[关键词]航站楼 持力层 复杂地基 监测 稳定性
1 地基基础概况
拟建T1、T2航站楼地上2～3层，无地下室，单柱荷载约为20000kN，最大单柱荷载约为40000kN，设计±0.00标高为439.50m，根据《成都天府国际机场T1、T2航站楼工程岩土工程勘察报告》，以标高424.50m、437.50m及439.50m为界，将场地分为四个区域，如图1所示。场地整平后，Ⅰ类场地主要为中等风化基岩出露区，Ⅱ类场地为填方区，填方区整平回填厚度0.0～14.5m，且原地基土土质均匀性较差。
图1 场平后中等风化基岩埋深分区图
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例 中等风化基岩
出露区 中等风化基岩埋深小于2m
中等风化基岩埋深2～15m 中等风化基岩埋深大于15m
2 地基处理方案
2.1 天然地基基础方案
根据上述分析评价结果表明，拟建T1、T2航站楼单柱荷载约为20000kN，最大单柱荷载约为40000kN，场地整平后，A1区域场地主要持力层范围内地基土为中等风化基岩，地基土为均匀地基，基础持力层承载力特征值为800～1500kPa，设计基础面积约为20～40㎡，基础形式可采用天然地基上的扩展基础方案。
A2区域场地为中等风化基岩埋深小于2m，基础持力层埋深较浅，基础形式可采用天然地基上的扩展基础方案，超挖部分可采用C15素混凝土换填。采用天然地基时，应考虑中等风化基岩面起伏存在的稳定性问题。
B1、B2区域大多为填方区，中等风化基岩埋深大于2.0m，场平回填厚度0.0～14.5m，且原地基土土质均匀性较差。航站楼单体建筑占地范围大，荷载大，易产生不均匀沉降，故B1、B2区域不宜采用天然地基基础方案。
采用天然地基时，当基础开挖至设计标高，宜采用浅层平板载荷试验对持力层承载力特征值进行验证。
2.2 桩基础方案
1）桩型及持力层选择
由于机场航站楼单体建筑占地范围较大，单柱荷载大，对B1、B2区域（见图1）宜采用桩基础，以中等风化基岩作为桩端持力层，总体上能解决沉降和不均匀沉降问题。采用桩基时压实回填地基沉降会对桩基将产生负摩阻力，因此依然需严格控制地基沉降问题。
可选用的基础形式为旋挖钻孔灌注桩、冲孔灌注桩。可选用的桩端持力层为中等风化泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩。
2）成桩可行性分析
根据已查明的场地工程地质条件，B1、B2区域（见图6.2-1）若采用桩基础，需以中等风化基岩作为桩端持力层，B1区域预计桩长为6.0～17.0m，回填土厚度约为0.0～7.0m；B2区域桩长约为17.0m～25.5m，回填土厚度约为7.0～14.5m。针对上述情况，现对本场地有可能采用的桩基础方案适宜性分析评价如下：
（1）冲孔灌注桩其优点是可以在有地下水的条件下成孔成桩，不需降水就可以施工；因其是以机械成孔，噪音大，费用高，设备投入量大，大量的泥浆排放困难，严重污染环境。
（2）旋挖钻孔灌注桩施工方法具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔效率高、适应性强、施工安全环保的优点。对周围环境的影响小；桩长和直径可按设计要求变化自如；桩端可进入岩层。
（3）混凝土预制桩制作方便、成桩速度快、桩身质量易于控制、承载力高，并能根据需要制成不同形状、不同尺寸的截面和长度，且不受地下水下影响，不存在泥浆排放问题。缺点是：打桩噪音大、振动大、存在挤土效应，桩抗剪能力较差，不能嵌岩，垂直度不好控制等。基岩面起伏较大时存在稳定性问题。针对于本场地填方区最大填方厚度约14.5m，回填材料可能采用挖方区开挖产生的土石料，采用分层碾压或夯实等方式回填，这将致使混凝土预制桩成桩困难。
（4）人工挖孔桩具有造价低，噪音小，易于清底，桩身质量易于保证和桩底岩层观察验槽工作易于进行等优点，但其施工时需采取人工降水措施将地下水疏干，同时，由于填方区回填土厚度大，原地基土性质差，施工时工人劳动强度大，危险性高，因此只适用于基岩埋深较浅的区域。
2.3 灌注桩后注浆技术
柱底、桩侧后注浆技术是近年来发展的桩基改良技术。是灌注桩的辅助工法，该技术的作用机理主要通过桩底桩侧后注浆通过浆液的渗扩、挤密和劈裂压密等方式达到固化沉渣（虚土）和消除桩侧泥皮，改善桩土界面，产生“扩底、扩径”效应，并加固桩底和桩周一定范围的土体，从而大幅度提高灌注桩的桩侧阻力和桩端阻力，达到增强桩的质量稳定性、减小桩基沉降、增加灌注桩承载力的目的。使端承力提高，同时使桩周一定范围内的土体得到加固，土体强度增加。对于钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔桩，经实践表明均取得良好成效。该技术目前已应用于全国二十多个省市的数以千计的桩基工程中。
各地工程经验表明：采用后注浆技术后混凝土灌注桩与普通混凝土灌注桩相比，桩底注浆的单桩极限承载力均大于未注浆的承载力，提高幅度在1.5～2.0倍；桩侧、桩底同时注浆，单桩垂直承载力提高幅度更大，达到了2.5倍以上。通过优化设计，相应桩基工程量可减少25％～65％，桩基工程量、造价节约幅度可达30％～50％。
采用后注浆灌注桩方案的单桩承载力应通过现场桩静载试验确定。
3 基础方案的建议
根据场地工程地质条件，结合拟建物性质，根据拟建机场航站楼性质，A1区域中等风化基岩出露，可采用以中等风化泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩为基础持力层的独立基础等，对局部存在的软弱岩层如天然地基承载力达不到要求，可采用墩基础。A2区域中等风化基岩埋深小于2m，可采用以中等风化基岩为基础持力层的独立基础等，也可采用桩（墩）基础。
由于机场航站楼单体建筑占地范围较大，单柱荷载大，对B1、B2区域宜采用桩基础，桩基成孔建议选用旋挖成孔或冲击成孔，以中等风化基岩作为桩端持力层。在进行场地平整、桩基施工前，对原软弱地基土进行地基处理，以减少或及时消除地基沉降及桩基的负摩阻力。
4 地基影响分析
4.1 地表水、地下水对地基处理的影响评价
本次勘察范围内无地表水系，目前大气降水主要通过冲沟、洼地集中下渗至地下含水层中，拟建航站楼建设首先是进行大规模的土石方挖填方，对场地按设计要求进行平整，应做好排水系统的规划，避免地表水对原地基和回填地基造成不良影响，特别是采用黏性土和易风化的泥岩及砂质泥岩等极软岩作为填料时，浸水后无法压实，地基强度急剧下降。对积水洼地，应完全抽干地表水，清除软弱地基土，及时回填压实，必要时设置盲沟疏排地表水。排水应采取盲沟和明沟相结合的方式，地表排水(包括施工临时排水)须进行专门研究并进行专项设计，排水设计应与土石方回填、地基处理施工组织密切结合。
4.2 填料粒径对桩基础施工的影响
在场平过程中，考虑土石方的挖填平衡，填料必然来自于机场区的挖方区，包括粘土、中等风化软岩，在回填过程中应严格按照设计要求进行，禁止不经分层碾压或夯实任意回填。另外应控制填料的粒径，以防止后期桩基础施工困难。
4.3 交叉工程施工问题
T1、T2航站楼局部与综合管廊，行李系统通道、APM以及大铁交汇，施工过程中，应制定相应的施工方案，合理安排各拟建建筑的施工工序，以保证项目的顺利实施。
5 基础检测与监测
1）载荷试验
受场地限制，勘察期间无法对基底标高处基岩持力层进行静载荷试验，仅对拟建建筑物持力层采取岩土试样进行室内试验，建议待基坑开挖至基底标高后，宜根据基础形式，对基础持力层进行一定数量（不少于3点）的静载试验，以校核地基基础设计的各项计算指标。
2）锚固抗拔试验
填方区基坑工程若采用土钉墙或排桩、锚拉桩等形式进行支护，土钉与锚索的极限抗拔承载力应通过现场抗拔试验确定，支护桩需进行单桩水平静载试验。
3）现场验槽
由于拟建建筑重要性等级高，结构复杂，荷重大，对沉降及倾斜要求高，基坑开挖较深，同时基础持力层位置多为泥质砂岩与砂质泥岩互层，因此基坑开挖至基底标高过程中应及时通知勘察、设计、质检等相关单位进行坑壁及基底岩土层的检验，以确定地质资料与实际地质情况（特别是钻孔之间）的差异。若出现地质异常应及时研究并提出解决措施。
参考文献
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作者简介: [1] 肖杨 男?1991.4 本科?助理工程师?15884576848 ?364475578@qq.com? 四川省成都市简阳市安顺街20号 成都天府国际机场建设指挥部 ?641419.[2]陈鹏 男 1992.10 本科 工程师 17602815245 1811463565@qq.com 四川省成都市天府大道北段1480号拉德方斯大厦西楼9层 610041
论文作者:肖杨
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2期
论文发表时间:2020/3/17
标签：地基论文; 基岩论文; 桩基论文; 基础论文; 承载力论文; 场地论文; 泥岩论文; 《城镇建设》2020年2期论文;