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贵阳龙洞堡国际机场山区高填地基强夯处理

dcworld发表于2017-01-09 13:57  来源:全国重大工程项目地基处理工程实录 加入收藏  394次      

一、工程概况

贵阳龙洞堡机场为贵州省“八五”重点建设工程,由中国民用航空设计院设计。机场占地面积约为236万m3 ,主要由飞行区、航站区、导航系统以及其他附属配套设施组成。

拟建机场场地地形起伏很大,北部和东西部为缓丘洼地,山丘平缓,南部为峰丛谷底,山峰兀立。该场地全部位于岩溶地区,场区岩石为石灰岩及白云岩,整体结构较好,岩层产状平缓、岩石地基占飞行区地基的65.79%;场区黏性土地基为第四系沉积物,成因类型为坡残积的红黏土,主要分布于缓坡及洼地沟谷带。土层厚度变化较大,一般为6~8m,最大厚度达16m。整个场区无活动断裂,山体边坡稳定。

根据设计要求,飞行区场地平整,挖填宽度约420m,总长度约3840m,最大削方高度为114.67m,最大填方厚度为54m左右。经过多方比较和论证,最后确定以强夯作为地基处理的方法。依据设计方案,采用“开山填谷”,利用强夯法加固处理填筑50多米高的高填方大块石填筑地基,使其地基强度、变形及均匀性等都能满足机场建设的要求。

二、工程实践

为了确定工程参数,进行了有针对性的现场试验。依据机场的地质状况,分别进行了基岩面上覆土层的强夯置换试验,大块石填料、填筑方法的比较和大块石分层填筑地基的强夯试验,以及风化白云岩块碎石填筑地基的强夯试验。由试验数据表明,强夯后基岩上红黏土地基的物理力学指标得到明显地改善,其中压缩模量 提高了9.2%,承载力标准值 提高了18.5%。并根据填筑层厚度及设计要求的地基加固深度,通过试验选用合理的单击夯击能,确定夯点间距以及最佳夯击数。在上述试验的基础上,进行了大面积的工程实践,填筑级配大块石约3468万m3,强夯法加固大块石填筑地基面积达270万m3。

在施工过程中,对如下问题做了特殊的技术处理。

1.基岩上覆红黏土的强夯置换

(1)对溶洞、溶槽顶板破碎或溶沟、溶槽裂隙宽度大于50cm的情况,通过爆破,使其上口宽度大于3m,然后用细颗粒级配碎石回填,再用3000kN·m的单击夯击能量夯实。

(2)填方区在8m以上的地段,要求黏土按高:宽=1:2,岩石按2:4的坡度挖台阶放坡,以保证高填方地基的稳定。

2.大块石高填方地基

(1)施工中大块石填料最大粒径应小于80cm,最大粒径的含量以小于5%为宜,扁平、长条状颗粒含量小于10%,并采用堆填法填筑。

(2)高填方大块石填筑地基按每层4m由下而上进行强夯处理,强夯只要求主夯而无需满夯,只有到道面顶层才进行满夯。这样不但满足工程技术要求,而且可以节约造价,缩短工期。

(3)先采用强夯3000kN·m进行主夯加固,再采用单击夯击能量为1000kN·m,夯击次数为4击进行满夯,然后用粒径小于等于40cm的级配碎石填至要求标高,并采用振动碾压法对因强夯施工而造成的表面松动层进行压密处理。

三、地基处理效果分析

对分层夯实后的大块石填筑地基的干密度进行现场检测,无论检测点布置在强夯点下,两夯点间、四夯点间,还是水平和竖向,经数理统计分析,其标准差均小于0.1,且变异系数小于0.05,由此可见,大块石填筑地基经分层夯实,达到了密实、均匀。

通过现场载荷试验,在设计压力作用下,经250余天观测侧得的地基累计沉降量和沉降差均完全满足场道工程设计对地基处理变形指标的要求。

通过分级加载测定强夯后的大块石填筑地基处于弹性变形阶段时的地基回弹模量,其检测结果完全满足道场工程设计的要求。该工程还通过对夯后大块石填筑地基进行变频瑞雷波传播速度的检测,建立测试结果与密度测试结果的相关关系,作为检验施工质量的宏观控制依据。经回归分析结果,瑞雷波与干密度之间具有残性正相关。

综上所述,高填方大块石地基经处理后达到稳定、均匀和密实,即经处理后地基的不均匀沉降控制、回弹模量等变形指标和不同深度的干密度须均符合设计要求。

贵阳龙洞堡国际机场高填方大块石填筑地基,就其技术而言,强夯法是其他方法不可比拟的。从经济效果比较,强夯法处理费用比分层碾压能够节省2000多万元,而采用灌浆和桩基等其他方法相对比较昂贵。


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