松原機場高含水地基處理方案

田洪星

[摘要]通過工程實例，結合施工場地實際情況，分析場地的地基處理問題，并提出具體的設計施工方案。

[關鍵詞]工程；高含水；地基；處理方案

松原機場地處嚴寒地帶，道槽地區地下水位較高，并且由于地基較軟需要進行換填處理，本文將采用三種不同的施工方案達到設計的要求。并且通過三種不同施工方案的效果對比，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試驗段施工概況

新建松原查干湖民用機場位于前郭縣外七草場，本地區依據場址地質報告，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出“澇洼地”現象。結合現場調研，防吹坪試驗段地下水位高度為1m，地質土層結構如下。①層耕表土：灰黑色，稍濕一濕，含植物根系及有機質，主要由粘性土組成，厚度0.50～2.50m；②層粉質粘土：部分粘土，黃褐色，稍濕一濕，可塑，部分為硬塑，部分為密實狀態，屬中一高壓縮性土，無搖振反應，刀切面較光滑，干強度中等，韌性中等，該層局部缺失，厚度為0.00～4.30m；③層粉土：部分為粉質粘土，黃褐色一灰黃色，濕，松散一稍密，部分為中密狀態，屬中一高壓縮性土，搖振反應迅速，刀切面不光滑，干強度低，韌性低，該層局部缺失，厚度為0.00～5.20m。④層粉土：部分為粉質粘土，黃褐色一灰黃色，濕，稍密一中密，部分為密實狀態，屬中壓縮性土，搖振反應迅速，刀切面不光滑，干強度低，韌性低，該層局部缺失，厚度為0.00～10.20m。⑤層粉質粘土：部分為粘土和粉土，黃褐色，稍濕一濕，硬塑，部分為密實狀態，屬中壓縮性土，無搖振反應，刀切面較光滑，干強度中等，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㎡。

依據原設計方案，試驗段施工工藝如下。地表土清除平均厚度1m，原地面碾壓至壓實度96%后，換填60 cm厚砂礫石，在砂礫石基礎上進行壓實度、承載力等試驗。根據實際開槽后地基情況，原設計方案無法滿足建設工期要求，經建設、監理、設計單位和我部聯合召開地基處理專題會議討論，決定將原設計方案進行調整，會議決定在試驗段范圍進行三種對比試驗：①30cm河卵石+30cm砂礫石（以下簡稱第一方案）；②20cm河卵石+40cm砂礫石（以下簡稱第二方案）；③“砂井樁”+60cm砂礫石（以下簡稱第三方案）。試驗檢測方法調為：對換填砂礫石基礎僅進行壓實度檢測，合格后分層填筑60cm厚素土，碾壓合格后最后進行地基承載力試驗。

2試驗段施工

按照《民用機場飛行區土（石）方與道面基礎施工技術規范》、《新建吉林省松原查干湖民用機場飛行區場道工程施工圖紙》的要求，換填后級配砂礫石的壓實度不小于96%、處理后級配砂礫層的地基承載力特征值不小于200kPa。在施工填筑前，對原地面進行地表土清除，地表土清除為挖除平均1.0m厚的耕表土，地表土清除后對原地面素土進行含水量及壓實度檢測，檢測結果見表1

2.1第一方案

（1）攤鋪、碾壓填料。9月26日在區域一內進行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日繼續施工，至9月29日施工結束，歷時4d。試驗段清表后，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，用挖掘機、推土機等將河卵石攤鋪至30cm厚，再采用徐工XSM220型振動壓路機進行碾壓，共靜壓1遍，弱振2遍，過程中未發生翻漿現象。待河卵石碾壓平整后，進行30cm厚級配砂礫石的攤鋪，整平后采用徐工XSM220型振動壓路機進行碾壓，壓實程序按先靜壓后弱振再強振進行。具體碾壓遍數為：靜壓1遍→弱振1遍→強振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）試驗數據統計。①經實驗室測定，填料天然級配砂礫石經檢測含水率為5.0%、5.2%。②經現場重型動力觸探檢測，地基承載力170kPa。③現場壓實檢測壓實度為96.3%、95.4%。

2.2第二方案

因第二方案與第一方案填料性質均不變，僅在結構層厚度上調整：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）進行河卵石碾壓時，碾壓遍數同第一方案（共靜壓1遍，弱振2遍），但在碾壓過程出現發生翻漿現象。

（2）試驗數據統計。①經實驗室測定，填料天然級配砂礫石經檢測含水率為5.0%、5.2%。②經現場重型動力觸探檢測，地基承載力140kPa。③現場壓實檢測壓實度為95.1%。

2.3第三方案

第三方案采用“砂井”+60cm砂礫石：用推土機或挖掘機碾壓平整后在地面打設砂井。井徑120mm，采用正方形網格布孔，中心距1m，深度1m，內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日開始進行第三方案施工，至10月8日施工結束，歷時6d。

（1）井成孔。首先進行測量放樣，嚴格按照“砂井（碎石樁）”的施工方案進行點位放置，并用白石灰標出。利用挖掘機套鋼管（管徑0.12m，管長1.5m）的方法進行鉆孔。

（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”內影響透水效果。為保證“砂井”密實，在灌注過程中不斷用鋼釬搗密。

（3）礫石回填。“砂井”樁灌注完畢后，采用推土機進行表面平整、壓實，平整后，測量班對原地面標高進行放樣測量，控制砂礫石的填筑厚度。因原地面土質含水量過大，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強振進行。碾壓流程：靜壓1遍→弱振1遍→強振4遍→弱振1遍→靜壓1遍，共8遍。

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

3施工方案對比分析

（1）相同點：①砂礫石壓實度均能符合設計要求（>96%），承載力都無法滿足設計>200 kPa的要求。②壓實度達到滿足設計要求的遍數相同，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：①第一方案與第二方案，僅在結構層厚度上存在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）未發生翻漿，而第二方案（20cm厚河卵石）在攤鋪河卵石過程中發生翻漿。②第三方案與第一（二）方案在施工速度上存在較大差距，第三方案除進行兩層攤鋪碾壓外，還需進行機械成孔，人工灌注砂礫“砂井”施工，施工難度較大，投入最大，進度慢、效率低，相對投資增加較大。③第一（二）方案在施工工藝上為全機械化作業，第三方案在“砂井”灌注過程中必須采用人工作業，因此作業時長和作業效率受溫度等影響較大，存在較大不可確定性。

4結語

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計施工方案，通過對三種方案的對比分析其適用性。