许 少 强

(山西机械化建设集团公司，山西 太原 030009)

机场高填方夯实地基施工技术及实施要点分析

许 少 强

(山西机械化建设集团公司，山西 太原 030009)

对强夯法进行了简要介绍，在此基础上，依托工程实例，对强夯法在机场高填方地基加固处理中的应用及其实施要点进行了论述，达到了良好的效果，为同类工程提供了借鉴参考。

机场，高填方，地基处理，强夯

机场作为国家的公共基础设施之一，其重要性不言而喻。机场内的跑道是飞机起飞和降落的必经之路，由于飞机本身的质量较大，若是机场内的地基承载力不足，可能会在飞机自重的影响下，出现不均匀沉降或变形，由此会对机场跑道的正常使用造成影响。为此，在机场工程项目建设中，必须确保场地内的地基土体具备足够的承载力，以满足飞机的启、停需要，这就要求在机场施工建设中，必须做好地基处理工作。借此，本文就机场高填方夯实地基施工技术及实施要点进行浅谈。

1 强夯法简介

所谓的强夯法又被称之为动力压实法，具体是指反复将一定重量的夯锤提升到相应的高度，并让其以自由落体的形式下降，对地基土体进行冲击和振动，借助产生的冲击能和振动能，提高地基土体的承载力，降低其压缩性，以此来达到改善地基工程性能的目的。该技术最早是由法国某公司研发的，随后在全世界范围获得了大范围的推广应用，其最为突出的特点是对地基基础的加固效果较好、适用的土体类型比较广泛、施工简便且速度快、成本低。由于强夯法的施工机具比较简单，加之整个施工过程不需要消耗钢筋、水泥和木材等原材料，故此，施工后不会对周边环境造成污染，符合环保的要求。但必须指出的是夯实过程中所产生的冲击能和振动能会对施工场地附近的构筑物产生一定程度的振害，因此，施工中除了需要做好相应的观测工作，并尽可能在场地比较开阔且周围构筑物较少的环境中应用。目前，国内很多机场工程项目都是应用强夯法对地基进行加固处理，如攀枝花机场、龙洞堡机场、九黄机场等等，并且全都取得了较为理想的效果。由此可见，采用强夯法对机场地基进行夯实处理是可行的。下面本文以某机场为例，对强夯法在该机场地基处理中的应用进行论述。

2 机场高填方地基强夯施工技术要点

为便于本文研究，下面以某机场为例，对高填方地基强夯施工技术及实施要点进行论述。

2.1 工程概况

某机场为大型机场，拟建平行跑道4条，本期建设位于中间的2条主跑道，间距1 950 m，工程区域内的地形起伏相对较大，以耕地、林地和荒山为主，总的填挖方量约为2.0亿m3，其中最大的填方高度约为50 m。在本工程中，主要存在的岩土问题为高填方地基变形。由于工程修建的是机场跑道，其对地基工后的沉降要求相对比较严格，加之工程的填方量较大，且部分地段的填方高度都超过30 m，一旦地基处理或是填筑质量不达标，极有可能引起地基沉降问题，由此会对机场的正常使用造成影响。根据地质勘察报告显示，场地内的溶槽和溶沟比较发育，且其中有厚度为3 m～6 m不等的粘性土，此类土地的含水量相对较大，呈软塑状分布，基岩面起伏不平，在外部荷载的作用下，粘性土极易出现变形，无法满足机场跑道工后沉降的要求。通过动力触探实验，原地基的承载力在60 kPa～80 kPa之间，而机场跑道设计要求的承载力在260 kPa～350 kPa，显然原承载力无法满足设计要求。由于地基比较软弱，为了确保工程的安全性和稳定性，需要对地基进行压实处理。经技术经济性比选后，决定采用置换强夯法进行施工。

2.2 强夯法关键参数的选择

由工程概况可知，本机场的高填方道槽下存在厚度为3 m～6 m左右的粘性土，故此需要先铺设垫层填料(厚度1 m，粒径小于80 cm的碎石)，针对不同的土体厚度，采用与之相应的强夯参数，具体如表1所示。

表1 强夯试验参数

2.3 夯击试验

1)夯击能为2 000 kN·m时的点夯。

相关资料显示，本工程中道槽原地基土体的含水量约为30%，覆土层的厚度在4 m左右，其上松铺厚度在1 m以下的碎石垫层，先采用2 000 kN·m夯击能进行第一遍点夯试验。试验结果表明，当夯击次数为12击时，单次的夯沉量在8 cm左右，相邻两击的夯沉量差值在5 cm以内，由此表明夯击能量基本处于饱和状态，如果再继续增加夯击能也不会产生出更好的效果，具体而言，在此基础上增加夯击能对地基密实度的作用不大。当夯击次数达到第12击时，夯实的体积与隆起的体积差为最大值，此时的夯击能量最有效，由此可知，点夯在第12击的时候最有效。所以在本工程中，针对粘性土厚度在3 m～4 m左右的地基，可采取2 000 kN·m夯击能进行夯实，具体参数如下：采用正方形进行夯点布设，夯击次数不少于12次，确保最后两击的夯沉量差在5 cm以内。

2)夯击能在3 000 kN·m的点夯试验。

对粘性土层厚度在5 m～6 m的地基采用3 000 kN·m的夯击能进行点夯试验。由试验结果可知，当夯击到第9击时，夯沉量在10 cm以内，且相邻两击之间的差值小于5 cm，此时夯击能量基本趋于饱和，并且第9击时的夯沉体积与隆起体积的差值最大，夯击能最有效，继续增加夯击次数，不仅不会增加夯沉体积，而且还可能导致地基土体结构被破坏，不利于密实度的提高。由此可知，当夯击能为3 000 kN·m时，夯击9次最佳。

2.4 强夯施工技术要点

1)垫层铺设。

在本工程中，各个填石强夯区域内，全部铺设厚度在1.0 m的碎石垫层，为了确保铺设质量，决定分两遍铺筑，每次的厚度为0.5 m，在强夯开始前对碎石垫层进行整平处理。所有的碎石填料均来自于挖方区内开采出来的碎石块，要求碎石最大粒径不超过50 cm，且有良好的级配，含泥量在10%以内，对于粒径不符合要求的碎石块应进行破碎处理，使其达到设计要求后方可使用。这是因为垫层填料的质量与强夯处理的效果有着密切关系，所以，必须对碎石料的选择加以重视。

2)施工技术要点。

在整平好的施工场地上进行测量放线，准确定位出夯点的具体位置，然后对作业面的高程进行测量，并记录好相关数据；随后强夯设备进场就位，正式开始夯击，当夯坑的深度过大时，应当向坑内填料后再继续进行点夯；夯实完毕后，将场地推平，并对强夯后的地面高程进行测量，确认满足要求时，铺设第二层碎石，重复上述操作，最后进行满夯和质量验收。在强夯过程中，夯锤应当尽可能选用圆形且带有气孔的钢锤，并确保夯点的测放准确，误差必须控制在允许范围之内，不大于5 cm，同时用木桩定出夯点的位置，该工序应逐次进行，以免遗漏；夯点可以布设成正方形，夯击过程中要确保每个点位的夯击能量和次数足够，一旦施工过程中出现偏锤的现象，必须立即停夯，纠正后方可继续。施工中要做好夯坑内的积水排除工作，避免积水过多影响夯实效果，当点夯和满夯完成之后，应当对推平后的地面高程进行测量。

2.5 强夯处理效果

为了进一步评估加固处理后的地基承载力，对夯实后的地基土体进行了平板荷载试验，结果显示，经夯实后，3 m～4 m的地基承载力达到280 kPa～330 kPa,5 m～6 m的地基承载力达到320 kPa～370 kPa，满足设计要求。

3 结语

强夯法以其自身诸多的特点，在机场等工程项目的地基处理中获得了广泛应用。本文以某机场工程为例，对强夯法在该工程高填方地基处理中的应用进行论述。通过强夯法的合理运用，使该机场高填方地基的承载力达到了工程设计要求。该机场目前已经正式投入使用，经强夯法处理的地基沉降在允许范围之内，且并未出现不均匀沉降现象。由此可见，强夯法在机场地基处理中具有良好的使用效果，可在同类工程中推广应用。

[1] 李秀珍,许 强.九寨黄龙机场高填方地基沉降的数值模拟分析及加固处理方法研究[J].岩石力学与工程学报,2014(12):89-92.

[2] 谢春庆,刘汉超.西南地区机场建设中的主要工程地质问题[J].地质灾害与环境保护,2013(2):121-122.

[3] 李群善.康定机场北段高填方边坡稳定性分析及场道沉降变形的有效处理方法研究[J].西南交通大学学报,2013(6):143-145.

On construction techniques of airport highfill punning foundation and its implementation points

Xu Shaoqiang

(ShanxiMechanisationConstructionGroupCompany,Taiyuan030009,China)

The paper introduces the compaction method, and indicates the application of the compaction method in the airport highfill punning foundation and its implementation points based on the project, so as to achieve the expected aims and provide some reference for similar projects.

airport, highfill, foundation treatment, compaction

1009-6825(2015)32-0070-03

2015-09-04

许少强(1975- )，男，工程师

TU472.31

A