通航機場跑道工程案例分析

摘要：結合通航機場建設案例，分析研究大高差地形跑道工程處理方案。

關鍵詞：通航機場；跑道；土方

1、引言

飛行區跑道工程主要建設項目內容包括地勢土石方工程、道面工程、排水工程、地基處理工程及附屬工程等。其中土石方工程、道面工程是跑道工程建設的核心。機場跑道工程設計應滿足有關規范和標準的規定，符合使用要求，保證飛機運行安全；道面標高應保證道面結構層下的土基不處于過濕狀態；便于新建場地飛行區和機場其它區域能夠順利銜接；盡量減少土石方工程量，節省土石方工程投資。

2、場地標高確定

2.1場地標高，特別是跑道標高的確定是起降點飛行區地勢設計的關鍵，影響跑道標高的因素從工程建設角度主要有如下幾方面：

（1）機場凈空及土石方量的要求

（2）機場周邊水文條件

（3）與機場周圍相關地塊的地勢銜接

2.2根據業主提供的資料，考慮本期800米的建設規劃，飛行區部分的原地面高差在115.8-146.0米之間（1985國家高程），其中還涉及到溝塘。同時，考慮到航站區部分的原地面海拔較高，考慮航站區北側與已有道路較近，原道路標高較高，航站區與原有道路要進行較好地銜接，高差不能太大。另外，根據《民用機場飛行區技術標準》（MH5001-2013），對于飛行區指標Ⅰ為2的跑道，最大縱坡為2%。而對于飛機來說，跑道縱坡越大，運行越不利。綜合各方面因素，擬定800米跑道從西北到東南方向，兩端標高分別為132.8米和131.55米，跑道0-550m部分采用平坡，550-800m部分采用0.5%降坡坡。

3、地基處理方案設計

根據機場的使用要求，將地基處理工程部位分為道槽區、邊坡區和土面區三部分。

道槽區為道肩邊線外延2m并按照1：0.75向下放坡至原地面所得的區域；邊坡區為場區土石方計算邊界線以外的放坡區域；土面區為道槽區和邊坡區以外的區域。

3.1素填土處理

素填土層底標高：120.95～143.27m，層底埋深：0.20～1.50m，厚度：0.20～1.50m，厚度不大，全部清除。

3.2沖擊碾壓填筑

沖擊碾壓法填筑的參數如下：①采用三邊形沖擊式碾壓機（25kJ）對填筑土石方進行沖擊碾壓。②填筑石料粒徑不大于30cm，含泥量為5%～15%，不均勻系數Cu≥5。③每層虛鋪厚度控制在1.2m。④每層沖擊碾壓遍數暫定25遍。⑤停止沖擊碾壓的條件是最后5遍沖碾的沉降量小于1cm。

3.3強夯填筑

強夯法填筑的參數如下：①強夯填筑料宜采用強度高、風化少、含泥量低的石料，石料粒徑不大于50cm，含泥量為5%～15%，不均勻系數Cu≥5。②虛鋪厚度控制在4.7m～4.8m，夯實后單層厚度約為4.0m。③夯錘錘底靜壓力為25kPa～40kPa。④點夯停夯標準為滿足擊數要求的同時，最后一擊夯沉量不大于5.0cm。

考慮到一方面挖方區挖到巖層后需超挖設置褥墊層，另一方面填挖交接處易產生不均勻沉降，此外場區土石方材料性質不一，為保證道槽下能有一個均勻穩定提供承載能力的道床，本次工程在道槽區統一設置一層山皮石墊層，厚度為50cm。要求山皮石墊層頂面地基反應模量不小于60MN/m3。山皮石墊層的材料來源可考慮優先選用場區及周邊的土石方工程的挖方。

3.4溝塘處理

溝塘處理的主要技術要求如下：①疏干溝塘內積水，對于和場外貫通的河浜，須用圍堰筑壩與外界水系隔離；用挖除法清除溝塘底部淤泥。②河、溝、塘底部填鋪50cm厚的濾水工作墊層；在溝塘底部設置集水坑收集地下水或雨水，并用水泵進行強排。③開挖1：2臺階式邊坡，臺階高度0.5m，寬度為1m。分層碾壓素土至周圍清除植物土后的地面標高。溝塘回填材料應與溝塘周圍地基基本一致：溝塘周圍地基為土質時，采用土料回填，溝塘周圍為巖質時，回填料采用石料。分層壓實素土的厚度視碾壓機具而定，宜采用30cm厚。

3.5飛行區邊坡與凈空坡面防護

場區土石方計算邊界線往外進行放坡處理，填方區邊坡系數一般為1：2，挖方區平整155m后與側凈空1：5的過渡面按照不大于1：1的坡度接坡。為防止水土流失和坡面沖刷，在飛行區邊界放坡的坡面和凈空處理區域進行必要的坡面防護。

4、道面工程

4.1道面結構類型的選擇

（1）國內民用機場的場道道面一般采用水泥混凝土或瀝青混凝土兩種結構形式。其中，機坪由于需要具備較強的耐燃油侵蝕能力和飛機停放時抗表面沉陷能力，故均采用水泥混凝土道面結構形式。

（2）新建青島平度通用機場的跑道、滑行道采用水泥混凝土道面和瀝青混凝土道面在技術上都是可行的。兩種道面結構形式在建設和運行期間有不同的優缺點，但均能滿足使用要求。

（3）考慮遠期發展規劃，在道面結構方面做到一次建設，根據擬選機型荷載及相關保障車輛使用要求，基層結構為18厘米厚水泥穩定碎石基層+18厘米厚水泥穩定碎石底基層。

（4）砼面層結構根據設計機型和使用車輛進行計算：運-12飛機最大起飛重量為5噸，砼面層需18厘米；米-171直升機最大起飛重量為12噸，砼面層需20厘米；8噸中型泡沫消防車全重一般在19噸左右，砼面層需24厘米。綜合上述幾種產生荷載的機型或車輛，砼道面厚度取24厘米。

（5）道面各結構層設計強度如下：跑道、滑行道、停機坪水泥混凝土設計28d抗彎拉強度為不小于5.0MPa，道肩水泥混凝土設計28d抗彎拉強度為4.5MPa，水泥穩定碎石上基層設計7d浸水抗壓強度為不小于3.0MPa，水泥穩定碎石下基層設計7d浸水抗壓強度為不小于2.0MPa。

4.2道面接縫

（1）道面縱向施工縫采用拉桿平縫。

（2）道面橫縫采用假縫，其中，跑道端部100m范圍內以及鄰近道面邊部自由端的三條假縫加傳力桿。

（3）道面交接、交叉及彎道處，設置交接平縮縫。

（4）道肩縱向施工縫采用平縫，橫縫采用假縫，同時，每隔兩到三塊道面板設置一條脹縫。

4.3道面補強及相關預埋設施

排水溝、消防管及大孔徑電纜排管等管線下穿道面位置，對相應部位的道面板采用鋼筋網補強。給水栓井、消防栓井及電纜井等設施周圍的道面混凝土，采用孔口鋼筋補強。

5、結語

本文通過對青島某通航機場跑道的設計案例分析，提出了對跑道工程高填方地段等不良場地條件的處理方案，達到滿足機場建設的安全性和經濟性的有機結合。

參考文獻

[1]《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）

[2]《通用機場建設規范》（MH/T5026-2012）

[3]《民用機場飛行區技術標準》（MH5001-2013）

作者簡介：張代政，男， 1969年12月生，漢族，工程師，從事民用建筑設計管理工作。