松原機(jī)場(chǎng)高含水地基處理方案

田洪星

[摘要]通過工程實(shí)例，結(jié)合施工場(chǎng)地實(shí)際情況，分析場(chǎng)地的地基處理問題，并提出具體的設(shè)計(jì)施工方案。

[關(guān)鍵詞]工程；高含水；地基；處理方案

松原機(jī)場(chǎng)地處嚴(yán)寒地帶，道槽地區(qū)地下水位較高，并且由于地基較軟需要進(jìn)行換填處理，本文將采用三種不同的施工方案達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。并且通過三種不同施工方案的效果對(duì)比，確定最有利于施工的方案，解決了高含水地基難處理的問題。

1試驗(yàn)段施工概況

新建松原查干湖民用機(jī)場(chǎng)位于前郭縣外七草場(chǎng)，本地區(qū)依據(jù)場(chǎng)址地質(zhì)報(bào)告，地下水位較高，在1.25～1.4m之間，夏季由于地表草地的截留呈現(xiàn)出“澇洼地”現(xiàn)象。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，防吹坪試驗(yàn)段地下水位高度為1m，地質(zhì)土層結(jié)構(gòu)如下。①層耕表土：灰黑色，稍濕一濕，含植物根系及有機(jī)質(zhì)，主要由粘性土組成，厚度0.50～2.50m；②層粉質(zhì)粘土：部分粘土，黃褐色，稍濕一濕，可塑，部分為硬塑，部分為密實(shí)狀態(tài)，屬中一高壓縮性土，無搖振反應(yīng)，刀切面較光滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，該層局部缺失，厚度為0.00～4.30m；③層粉土：部分為粉質(zhì)粘土，黃褐色一灰黃色，濕，松散一稍密，部分為中密狀態(tài)，屬中一高壓縮性土，搖振反應(yīng)迅速，刀切面不光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，該層局部缺失，厚度為0.00～5.20m。④層粉土：部分為粉質(zhì)粘土，黃褐色一灰黃色，濕，稍密一中密，部分為密實(shí)狀態(tài)，屬中壓縮性土，搖振反應(yīng)迅速，刀切面不光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，該層局部缺失，厚度為0.00～10.20m。⑤層粉質(zhì)粘土：部分為粘土和粉土，黃褐色，稍濕一濕，硬塑，部分為密實(shí)狀態(tài)，屬中壓縮性土，無搖振反應(yīng)，刀切面較光滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，該層局部缺失，最大厚度為13.00m。該部位總面積為3224㎡。

依據(jù)原設(shè)計(jì)方案，試驗(yàn)段施工工藝如下。地表土清除平均厚度1m，原地面碾壓至壓實(shí)度96%后，換填60 cm厚砂礫石，在砂礫石基礎(chǔ)上進(jìn)行壓實(shí)度、承載力等試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)際開槽后地基情況，原設(shè)計(jì)方案無法滿足建設(shè)工期要求，經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位和我部聯(lián)合召開地基處理專題會(huì)議討論，決定將原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，會(huì)議決定在試驗(yàn)段范圍進(jìn)行三種對(duì)比試驗(yàn)：①30cm河卵石+30cm砂礫石（以下簡(jiǎn)稱第一方案）；②20cm河卵石+40cm砂礫石（以下簡(jiǎn)稱第二方案）；③“砂井樁”+60cm砂礫石（以下簡(jiǎn)稱第三方案）。試驗(yàn)檢測(cè)方法調(diào)為：對(duì)換填砂礫石基礎(chǔ)僅進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，合格后分層填筑60cm厚素土，碾壓合格后最后進(jìn)行地基承載力試驗(yàn)。

2試驗(yàn)段施工

按照《民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)土（石）方與道面基礎(chǔ)施工技術(shù)規(guī)范》、《新建吉林省松原查干湖民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)場(chǎng)道工程施工圖紙》的要求，換填后級(jí)配砂礫石的壓實(shí)度不小于96%、處理后級(jí)配砂礫層的地基承載力特征值不小于200kPa。在施工填筑前，對(duì)原地面進(jìn)行地表土清除，地表土清除為挖除平均1.0m厚的耕表土，地表土清除后對(duì)原地面素土進(jìn)行含水量及壓實(shí)度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表1

2.1第一方案

（1）攤鋪、碾壓填料。9月26日在區(qū)域一內(nèi)進(jìn)行30cm河卵石+30cm砂礫石施工，后因河卵石備料不足，工期延后至9月28日繼續(xù)施工，至9月29日施工結(jié)束，歷時(shí)4d。試驗(yàn)段清表后，道槽含水率過高，無法行車，直接采取傾填方式施工，將河卵石直接填筑至道槽內(nèi)，用挖掘機(jī)、推土機(jī)等將河卵石攤鋪至30cm厚，再采用徐工XSM220型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，共靜壓1遍，弱振2遍，過程中未發(fā)生翻漿現(xiàn)象。待河卵石碾壓平整后，進(jìn)行30cm厚級(jí)配砂礫石的攤鋪，整平后采用徐工XSM220型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，壓實(shí)程序按先靜壓后弱振再?gòu)?qiáng)振進(jìn)行。具體碾壓遍數(shù)為：靜壓1遍→弱振1遍→強(qiáng)振4遍→弱振1遍→靜壓1遍，共8遍（來回往返一次為碾壓一遍）。

（2）試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。①經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，填料天然級(jí)配砂礫石經(jīng)檢測(cè)含水率為5.0%、5.2%。②經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)重型動(dòng)力觸探檢測(cè)，地基承載力170kPa。③現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)檢測(cè)壓實(shí)度為96.3%、95.4%。

2.2第二方案

因第二方案與第一方案填料性質(zhì)均不變，僅在結(jié)構(gòu)層厚度上調(diào)整：20cm河卵石+40cm砂礫石。施工工藝與第一方案相同，僅將在施工過程中不同于第一方案的情況加以敘述：（1）進(jìn)行河卵石碾壓時(shí)，碾壓遍數(shù)同第一方案（共靜壓1遍，弱振2遍），但在碾壓過程出現(xiàn)發(fā)生翻漿現(xiàn)象。

（2）試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。①經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，填料天然級(jí)配砂礫石經(jīng)檢測(cè)含水率為5.0%、5.2%。②經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)重型動(dòng)力觸探檢測(cè)，地基承載力140kPa。③現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)檢測(cè)壓實(shí)度為95.1%。

2.3第三方案

第三方案采用“砂井”+60cm砂礫石：用推土機(jī)或挖掘機(jī)碾壓平整后在地面打設(shè)砂井。井徑120mm，采用正方形網(wǎng)格布孔，中心距1m，深度1m，內(nèi)填天然砂礫石并采用鋼釬搗密，砂礫石最大粒徑不能超過53cm。10月3日開始進(jìn)行第三方案施工，至10月8日施工結(jié)束，歷時(shí)6d。

（1）井成孔。首先進(jìn)行測(cè)量放樣，嚴(yán)格按照“砂井（碎石樁）”的施工方案進(jìn)行點(diǎn)位放置，并用白石灰標(biāo)出。利用挖掘機(jī)套鋼管（管徑0.12m，管長(zhǎng)1.5m）的方法進(jìn)行鉆孔。

（2）工灌樁。因樁徑僅為12cm，采用人工灌注。在砂礫石灌注前，人工將孔口部位的浮土及雜物清理干凈，避免在灌注過程中雜物掉入“砂井”內(nèi)影響透水效果。為保證“砂井”密實(shí)，在灌注過程中不斷用鋼釬搗密。

（3）礫石回填?！吧熬睒豆嘧⑼戤吅?，采用推土機(jī)進(jìn)行表面平整、壓實(shí)，平整后，測(cè)量班對(duì)原地面標(biāo)高進(jìn)行放樣測(cè)量，控制砂礫石的填筑厚度。因原地面土質(zhì)含水量過大，土基比較軟，所以填筑采用兩層填筑（每層30cm）一次碾壓。碾壓方式為按先靜壓后弱振再?gòu)?qiáng)振進(jìn)行。碾壓流程：靜壓1遍→弱振1遍→強(qiáng)振4遍→弱振1遍→靜壓1遍，共8遍。

（4）在“砂井”施工完成后，試驗(yàn)人員對(duì)原地面進(jìn)行含水率檢測(cè)，在開挖晾曬14d左右后，含水率分別為17%～20%。

3施工方案對(duì)比分析

（1）相同點(diǎn)：①砂礫石壓實(shí)度均能符合設(shè)計(jì)要求（>96%），承載力都無法滿足設(shè)計(jì)>200 kPa的要求。②壓實(shí)度達(dá)到滿足設(shè)計(jì)要求的遍數(shù)相同，需要碾壓8遍。③第一方案與第二方案在施工速度上相同。

（2）不同點(diǎn)：①第一方案與第二方案，僅在結(jié)構(gòu)層厚度上存在10cm的差異，在河卵石鋪筑過程中存在差異，第一方案（30cm厚河卵石）未發(fā)生翻漿，而第二方案（20cm厚河卵石）在攤鋪河卵石過程中發(fā)生翻漿。②第三方案與第一（二）方案在施工速度上存在較大差距，第三方案除進(jìn)行兩層攤鋪碾壓外，還需進(jìn)行機(jī)械成孔，人工灌注砂礫“砂井”施工，施工難度較大，投入最大，進(jìn)度慢、效率低，相對(duì)投資增加較大。③第一（二）方案在施工工藝上為全機(jī)械化作業(yè)，第三方案在“砂井”灌注過程中必須采用人工作業(yè)，因此作業(yè)時(shí)長(zhǎng)和作業(yè)效率受溫度等影響較大，存在較大不可確定性。

4結(jié)語

綜上所述，本文分析了高含水地基的主要特性，并制定出了三套不同的設(shè)計(jì)施工方案，通過對(duì)三種方案的對(duì)比分析其適用性。