康定机场高填方工程关键技术探究

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1、康定机场高填方工程关键技术探究　　摘要：康定机场地处川西古冰川地质作用发育区，地质条件和水文地质条件特殊，机场建设难度大。本文以场区的自然地质环境条件研究为基础，阐述机场高填方工程中诸如冰碛软弱地基土和冰碛块石架空区处理，以及颗粒大小极不均匀的冰碛土填筑与质量控制等关键技术问题。关键词：康定机场、高填方工程、地基处理、土石方填筑1前言9康定机场是四川省“十一”五发展规划中的交通工程类第一批实施项目，位于四川省甘孜州州政府所在地康定城后方的折多山西侧，与康定城直线距离为24km，机场设计等级为4C。康定机场建成通航时是世界第二高海拔机场，海拔高

2、程4242.6m，仅次于4300m的西藏邦达机场（而该机场不存在高填方问题），高填方边坡的最大高差为85m，挖填土石方工程总计4000万方，地基土和填筑料为特殊的冰碛土，其块石含量大、级配差、结构复杂、力学特征差异性大，局部架空或松散土体普遍。机场场区位于川西“Y”型活动构造断裂带节点附近的Ⅸ度高地震烈度区，自然气候环境恶劣，地质条件复杂，水文地质条件特殊，地下水丰富，地下水位高，机场建设难度大[1，2，3，4]。本文以康定机场自然地质环境条件研究为基础，阐述机场高填方工程中诸如冰碛软弱地基土和冰碛块石架空区处理，以及颗粒大小极不均匀的冰碛土

3、填筑与质量控制等关键技术。2场区工程地质特点2.1地形地貌与地层岩性康定机场地处折多山的西麓，总体地势东高西低，北缓南陡。场区内基岩为燕山期的黑云母花岗岩（γβ53）侵入岩，盖层为第四系晚更新统（Q3）冰期、间冰期冰川堆积层，总厚度大于80m，主要地层为南门关冰期冰碛层（Q3lgl）、海螺沟冰期早期冰碛层（Q3agl）、海螺沟冰期晚期冰碛层及第四系松散堆积粉土和耕植土。南门关冰期冰碛层（Q3lgl）和海螺沟冰期早期冰碛层（Q3agl）可进一步细分为架空结构块石分布区、受地下（表）水影响分布区和无地下（表）水影响分布区。架空结构块石分布区：在地

4、貌上为冰川刨蚀沟，地形上呈较为宽大平缓的“U”形，常与地表水体的分布范围一致，由架空结构或局部镶嵌接触的花岗岩块石构成，其间有“潜流”地表（下）水。该区块碎石结构松散，厚0.2m～1.40m，孔隙率约30%～50%，属大孔隙结构的不良地基。9受地下（表）水影响分布区：在地貌上为冰川刨蚀沟，地形宽缓，常年处于地下（表）水以下，呈饱和状态。该区地层主要由碎石、角砾和砂粒混杂组成，一般厚度为6m～8m。其中砂土层的地基承载力为140～160kPa，属极不均匀的不良地基。无地下（表）水影响分布区：在地形上表现为缓坡或小山脊，由碎石、角砾为主构成，总体

5、上颗粒的天然级配良好，力学性质较好。2.2气候条件与水文地质场区属高原高寒气候，其主要的特点是冷季漫长严寒，暖季短暂且温凉，长冬无夏，春秋相连。各月平均气温在-7.6?C～8.6?C，最热月（7月）平均为8.6?C，日最高气温的月平均值15.7?C；最冷月（1月）平均气温-7.6?C；极端最高气温为22.8?C，极端最低气温为-36.4?C。场区降水主要集中在五月下旬至九月末，占年降水量的90.5%；多年平均年降水量923.5mm，年最大降水量1207.2mm，年最小降水量701.0mm，日最大降水量59.5mm。季节冻土深度为0.80m～1

6、.5m。康定机场地处折多山西坡坡麓，地势由北东向南西倾斜。区内广泛分布第四系晚更新统（Q3）冰川沉积物，赋存松散岩类孔隙水。地下水以泉的形式自南门关冰川沉积物与海螺沟早期冰川沉积物接触带形成的陡坎溢出。地下水主要接受大气降水补给，其次是冰盖融雪水的补给，迳流途经短，溢出后转为地表水，场区水系较发育，地下水丰富。3不良地基特性及处理93.1架空结构块石分布区该区块石为架空结构，为地下（表）水的过水通道，也是填筑体内地下水的排水通道。若不处理，细粒物质被地下水渗流、冲刷而流出填方体，架空结构不断扩大，将影响填筑体稳定性。因此，块石分布区无论位于道

7、槽区、边坡稳定影响区还是一般土面区，都考虑对其进行处理。当厚度小于0.8m时，考虑将其挖除，铺填至其它块石分布区上并整平；当厚度大于0.8m时，采用强夯进行处理，以消除架空结构，将块石尽可能密实，采用3000kN·m能级进行强夯（表1）。架空结构块石分布区强夯试验研究结果表明：采用3000kN·m能级的强夯处理后，场地夯沉量为0.48～0.68m，垫层干密度达2.13～2.15g/cm3，固体体积率达77%～83%，地基土的有效加固深度可达6m，剪切波速可达200～221m/s，地基承载力特征值明显大于250kPa。表明采用3000kN·m能

8、级的强夯处理块石架空区的不良地基是可行的。3.2受地下（表）水影响分布区9冰碛层受地下（表）水影响区力学性质较好，总体承载力高，压缩性小。但区内地下（表）水发育，填