圖1（d））土體的有效自重應(yīng)力.

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘測(cè)資料和《民用航空運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面設(shè)計(jì)規(guī)范》（MHJ5004－95），道面結(jié)構(gòu)層和軟土地基的計(jì)算參數(shù)取值見表1.

表1 道面結(jié)構(gòu)層及軟土地基計(jì)算參數(shù)

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般認(rèn)為交通荷載的影響深度不會(huì)超過(guò)10m，因此取10m 深軟土地基計(jì)算超固結(jié)比，具體的：將10m 深軟土地基分為10層，取每層的中點(diǎn)并計(jì)算該點(diǎn)在地基處理之后的超固結(jié)比.計(jì)算結(jié)果如表2所示，表2中L 表示計(jì)算土層到軟土地基頂部的距離.

表2 計(jì)算深度超固結(jié)比

2 軟土地基附加應(yīng)力計(jì)算

2.1 飛機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

飛機(jī)荷載引起的土基動(dòng)應(yīng)力分析是進(jìn)行土基變形研究的基礎(chǔ).在進(jìn)行飛機(jī)荷載引起的土基動(dòng)應(yīng)力分析前，需確定飛機(jī)的相關(guān)參數(shù).空客A380將在溫州機(jī)場(chǎng)新建跑道上運(yùn)行，所以本次研究以此種機(jī)型作為研究對(duì)象.A380載重量最大值為Pt＝5 507.6kN，共有輪胎22只，胎壓1.5MPa，前起落架機(jī)輪個(gè)數(shù)N1＝2，主起落架機(jī)輪個(gè)數(shù)N2＝20.一般認(rèn)為飛機(jī)的重量由起落架來(lái)承擔(dān)，主起落架承擔(dān)的重量約占飛機(jī)總重的90%～96%，主起落架承擔(dān)的重量占飛機(jī)總重的比例稱為主起落架分配系數(shù)，A380機(jī)型主起落架分配系數(shù)p＝0.951.起落架布置如圖2所示.

圖2 A380機(jī)型起落架布置

主起落架單輪荷載為

依據(jù)文獻(xiàn)［13］，可以將飛機(jī)輪印假定為矩形，A380機(jī)型的輪印面積為0.164 5m2，矩形長(zhǎng)邊a＝0.5m，短邊b＝0.35m，如圖3所示.

2.2 計(jì)算方法

許金東等在飛機(jī)著陸撞擊情況下，對(duì)飛機(jī)作用于機(jī)場(chǎng)道面上的動(dòng)力荷載進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，定義了以飛機(jī)靜載為基準(zhǔn)的荷載因數(shù)KL，較為系統(tǒng)、定量地總結(jié)了飛機(jī)靜載和動(dòng)荷載之間的關(guān)系：

式中，P0為飛機(jī)單輪動(dòng)荷載峰值，P 為飛機(jī)單輪靜荷載.

飛機(jī)著陸情況下，由于駕駛員的技術(shù)熟練程度以及天氣等因素的影響，豎向動(dòng)荷載因數(shù)在0.16～2.34之間變化.理想飄落情況時(shí)，豎向力很小，粗暴著陸情況時(shí)豎向沖擊荷載很大，并給出了荷載因數(shù)發(fā)生頻率較高值是0.5～1.27［11］.

美國(guó)的彈性層狀理論對(duì)飛機(jī)荷載作用下道面結(jié)構(gòu)響應(yīng)按照1∶2或者1∶1（穩(wěn)定類材料）的斜率向土基擴(kuò)散.溫州機(jī)場(chǎng)跑道的道面結(jié)構(gòu)層包括混凝土路面、宕渣墊層和砂礫石基層，均屬于穩(wěn)定類材料.但是，如果選用1∶1的擴(kuò)散斜率，計(jì)算附加應(yīng)力時(shí)未考慮到結(jié)構(gòu)層厚度對(duì)彈性計(jì)算方法的影響，計(jì)算結(jié)果是偏大的.所以，為了考慮到道面結(jié)構(gòu)層厚度對(duì)彈性計(jì)算的影響，本文將道面結(jié)構(gòu)層和土基視為各向同性、均勻的半空間彈性體.飛機(jī)主起落架上的單輪荷載以矩形的輪印均勻的分布在標(biāo)準(zhǔn)接觸面上.由于相鄰起落架距離較遠(yuǎn)，應(yīng)力疊加效應(yīng)不明顯，故本文只考慮一個(gè)主起落架上6個(gè)機(jī)輪的疊加作用.計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示.

應(yīng)用Boussinesq解，對(duì)于矩形分布荷載，豎向附加應(yīng)力計(jì)算公式：

圖3 附加應(yīng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖

式中，σz為動(dòng)荷載峰值對(duì)應(yīng)的矩形荷載一個(gè)角點(diǎn)下深度為z 處的豎向附加應(yīng)力；P0為動(dòng)荷載峰值所對(duì)應(yīng)的矩形分布荷載值；m＝a／b，a 為矩形的長(zhǎng)邊，b為矩形的短邊；n＝z／b.

對(duì)于在矩形范圍以內(nèi)或以外任意點(diǎn)下的豎向附加應(yīng)力，利用角點(diǎn)法進(jìn)行疊加計(jì)算，最后將每個(gè)矩形在M 點(diǎn)處產(chǎn)生的豎向附加應(yīng)力進(jìn)行疊加，即得到M點(diǎn)處的總附加應(yīng)力：

根據(jù)以上計(jì)算方法，動(dòng)荷因數(shù)KL取最不利情況1.27，結(jié)合A380 機(jī)型的技術(shù)參數(shù)，可得主起落架中心O 以下計(jì)算深度為L(zhǎng) 處的M 點(diǎn)豎向附加動(dòng)應(yīng)力σz，分布如圖4所示.

圖4 A380豎向附加動(dòng)應(yīng)力隨深度分布

由圖4可見，飛機(jī)降落荷載造成的附加應(yīng)力隨著深度增加而迅速降低.經(jīng)計(jì)算得出，在深度為6m 時(shí)，動(dòng)應(yīng)力為自重應(yīng)力的5%.依據(jù)文獻(xiàn)［10］，當(dāng)動(dòng)應(yīng)力隨深度衰減至自重應(yīng)力的5%以內(nèi)時(shí)，土體基本不產(chǎn)生沉降.所以，6m 之下的土體沉降可以忽略.

3 試驗(yàn)研究

3.1 試驗(yàn)土樣

本文試驗(yàn)所選用原狀軟粘土取自溫州機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程施工現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)前面結(jié)論，取地下0～6m 的土體.為了盡可能減少對(duì)土的擾動(dòng)，采用薄壁取土器取土，蠟封后保存等待試驗(yàn).試樣直徑38mm，高76 mm.試驗(yàn)土樣的物理指標(biāo)見表3.

表3 土樣物理指標(biāo)

3.2 試驗(yàn)方案

試樣在英國(guó)GDS振動(dòng)三軸儀上進(jìn)行，采用應(yīng)力控制方式加載.根據(jù)飛機(jī)降落荷載的特點(diǎn)，本次試驗(yàn)采用1／4余弦波對(duì)飛機(jī)荷載進(jìn)行模擬，如圖5所示，飛機(jī)著陸時(shí)著陸點(diǎn)以下土體附加應(yīng)力瞬時(shí)達(dá)到最大，隨著飛機(jī)滑行遠(yuǎn)離著陸點(diǎn)，著陸點(diǎn)以下土體附加應(yīng)力逐漸衰減接近于零.

圖5 波形圖

通過(guò)計(jì)算可知，飛機(jī)著陸后，滑行到距離著陸點(diǎn)50m 處時(shí)，對(duì)著陸點(diǎn)軟土地基下0.5m 處土層產(chǎn)生的豎向動(dòng)應(yīng)力為10－3kPa.如此小的動(dòng)應(yīng)力造成的土體沉降可忽略不計(jì).A380降落速度取200km／h，即55 m／s.所以，一次飛機(jī)降落對(duì)土體變形的影響時(shí)間為0.9s.本文考慮飛機(jī)對(duì)土體的連續(xù)作用，即一架飛機(jī)降落對(duì)著陸點(diǎn)下土體變形的影響完成后第二架飛機(jī)開始降落.結(jié)合以上分析，同時(shí)考慮儀器精度，最終確定試驗(yàn)頻率選用1Hz.豎向動(dòng)應(yīng)力幅值采用3.2中的軟土地基在飛機(jī)荷載作用下附加應(yīng)力計(jì)算結(jié)果.

在試驗(yàn)過(guò)程中，首先對(duì)軟粘土進(jìn)行反壓飽和，采用B 值檢測(cè)檢驗(yàn)土樣的飽和程度，孔壓系數(shù)B 值大于0.97則認(rèn)為土樣達(dá)到飽和要求.之后將土樣在不同圍壓下進(jìn)行等壓固結(jié).對(duì)于正常固結(jié)土，圍壓取所處土層后期豎向自重應(yīng)力σV（表2），當(dāng)孔壓消散到等于反壓時(shí)，認(rèn)為土樣固結(jié)完成；對(duì)于超固結(jié)土，先選取土層前期豎向自重壓力σ′V進(jìn)行固結(jié)，固結(jié)完成后，降圍壓到后期豎向自重應(yīng)力σV，待孔壓達(dá)到穩(wěn)定，超固結(jié)過(guò)程完成.最后，根據(jù)上文選取的波形、頻率、振次、動(dòng)應(yīng)力對(duì)土樣進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn).具體試驗(yàn)方案見表4.

表4 試驗(yàn)方案

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

圖6分別給出了在正常固結(jié)和超固結(jié)兩種情況下不同深度處的累積應(yīng)變與振次關(guān)系曲線.由圖6（a）和6（b）可以看出，無(wú)論在正常固結(jié)還是在超固結(jié)情況下，循環(huán)次數(shù)在接近2 000次時(shí)累積應(yīng)變曲線有明顯的突變.循環(huán)加載次數(shù)小于此次數(shù)時(shí)曲線斜率陡峭，應(yīng)變發(fā)展迅速，大于此次數(shù)時(shí)曲線斜率趨于平緩，應(yīng)變發(fā)展緩慢，因此機(jī)場(chǎng)跑道在運(yùn)營(yíng)初期應(yīng)盡量減少飛機(jī)的粗暴著陸，并對(duì)降落區(qū)機(jī)場(chǎng)道面沉降進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè).由圖還可知，在兩種固結(jié)情況下，隨著深度的增加，土體的累積應(yīng)變值均迅速衰減，如循環(huán)作用10 000次后，從0.5m 到1.5m 深度，正常固結(jié)情況下應(yīng)變衰減55%，超固結(jié)情況下應(yīng)變衰減43%，這是因?yàn)殡S著深度的增加循環(huán)應(yīng)力比CSR 迅速衰減，說(shuō)明在飛機(jī)起降荷載作用下地基沉降主要發(fā)生在淺層地基中，因此在機(jī)場(chǎng)跑道建設(shè)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)淺層土地基的加固.由圖亦可看出，盡管車輛荷載與飛機(jī)荷載循環(huán)作用的波形不同，但兩者應(yīng)變發(fā)展規(guī)律是大體一致的.

圖6 不同深度下p－N 曲線

圖7分別給出了軟土地基0.5、1.5m 處，土樣在正常固結(jié)和超固結(jié)情況下的應(yīng)變發(fā)展曲線.由圖7（a）可以看到，在1.5m 深度處，循環(huán)作用10 000 次后，超固結(jié)軟粘土累積應(yīng)變比正常固結(jié)軟粘土累積應(yīng)變小0.19%，應(yīng)變減小值占正常固結(jié)土體累積應(yīng)變總值的25%.同樣，由圖7（b）在0.5m 處，應(yīng)變減小0.68%，占比高達(dá)39.8%.這是由于經(jīng)過(guò)堆載預(yù)壓地基處理后，土體的壓縮模量和強(qiáng)度增加，而孔隙比和含水率均有所減小，因此溫州機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程地基處理能夠有效的減小了飛機(jī)荷載所引起的工后沉降.由圖還可看到，不管在0.5m 深度處，還是1.5m 深度處，在接近于2 000次循環(huán)作用后，應(yīng)變還在以一定速率呈線性增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)速度基本相同.這表明隨著深度的增加，雖然土體的應(yīng)變累積值有所減小，但土體應(yīng)變發(fā)展的趨勢(shì)卻基本一致.所以在機(jī)場(chǎng)投入運(yùn)營(yíng)之后，對(duì)軟土地基進(jìn)行長(zhǎng)期的分層沉降監(jiān)測(cè)是十分必要的.

圖7 不同超固結(jié)比下p－N 曲線

4 沉降預(yù)測(cè)

為了準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)軟土地基在長(zhǎng)期交通荷載作用下的沉降變形，國(guó)外學(xué)者針對(duì)不同的土體類型，提出了大量的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?其中，最常用的是Monismith［18］提出的指數(shù)模型：

式中，εp為累積應(yīng)變，N 為循環(huán)荷載作用次數(shù)；A 為第一次循環(huán)作用產(chǎn)生的塑性應(yīng)變，b 為常數(shù)，與土體類型、物理狀態(tài)和應(yīng)力狀態(tài)有關(guān).

本文應(yīng)用指數(shù)模型的形式來(lái)擬合超固結(jié)土基循環(huán)荷載作用0～5 000次的應(yīng)變累積曲線，并指出參數(shù)A 和b 是與超固結(jié)比相關(guān)的.通過(guò)對(duì)0～5 000次應(yīng)變累積曲線的擬合得到基于超固結(jié)比和振動(dòng)次數(shù)的超固結(jié)土累積變形預(yù)測(cè)模型，并通過(guò)此模型反演0～10 000次的應(yīng)變累積情況，然后將5 000～10 000次的擬合結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，以檢驗(yàn)預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確度.

本文通過(guò)三軸試驗(yàn)得到了溫州機(jī)場(chǎng)新跑道在0.5 m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m、5.5m 深度處的超固結(jié)土累積變形數(shù)據(jù).對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合，可以得出參數(shù)A 和b 的值如表5所示.

表5 A、b擬合值

OCR 與A 和b 具有較好的相關(guān)性，分別使用指數(shù)方程和二次方程進(jìn)行擬合，得到如下方程：

將式（7）、（8）代入指數(shù)模型（6）中，得到溫州機(jī)場(chǎng)新建跑道軟土地基應(yīng)變預(yù)測(cè)模型為

圖8為0.5m、1.5m、2.5m 深度處土體試驗(yàn)曲線與預(yù)測(cè)曲線的對(duì)比.由圖可以看出3 條曲線在近10 000處的累積應(yīng)變發(fā)展接近平行，并且應(yīng)變值接近，例如產(chǎn)生累積應(yīng)變值最顯著的0.5m 處土體的試驗(yàn)曲線與預(yù)測(cè)曲線應(yīng)變值僅相差0.04%，所以本文的累積應(yīng)變模型對(duì)溫州機(jī)場(chǎng)新建跑道的土基在飛機(jī)荷載作用下長(zhǎng)期沉降預(yù)測(cè)有一定的指導(dǎo)作用.

圖8 試驗(yàn)曲線與預(yù)測(cè)曲線對(duì)比

依據(jù)溫州機(jī)場(chǎng)舊跑道日均起降量為100架次飛機(jī)，則一年起降量為36 500架次.將年累計(jì)起降架次和相應(yīng)的超固結(jié)比帶入到式（9）中，算得的累積應(yīng)變乘以土層厚度1m，可以得出由飛機(jī)荷載所引起的軟粘土地基分層沉降，如圖9所示.

圖9 分層沉降曲線

由圖9可直觀地看到，地基土的沉降主要集中在淺層.沉降隨著深度的增加而迅速降低，并隨著時(shí)間的變化淺層地基的沉降發(fā)展較為迅速，而深層地基的沉降發(fā)展較為緩慢，在地基土5m 以下變化就十分緩慢.將圖9在20年處各曲線的沉降值相加，得到溫州機(jī)場(chǎng)新跑道在運(yùn)營(yíng)20年后，由飛機(jī)荷載引起的工后總沉降為47mm，按文獻(xiàn)［3］給出的飛機(jī)荷載引起的工后沉降占總工后沉降31%的比例，可以預(yù)測(cè)在新機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)20年后，新跑道的工后總沉降為152mm.由監(jiān)測(cè)資料可知，溫州機(jī)場(chǎng)老跑道在運(yùn)行20年后，道面平均沉降為500mm，為新跑道預(yù)測(cè)沉降的3.3倍.老跑道地基處理采用的堆載高度為4m，而新跑道堆載預(yù)壓高度為6m，所以提高堆載高度可以有效地減小飛機(jī)跑道以下軟土地基的工后沉降.

5 結(jié) 論

1）本文結(jié)合溫州機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程地基處理實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，確定了溫州機(jī)場(chǎng)軟粘土的超固結(jié)比，應(yīng)用擬靜力法，計(jì)算得出溫州機(jī)場(chǎng)新建跑道在A380機(jī)型作用下的土基附加應(yīng)力分布情況.

2）對(duì)溫州機(jī)場(chǎng)軟粘土在超固結(jié)和正常固結(jié)情況下進(jìn)行了循環(huán)三軸試驗(yàn)研究，對(duì)堆載預(yù)壓效果進(jìn)行了定量分析.通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，新建機(jī)場(chǎng)跑道在運(yùn)營(yíng)初期，由于飛機(jī)降落造成的應(yīng)變累積發(fā)展迅速，應(yīng)予以重點(diǎn)監(jiān)測(cè)土基變形.

3）用Monismth提出的指數(shù)模型對(duì)不同超固結(jié)比的軟粘土應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合，得到了與OCR 和振次相關(guān)的應(yīng)變預(yù)測(cè)模型，對(duì)溫州機(jī)場(chǎng)新跑道的長(zhǎng)期沉降預(yù)測(cè)有一定指導(dǎo)作用.

4）應(yīng)用本文提出的應(yīng)變預(yù)測(cè)模型，計(jì)算得出了溫州機(jī)場(chǎng)新建跑道運(yùn)營(yíng)20年后的沉降數(shù)據(jù)，并且與溫州機(jī)場(chǎng)舊跑道運(yùn)營(yíng)20年總沉降進(jìn)行了比較分析，得出了增加堆載預(yù)壓高度可以顯著減小跑道工后總沉降的結(jié)論.

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