榆林市机场地基处理工程设计

榆林市机场地基处理工程设计

1合江榆市,林吉林机场位于吉林省西北部的环汉街。它位于毛川沙漠的南缘，距鹿城约15公里。机场跑道区域为近代风积沙以沙丘和沙丘链构成大片沙漠,地层松散,且分部不均匀,原天然地基承载力约110kPa,不能满足设计承载力要求,必须进行地基处理。2地质勘探和地震效应1低洼地表层土壤条件①全新统(Q2eol442eol):近代风积沙以沙丘和沙丘链构成大片沙漠。主要成分以石英、长石为主,结构松散,分选磨圆较好、粒径在0.05mm～0.2mm之间,以粉细砂为主,呈现黄色,颗粒均匀,有良好的透水性,厚度10m～15m,局部可达40m。在低洼地表层有湖相淤泥质土分布。②上更新统(Qlol33lol):场区内上更新统地层比较发育,主要为河湖相的萨拉乌素组地层,具水平层理,下部褐黄,灰黄色粉细砂夹亚砂土透镜体,结构致密,透水性差,厚度15m～40m,上部为桔黄色中细砂,粉细砂不等厚度层,结构松散,厚度6m～20m。③中更新统(Q2):为浅黄,灰黄色砂质黄土与粉土质砂互层,夹4层～5层棕红色古土粒,含少量零星钙质结核,坚硬致密,厚17m～21m。④下更新统(Q1):该层土在场区内不发育,很少揭露。⑤侏罗系中统直罗组(JZ22Ζ):为浅灰、灰绿色细粒砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩不等厚度层,上部风化较强,岩体破碎,网状风化裂隙发育,该层埋藏较深,约为40m。2地震效果场区地质构造简单,新构造运动微弱,场区无活动断裂带。地震设防烈度小于6度,可不考虑砂土振动液化。3振冲挤密砂桩桩体地基处理工程范围包括跑道道槽区、跑道外放区、联络区、停机坪道槽区和外放区,面积约29万m2。振冲挤密砂桩共13.7万根,约90万延长米,桩长5.5m～11m不等,桩径600mm,桩间距1300mm(平行跑道方向),桩排(列)距1100mm(垂直跑道方向),呈等腰三角形分布(见图1)。要求成桩后复合地基承载力大于160kPa,振沉量不小于30cm。4振冲砂桩施工4.1振冲器及桩位施工1)根据榆林地区地基加固的经验以及松散粉细砂、水位低的地况,采用ZCQ-45振冲器。2)由于原厂的设备只有进水一个通道,无法满足工艺要求,因此在进场前对振冲器进行小改造,在两侧对称焊接一根长度大于6.0m,直径50mm钢管,以满足水量大的工艺要求。在振冲器以及吊索上标记出每500mm印记,便于观测。3)本工程振冲桩拟分成2区同时进行,2区分别编为Ⅰ区、Ⅱ区,对于每区成桩由一边向另一边推进,桩位施工顺序见图2。进场交桩后,按照桩位布置图,计算出各种不同桩长工作面的四至界线,确定出桩位的布设轴线及主要的转角点。利用经纬仪配合50m钢尺按照极坐标法施放每一根桩的桩位。4.2施工期间4.2.1双向定位注意事项用吊车吊起振冲器,检查各连接通道,对准桩位振冲定位,误差控制在50mm以内,采用钢尺量测双向定位。定位时注意振冲器的悬锤情况,开启供水泵,电源,检查水压,电压和振冲器的空载电流是否正常。电压控制值(380±20)V,水压控制值0.4MPa～0.6MPa。4.2.2保持振冲器垂直垂直振冲器对准桩位中心设备运行正常后,下放振冲器,启动吊机以大水量,快速下放振冲器,并观察振冲器电流变化,电流最大值不得超过电机的额定电流。当超过额定电流值时,必须减慢振冲器下沉速度,甚至停止下沉或者提升一段距离,电流符合后再下沉。当振冲器下沉到设计加固深度后,减小水量,使振冲器下沉至设计深度下200mm(振冲器头部),留振至密实电流后留振时间30s。成孔过程水压控制在0.4MPa～0.6MPa,水量20m3/h～30m3/h,下沉速度控制在3m/min～5m/min。在造孔过程中必须保持振冲器呈垂直状态,以保证垂直成孔。当在下沉中出现卡钻现象,应加大水压与水量,并保持振冲状态,上下稍做反复即可消除卡钻现象,再继续下沉。4.2.3各汽车在压冲电机上,均留振20s60s,振冲密实电流为55A～65A,以2m/min速度提升振冲器,水压控制在0.2MPa～0.4MPa,水量10m3/h～20m3/h,每提升振冲器500mm,留振30s～60s。注意观察振冲电机电流变化,这一过程中设专人主控,记录每次提升高度,留振时间,密实电流值和成桩速度。记录人员严格监控各深度的电流值以及留振时间,确保达到振密电流要求。在造孔挤密中易出现电流超过要求很大,即瞬时电流值达90A以上,这时应将振冲器停下来或上提一点,待电流值正常后再施工,出现这一现象也可能是塌孔或遇到较硬土层或孤石之类,但瞬时电流并不能真正反映振密电流,在留振时间内电流值能稳定在某一数据,这样才能反映挤密效果,稳定电流以密实电流为准。4.2.4桩头挖除、整理振冲密实后关机、关水移位至另一个桩位上,道槽区地基处理桩体标高关系剖面示意图见图3。振冲砂桩施工完14d后,对虚桩头进行一次挖除,采用机械配合人工挖除,剩余10cm采用人工清理,整理地面,测量含水量,达到要求后开始碾压。采用纵向、横向交错的方式碾压,碾压8遍以上,检测压实度,达到规定压实度0.98标准。5试验结论1振冲砂桩建成后，道路槽区和道路外放区的平均沉降为35mmcm,最大下沉41.2cm。总沉降方量为:290741m2×0.35m=101759.35m3。214砂桩复合基d后,地基面分别做了静力触探和环刀取样,均能满足设计要求。从经济指标看,比大开挖后在分层碾压节约成本约30%,同时节约了时间。3荷载—)复合地基承载力。在天然地基上和砂桩地基上各做两个荷载试验,荷载板尺寸1.9m×1.9m,荷载—沉降关系曲线如图4所示,如果用相对沉降法取s/b=0.02则挤密桩地基对应的p0.02=160kPa～280kPa,而天然地基对应的p0.02=60kPa～100kPa,前者是后者的3