廈門翔安機(jī)場(chǎng)6平方公里造地工程簡(jiǎn)述

許偉光

摘 要：廈門翔安機(jī)場(chǎng)造地正如火如荼地開(kāi)展，該機(jī)場(chǎng)建設(shè)為填海造地工程，工程內(nèi)容種類較多，涉及專業(yè)較廣。文章從整個(gè)機(jī)場(chǎng)造地工程內(nèi)選取6平方公里造地工程進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，介紹廈門翔安機(jī)場(chǎng)造地工程的主要工藝。

關(guān)鍵詞：機(jī)場(chǎng)；6平方公里；造地；圍堰；吹填；地基處理

1 廈門翔安機(jī)場(chǎng)6平方公里造地工程建設(shè)的必要性和可行性

廈門翔安機(jī)場(chǎng)造地共計(jì)32km2，6平方公里造地工程為32km2其中的一部分。大小嶝造地工程的用地符合《廈門市大嶝機(jī)場(chǎng)總體規(guī)劃》。2010年5月，福建省政府明確指示加快推進(jìn)廈門新機(jī)場(chǎng)建設(shè)的各項(xiàng)工作，廈門市政府也制定了具體的工作計(jì)劃與要求，確保新機(jī)場(chǎng)建設(shè)的順利實(shí)施。

2 廈門翔安機(jī)場(chǎng)6平方公里造地工程圍堰工程

廈門翔安機(jī)場(chǎng)6平方公里造地工程圍堰工程新建邊界圍堰12427m，分隔圍堰9592m。

據(jù)廈門新機(jī)場(chǎng)初步規(guī)劃，陸域粗平高程取為7.0m，結(jié)構(gòu)層厚度約1.5m。大小嶝造地區(qū)按吹填砂形成并完成地基處理后，交工面高程為5.5m。設(shè)計(jì)吹填高程為設(shè)計(jì)使用高程與吹填工程完工后由于地基加固和沉降所需的預(yù)留高度之和。設(shè)計(jì)吹填高程為6.5m，再考慮安全超高0.5m，設(shè)計(jì)圍堰高程即取為7.0m。

邊界圍堰兼作施工便道使用，分為兩部分。一部分位于造地區(qū)外圍、一部分位于造地區(qū)內(nèi)通信管線兩側(cè)，分別為外邊界圍堰和內(nèi)邊界圍堰。為滿足吹填需要，在吹填區(qū)內(nèi)設(shè)置分隔圍堰，將整個(gè)吹填區(qū)劃分為12個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分。

內(nèi)外邊界圍堰均為實(shí)體斜坡式結(jié)構(gòu)。圍堰根據(jù)高程設(shè)置二級(jí)平臺(tái)，二級(jí)平臺(tái)寬度為2～25m。圍堰外側(cè)坡比為1：2.5，內(nèi)側(cè)邊坡為1：2。為防止圍堰出現(xiàn)不均勻沉降，在圍堰底部設(shè)土工格柵及土工布。對(duì)于圍堰下部地質(zhì)為淤泥及淤泥夾砂的部分，采用塑料排水板進(jìn)行地基處理，排水板穿透軟土層，進(jìn)入下部土層深度不小于1m。

分隔圍堰為實(shí)體斜坡式結(jié)構(gòu)，堤身采用充填袋裝砂形成。設(shè)計(jì)堤頂高程7.0m，頂寬度為5.5m，堤頂設(shè)碎石路面，袋裝砂與碎石路面間鋪設(shè)一層500g/m2的高強(qiáng)土工布，承擔(dān)臨時(shí)通道作用。

3 廈門翔安機(jī)場(chǎng)6平方公里造地工程陸域形成

3.1 吹填方需求量

規(guī)劃占地總面積約5.69km2，工程區(qū)域均按吹填砂進(jìn)行考慮，吹填砂總量約為5480萬(wàn)m3。

3.2 內(nèi)海砂源調(diào)查

廈門海域砂源分部情況如下：

3.2.1 鱷魚(yú)嶼周邊海域清淤區(qū)砂源分布情況。鱷魚(yú)嶼周邊清淤區(qū)西側(cè)以東咀港航道為界，北側(cè)靠近瓊頭海域，南側(cè)到達(dá)劉五店港區(qū)?？偯娣e約12.5km2，砂層平均埋深約12.21米，勘察范圍內(nèi)中粗砂層初步估算儲(chǔ)量約5410萬(wàn)方。

3.2.2 大嶝南緣海域清淤區(qū)砂源分布情況。大嶝南緣砂源區(qū)主要位于歐厝前沿海域，分布較集中區(qū)域面積約為5.2km2。初步匡算可集中開(kāi)采的砂源含量約為500萬(wàn)方。

各清淤區(qū)域有一定數(shù)量的砂資源，但局部砂資源缺失，開(kāi)采條件一般，且開(kāi)采損失率較明顯。調(diào)查區(qū)域砂儲(chǔ)量主要埋藏于-10m～-12m以下，大量開(kāi)采此部分砂源與廈門市政府發(fā)布的禁止在廈門海域采砂法令相違背。

3.3 外海砂源調(diào)查

根據(jù)《廈門東南海域海砂開(kāi)采區(qū)選劃調(diào)查研究報(bào)告》，外海儲(chǔ)砂量為1.7億方，距機(jī)場(chǎng)回填區(qū)域（運(yùn)距）約為60～70km，（采砂區(qū)分布情況見(jiàn)圖一），單價(jià)約為90元/m3，外海采砂需要用大型采砂船。目前本項(xiàng)目附近海域沒(méi)有航道。

根據(jù)已進(jìn)行的砂源調(diào)查，廈門市每年由周邊海域所采砂量約1600萬(wàn)方，但砂源分布較散，不宜統(tǒng)一管理。廈門內(nèi)灣采砂不可取，外海采砂區(qū)砂量可滿足本工程需求，但需疏浚航道。（所需航道已開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)）

3.4 吹填工程

本工程用海面積為5.69Km2。

吹填標(biāo)高為6.0m，考慮了吹填中因吹填荷載造成吹填區(qū)原狀地基下沉而增加的吹填量和吹填土進(jìn)入吹填區(qū)后的流失量。

運(yùn)輸路線：從外海取砂區(qū)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)。

臨時(shí)航道及儲(chǔ)泥區(qū)：在擬建區(qū)域南側(cè)海域現(xiàn)有臨時(shí)儲(chǔ)泥區(qū)一座，尺寸為400m×400m，由于吹填工程量較大，吹填進(jìn)行前，需對(duì)該儲(chǔ)泥區(qū)進(jìn)行相應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大處理。

吹填工藝：采用3500～4500方的絞吸船配800的管道從儲(chǔ)泥區(qū)吹填至造地區(qū)。

4 廈門翔安機(jī)場(chǎng)6平方公里造地工程地基處理

4.1 地基處理總思路

形成陸域后，場(chǎng)地內(nèi)軟弱地基的空間分布復(fù)雜，地基處理的對(duì)象既有淤泥層、吹填砂層，又有松散的的可液化粉砂層，或者兩者兼有之；同時(shí)，作為機(jī)場(chǎng)建設(shè)用地，地基處理技術(shù)要求較高。根據(jù)規(guī)劃，場(chǎng)地的用地功能分為4種：（1）跑道：規(guī)劃的兩條跑道，長(zhǎng)度3800m，寬度60m；（2）停機(jī)坪、聯(lián)絡(luò)道及滑行道；（3）飛行土面區(qū)：停機(jī)坪、聯(lián)絡(luò)道及滑行道之間的綠化用地；（4）建筑區(qū)：包括航站樓、工作區(qū)、交通中心及相關(guān)設(shè)施等用地。

吹填造地后的地基處理的總體思路為：（1）吹填砂層和原狀的海積淤泥層一并處理。（2）跑道區(qū)應(yīng)選用質(zhì)量較可靠的地基處理方案。其他區(qū)域，選用造價(jià)經(jīng)濟(jì)，質(zhì)量可靠的地基處理方案。（3）本工程場(chǎng)地與大小嶝納泥區(qū)一期工程相接的邊界圍堰一并進(jìn)行處理。

4.2 地基處理標(biāo)準(zhǔn)

地基處理交工面，暫定標(biāo)高為5.5m。

4.2.1 處理標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)場(chǎng)建設(shè)用地按處理標(biāo)準(zhǔn)可分為道面區(qū)飛行土面區(qū)、建筑區(qū)等。由于使用荷載和工程重要性不同，形成的地基結(jié)構(gòu)不同，地基處理也有不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

功能分區(qū) 交工面（m） 填料要求 技術(shù)要求

飛行道面區(qū) 暫定為5.5m 道面結(jié)構(gòu)層以下有一定深度為填石渣層，其下填料自定 （1）工后沉降≤20cm

（2）差異沉降≤1.5‰

（3）基床頂面地基承載力≥140kPa

（4）基床頂面反應(yīng)模量≥80MN/m3

飛行區(qū)土面區(qū) 暫定為5.5m 填料自定，表面0.2～0.3m耕植土 （1）工后沉降≤30cm

（2）差異沉降≤1.5‰

（3）基床頂面地基承載力≥120kPa

建筑區(qū) 暫定為5.5m 限制填石 （1）工后沉降≤25cm

（2）差異沉降≤2‰

（3）基床頂面地基承載力≥100kPa

物流倉(cāng)儲(chǔ)區(qū) 按建筑區(qū)處理標(biāo)準(zhǔn)，堆場(chǎng)區(qū)按重箱堆載標(biāo)準(zhǔn)。

備注：①工后沉降：按使用年限20年計(jì)算

4.2.2 預(yù)壓荷載計(jì)算。道面區(qū)預(yù)壓荷載，包括道面結(jié)構(gòu)換算荷載18.5kPa、填石渣層換算荷載約為22.0kPa及飛機(jī)活荷載對(duì)地基附加應(yīng)力荷載85kpa。

建筑區(qū)預(yù)壓荷載。建筑用地場(chǎng)地上的主要建構(gòu)筑物有：建筑物、道路、停車場(chǎng)、廣場(chǎng)和綠化用地等，荷載取為30Kpa。

飛行土面區(qū)預(yù)壓荷載。飛行區(qū)、建筑區(qū)預(yù)壓荷載見(jiàn)下表：

使用功能 道面區(qū) 建筑區(qū)

預(yù)壓荷載（KPa） 75.7 30

換算成預(yù)壓土（砂）厚度（m） 4.5 1.8

設(shè)計(jì)取值（m） 5.0 2.0

超載率 11% 11%

4.2.3 承載力計(jì)算。載荷試驗(yàn)按規(guī)定在填石渣的基床頂面進(jìn)行。土基層交工面的附加荷載強(qiáng)度為62Kpa，淤泥頂面附加荷載強(qiáng)度為18.5Kpa，遠(yuǎn)小于預(yù)壓荷載。

4.2.4 沉降計(jì)算。根據(jù)地質(zhì)條件，以及各巖土層的性質(zhì)，計(jì)算吹填淤泥層、海積淤泥層的工后沉降。對(duì)其它性質(zhì)較好的淤泥下臥粘土層、砂層，不計(jì)入工后沉降。道面區(qū)最終沉降量達(dá)到382cm，建筑區(qū)最終沉降量達(dá)到325cm，土面區(qū)最終沉降量達(dá)到292cm。

4.3 地基處理方案

4.3.1 跑道軟基處理。工程場(chǎng)地范圍內(nèi)有兩條跑道，每條跑道寬度60米。跑道所處的地段陸域形成時(shí)上部吹填砂層的厚度約7.0米，原狀海積淤泥最深為16.3m。跑道區(qū)域采用插板排水堆載預(yù)壓處理+強(qiáng)夯處理法。插板排水堆載預(yù)壓主要處理吹填砂層下部的海積淤泥層，強(qiáng)夯主要處理吹填砂層的液化問(wèn)題。

跑道區(qū)面積約41.4萬(wàn)平米在跑道范圍吹填砂至標(biāo)高6.0m，插板間距1.0m，正方形布置，排水板采用整體式SPB-B型排水板。具體要點(diǎn)如下：（1）填砂厚約0.5m；（2）預(yù)壓荷載：85Kpa；（3）設(shè)計(jì)滿載預(yù)壓時(shí)間180～200天；（4）開(kāi)挖預(yù)壓砂至強(qiáng)夯工作面標(biāo)高；（5）強(qiáng)夯預(yù)估夯沉量約0.5m；（6）強(qiáng)夯吹填砂層，整平至交工面標(biāo)高。

4.3.2 跑道以外的飛行區(qū)軟基處理。跑道以外的飛行區(qū)指的是滑行道、聯(lián)絡(luò)道、停機(jī)坪和飛行土面區(qū)等采用排水固結(jié)處理方法。預(yù)壓土可循環(huán)利用。

停機(jī)坪、聯(lián)絡(luò)道及滑行道總面積約198.5萬(wàn)平米。具體要點(diǎn)如下：（1）吹填砂面鋪設(shè)砂墊層厚約0.5m；（2）打設(shè)塑料排水板，間距1.0m，正方形布置；（3）預(yù)估平均沉降量1.5m，填砂層平均厚約1.5m；（4）預(yù)壓荷載：85Kpa；（5）設(shè)計(jì)滿載預(yù)壓時(shí)間180～200天；（6）開(kāi)挖預(yù)壓砂至強(qiáng)夯工作面；（7）強(qiáng)夯預(yù)估夯沉量約0.5m；（8）強(qiáng)夯吹填砂層，整平至交工面標(biāo)高。

飛行土面區(qū)地基處理方案。飛行土面區(qū)總面積約161.8萬(wàn)平米。解決的問(wèn)題是軟弱土層固結(jié)問(wèn)題和吹填砂層地震液化問(wèn)題。采用插板排水堆載預(yù)壓處理+強(qiáng)夯處理的方案，方案設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：（1）吹填砂面鋪設(shè)砂墊層厚約0.5m；（2）打設(shè)塑料排水板，間距1.0m，正方形布置；（3）預(yù)估平均沉降量1.2m；（4）碾壓填土層厚約0.5m；（5）碾壓填砂厚0.7；（6）不進(jìn)行堆載預(yù)壓；（7）填土完成180～200天后強(qiáng)夯處理；（8）強(qiáng)夯預(yù)估夯沉量約0.5m；（9）強(qiáng)夯后，整平至交工面標(biāo)高。

4.3.3 建筑區(qū)軟基處理方案。建筑區(qū)采用排水固結(jié)處理方法。建筑區(qū)總面積約135.2萬(wàn)平米。解決的問(wèn)題是軟弱土層固結(jié)問(wèn)題和吹填砂層地震液化問(wèn)題。同樣采用插板排水堆載預(yù)壓處理+強(qiáng)夯處理的方案，具體要點(diǎn)同飛行土面區(qū)處理方案。

4.3.4 差異沉降過(guò)渡帶處理。地基處理方法不同區(qū)域的銜接地段、地質(zhì)條件有重大差異的銜接地段均有可能發(fā)生較大的差異沉降。為消除過(guò)大的差異沉降，滿足地基處理差異沉降要求，在可能發(fā)生差異沉降的銜接地段設(shè)置差異沉降過(guò)渡段。對(duì)于同種地質(zhì)條件應(yīng)注意采用同種處理方法。地質(zhì)條件不同造成的差異沉降，采用加大堆載強(qiáng)度、延長(zhǎng)預(yù)壓時(shí)間的方法處理。

參考文獻(xiàn)

[1] 2012年全國(guó)機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)公報(bào)[N].中國(guó)民用航空局，2013.

[2] 歐陽(yáng)杰.中國(guó)近代機(jī)場(chǎng)建設(shè)史[M]北京：航空工業(yè)出版社，2008.

[3] 王仲瑀，劉婷婷.我國(guó)機(jī)場(chǎng)建設(shè)布局合理性實(shí)證分析[J].邊疆經(jīng)濟(jì)與文化，2007.

[4] 蔡中長(zhǎng)，李杰.“長(zhǎng)三角”地區(qū)樞紐機(jī)場(chǎng)建設(shè)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì)，2011.