文档介绍：机场扩建后道面的不均匀沉降
处置研究
上海国际机场股份有限公司
赵恒愉
2010年7月
目录
摘要……………………………………………………………………P3
关键词…………………………………………………………………P3
引言……………………………………………………………………P4
第一部分道面不均匀沉降成因和病害发展趋势…………………P5
第二部分当前主流处置方法及其特点……………………………P10
第三部分运行中机场的解决方案——不停航施工………………P13
第四部分浦东机场案例介绍………………………………………P16
总结……………………………………………………………………P19
参考文献………………………………………………………………P20
摘要
形成道面不均匀沉降的原因比较复杂,涉及地质、设计、施工等各个方面。作为一名从事机场场道工作的专业技术人员,重要的是能够对道面病害的原因作出正确的初步判断,制定具有针对性的分析、处置和效果检验方案。
关键词
不均匀沉降、结构形式、跟踪观测分析、处置方案、不停航施工
引言
自上世纪九十年代以来,中国机场建设处于一个高速发展时期,新建、迁建约70个机场,并有80多个机场进行了改造或扩建。截至2009年底,中国内地颁证运输机场达到166个,其中定期航班通航机场165个,定期航班通航城市163个,飞行区等级4E及以上(可起降B747飞机)的大型机场33个。①
机场建设的高速发展,在给更多机场带来航班业务增加、通航等级提升等诸多益处的同时,也向全国民航工作者提出了一个难题——如何处置机场扩建后发生的道面不均匀沉降问题。
本文作者供职于上海浦东国际机场,从事机场场道管理工作5年,全程参加了浦东机场二期飞行区投运和三期飞行区建设、接管工作。文中,作者拟结合浦东机场实际,对扩建机场的道面不均匀沉降处置问题进行讨论和研究。作者水平有限,不足之处,请不吝赐教。
第一部分道面不均匀沉降成因和病害发展趋势
机场场道系统主要包括跑道、滑行道、机坪等部分,具有面积大、道面强度和平整度要求高的特点。根据2008年2月起生效的《民用机场运行安全管理规定(中国民用航空局第191号令)》,机场道面应满足以下标准:
水泥混凝土道面必须完整、平坦,3米范围内的高低差不得大于10毫米;板块接缝错台不得大于5毫米;道面接缝封灌完好。
形成道面不均匀沉降的原因比较复杂,涉及地质、设计、施工等各个方面,以下对一些常见的道面不均匀沉降成因进行分析,并阐述其可能的发展趋势。
一、原始地质病害引发不均匀沉降
我国东部沿海地区的机场大多建设在滨海的城市郊区,滨海郊区具有征地成本低廉、净空条件优越且发展空间广阔的优势,但同样也存在原始河浜纵横、土质成分复杂、含水量较高的特点。
在沿海地区建设机场,多采用强夯法进行地基处理。强夯法一般采用100~400kN的重锤,从6~40m的高处自由落下,对地基土施加强大的冲击能,在地基中形成冲击波和动应力,将地基土压密、振实,以加固地基土,达到提高地基强度、降低其压缩性的目的。但由于工期紧张或其他一些施工工艺上的原因,局部埋有暗浜或腐殖土的地基在施工前未被发现或未完成全部土体置换,造成了机场建成后,暗浜上方道面沉降明显大于周边区域的现象。
此类病害的发展具有持续时间长、影响范围大的特点,如不及时采取应对措施,可能造成道面大面积积水、板底脱空、甚至在运行期间发生断板现象。
此类病害可见于机场的跑道、滑行道和机坪各处,如发生在跑道区域,将造成道面高程在航空器滑跑纵向和横向的明显变化,对航空器运行安全构成极大威胁。
注:图为基底软弱区域的物理探测资料
二、基底结构形式不同引发不均匀沉降
一般来说,机场飞行区面积广阔、地势平坦,因此,机场建设方必须设置合理的排水系统,以因应降雨天气。
民航机场的排水系统通常由以下三部分组成:
1)跑道两侧盖板沟
%,以确保雨水沿坡面流入跑道两侧的土面区,土面区同样按照1%~%的坡度向外放坡,直至盖板沟,如下图所示:
跑道两侧的盖板沟
雨水沿土面区向跑道中心线两侧流入盖板沟
跑道
盖板明沟结构图
2)穿越滑行道的暗沟和箱涵
为将跑道两侧排水沟内的积水引入机场蓄水池,机场建设方一般会设置暗沟和箱涵穿越滑行道和机坪。
滑行道
滑行道
穿越滑行道的暗沟
穿越滑行道的暗沟
跑道两侧的盖板沟
暗沟结构图
3)沿飞行区围场路的明沟
沿飞行区围场路的排水沟一般采用浆砌明沟形式,可有效降低建设成本。
沿围场路的明沟
飞行区围界和巡场路
浆砌明沟结构图
由此可见,飞行区排水沟结构形式复杂,易与周边基层发生不均匀沉降。其中穿越滑行道的暗沟、箱涵直接与