一种机场不停航区的地基结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种机场不停航区的地基结构及施工方法，包括位于原地面以下的软土地基和设置于软土地基上端面的早期回填土层，软土地基在早期回填土作用下已完全固结或完成大部分固结，挖除部分早期回填土层，早期回填土层的开挖面以上由下至上依次设置软土地基土工格栅层、水下部分泡沫轻质土层、水上部分泡沫轻质土层、整体土工垫层和碎石垫层。本发明专利技术有效解决了不停航区施工中常规地基施工效率低下、施工质量不易控制和管线迁改工程量大等缺陷。因此，可大幅度降低不停航施工区内的施工难度，满足了实际工程的需求，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种机场不停航区的地基结构及施工方法
本专利技术涉及机场不停航区场地
，特别是一种机场不停航区的地基结构及施工方法。
技术介绍
《民用机场运行安全管理规定》(CCAR-140)中对机场不停航区施工进行了如下定义：不停航施工是指在机场不关闭或者部分时段关闭并按照航班计划接收和放行航空器的情况下，在飞行区内实施工程施工。机场不停航区施工存在很多的限制条件：如施工作业时间短、限制施工设备高度、场地适航恢复等。目前，不停航区施工工程常规地基主要有换填(置换)地基，水泥土搅拌桩、旋喷桩、注浆加固等复合地基。上述地基均是考虑对软弱土层进行置换或加固，降低土体压缩性来减小沉降，并且存在各自的局限性。常规换填(置换)地基，通常是利用砂石等材料置换场地浅层软弱土层或不均匀土层，但对深层软土难以实现；旋喷桩、搅拌桩、注浆法因龄期强度、检测周期和不停航施工等原因工期漫长，且施工质量不易监控，可靠度低。此外，不停航区往往地下灯光、控制、消防、排水管线较多，管线保护和迁改工作量巨大。所以，上述这些常规的地基形式已难以满足不停航区施工快速、高效、安全和可靠的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有常规地基在机场不停航施工中存在的效率低下、施工质量不易控制和管线迁改工程量大的问题，提供一种机场不停航区的地基结构及施工方法。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种机场不停航区的地基结构，包括位于原地面以下的软土地基和设置于软土地基上端面的早期回填土层，软土地基在早期回填土作用下已完全固结或完成大部分固结，挖除部分早期回填土层，所述早期回填土层的开挖面以上由下至上依次设置软土地基土工格栅层、水下部分泡沫轻质土层、水上部分泡沫轻质土层、整体土工垫层和碎石垫层，地下水位以下浇筑水下部分泡沫轻质土层，地下水位以上部分浇筑水上部分泡沫轻质土层。优选地，所述软土地基的厚度为2-10m。优选地，所述软土地基土工格栅层、水下部分泡沫轻质土层、水上部分泡沫轻质土层、整体土工垫层和碎石垫层的厚度之和为4-8m。优选地，所述水下部分泡沫轻质土层与水上部分泡沫轻质土层的厚度之和为2-3m。优选地，所述土工格栅层为由聚丙烯或聚乙烯制成的双向土工格栅，其抗拉强度范围为40kN/m-100kN/m。优选地，所述整体土工垫层由200kN/m高强聚酯长丝经编土工格栅与200g/m2长丝针刺纺粘土工布采用缝制工艺复合而成。优选地，所述碎石垫层采用级配碎石，最大粒径不大于20mm，碎石垫层的厚度为20cm-30cm，其回填压实后压实度不小于96％。优选地，所述水下部分泡沫轻质土层的湿密度为990-1210kg/m3，28d无侧限抗压强度3.0MPa-3.5MPa，水上部分泡沫轻质土层的湿密度为720-880kg/m3，28d无侧限抗压强度为2.0-2.5MPa。优选地，所述水下部分泡沫轻质土层与水上部分泡沫轻质土层分别在纵面上每隔10m设置沉降缝，缝宽2cm，缝间采用沥青木板填充。另外，本专利技术还提供了一种机场不停航区的地基结构的施工方法，包括以下步骤：1)确定换填厚度根据沉降计算，预先确定水下部分泡沫轻质土层、水上部分泡沫轻质土层的换填厚度；2)基槽开挖按照地基交工标高和换填厚度确定早期回填土层的基槽开挖底标高，基槽开挖前采用钢板桩进行支护；开挖后对基槽底部进行清理，利用水泵抽排基槽中积水，然后铺设一层土工格栅层；3)钢板桩覆盖基槽顶部采用钢板桩进行覆盖，并预留孔洞，便于后续浇筑输送管道伸入基槽内进行浇筑施工；4)制备泡沫轻质土制备水下部分泡沫轻质土层和水上部分泡沫轻质土层；5)浇筑泡沫轻质土浇筑采用泵送浇筑方式：地下水位以下浇筑水下部分泡沫轻质土层；地下水位以上部分浇筑水上部分泡沫轻质土层；水下部分泡沫轻质土层与水上部分泡沫轻质土层分别在纵面上每隔10m设置沉降缝，缝宽2cm，缝间采用沥青木板填充；浇注完水下部分泡沫轻质土层和水上部分泡沫轻质土层第二天撤掉坑顶覆盖的钢板桩，并对基坑进行回填，进行适航恢复；6)碎石垫层铺设当检测到水上部分泡沫轻质土层强度达到1.0MPa以上时，在水上部分泡沫轻质土层顶层铺设一层整体土工垫层，然后铺设碎石垫层，厚度为20～30cm，整体高强土工垫层铺设于浇筑后的水上部分泡沫轻质土层与碎石垫层之间；7)回填拔除钢板桩，运离现场，并对基坑进行回填，进行适航恢复与现有技术相比，本专利技术采用换填泡沫轻质土的方法来减小机场不停航区地基附加应力，达到控制场地沉降的目的，有效解决了不停航区施工中常规地基施工效率低下、施工质量不易控制和管线迁改工程量大等缺陷；在实际施工中，泡沫轻质土采用泵送浇筑，施工设备移动快速、机架高度小，能够实现快进快出，施工方便可靠，满足机场不停航区限高要求，可显著缩短施工工期；对场地大部分管线无需进行迁改，管线迁改工程量小。因此，本专利技术可大幅度降低不停航施工区内的施工难度，满足了实际工程的需求，实用性强。附图说明图1为原状地基结构的施工断面示意图。图2为本专利技术一种机场不停航区的地基结构中泡沫轻质土施工步骤流程图。图3为本专利技术一种机场不停航区的地基结构的施工断面示意图。图4为本专利技术一种机场不停航区的地基结构的结构断面示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定专利技术。如图1所示为原状地基结构，其包括软土地基和设置于软土地基上端面的早期回填土层。如图3和图4所示，本实施针对图1的原状地基进行改造，具体提供一种机场不停航区的地基结构，包括位于原地面以下的软土地基和设置于软土地基上端面的早期回填土层，软土地基在早期回填土作用下已完全固结或完成大部分固结，挖除部分早期回填土层，所述早期回填土层的开挖面以上由下至上依次设置软土地基土工格栅层2、水下部分泡沫轻质土层3、水上部分泡沫轻质土层4、整体土工垫层8和碎石垫层9，地下水位以下浇筑水下部分泡沫轻质土层3，地下水位以上部分浇筑水上部分泡沫轻质土层4。本实施例中，所述软土地基的厚度为2-10m，所述软土地基土工格栅层2、水下部分泡沫轻质土层3、水上部分泡沫轻质土层4、整体土工垫层8和碎石垫层9的厚度之和为4-8m。所述水下部分泡沫轻质土层3与水上部分泡沫轻质土层4的厚度之和为2-3m。本实施例中，所述土工格栅层2为由聚丙烯或聚乙烯制成的双向土工格栅，其抗拉强度范围为40kN/m-100kN/m。本实施例中，所述整体土工垫层8由200kN/m高强聚酯长丝经编土工格栅与200g/m2长丝针刺纺粘土工布采用缝制工艺复合而成。本实施例中，所述碎石垫层9采用级配碎石，最大粒径不大于20mm，碎石垫层9的厚度为20cm-30cm，其回填压实后压实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机场不停航区的地基结构，包括位于原地面以下的软土地基和设置于软土地基上端面的早期回填土层，软土地基在早期回填土作用下已完全固结或完成大部分固结，挖除部分早期回填土层，其特征在于：所述早期回填土层的开挖面以上由下至上依次设置软土地基土工格栅层(2)、水下部分泡沫轻质土层(3)、水上部分泡沫轻质土层(4)、整体土工垫层(8)和碎石垫层(9)，所述碎石垫层(9)的上端面与原地面位于同一平面，地下水位以下浇筑水下部分泡沫轻质土层(3)，地下水位以上部分浇筑水上部分泡沫轻质土层(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种机场不停航区的地基结构，包括位于原地面以下的软土地基和设置于软土地基上端面的早期回填土层，软土地基在早期回填土作用下已完全固结或完成大部分固结，挖除部分早期回填土层，其特征在于：所述早期回填土层的开挖面以上由下至上依次设置软土地基土工格栅层(2)、水下部分泡沫轻质土层(3)、水上部分泡沫轻质土层(4)、整体土工垫层(8)和碎石垫层(9)，所述碎石垫层(9)的上端面与原地面位于同一平面，地下水位以下浇筑水下部分泡沫轻质土层(3)，地下水位以上部分浇筑水上部分泡沫轻质土层(4)。


2.根据权利要求1所述的机场不停航区的地基结构，其特征在于：所述软土地基的厚度为2-10m。


3.根据权利要求1或2所述的机场不停航区的地基结构，其特征在于：所述软土地基土工格栅层(2)、水下部分泡沫轻质土层(3)、水上部分泡沫轻质土层(4)、整体土工垫层(8)和碎石垫层(9)的厚度之和为4-8m。


4.根据权利要求3所述的机场不停航区的地基结构，其特征在于：所述水下部分泡沫轻质土层(3)与水上部分泡沫轻质土层(4)的厚度之和为2-3m。


5.根据权利要求1所述的机场不停航区的地基结构，其特征在于：所述土工格栅层(2)为由聚丙烯或聚乙烯制成的双向土工格栅，其抗拉强度范围为40kN/m-100kN/m。


6.根据权利要求3所述的机场不停航区的地基结构，其特征在于：所述整体土工垫层(8)由200kN/m高强聚酯长丝经编土工格栅与200g/m2长丝针刺纺粘土工布采用缝制工艺复合而成。


7.根据权利要求3所述的机场不停航区的地基结构，其特征在于：所述碎石垫层(9)采用级配碎石，最大粒径不大于20mm，碎石垫层(9)的厚度为20cm-30cm，其回填压实后压实度不小于96％。


8.根据权利要求3所述的机场不停航区的地基结构，其特征在于：所述水下部分泡沫轻质土层(3)的湿密度为990-1210kg/m3，28d无侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦宇雄，刘堃，王四根，王征亮，乔梁，郝志斌，
申请(专利权)人：中交第四航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44