[发明专利]一种机场不停航区的地基结构及施工方法

权利要求书

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无侧限抗压强度3.0MPa-3.5MPa，水上部分泡沫轻质土层(4)的湿密度为720-880kg/m³，28d无侧限抗压强度为2.0-2.5MPa。

9.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)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。

10.一种机场不停航区的地基结构的施工方法，其特征在于，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(3)、水上部分泡沫轻质土层(4)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(1)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(2)；

3)钢板桩覆盖

基槽顶部采用钢板桩(5)进行覆盖，并预留孔洞，便于后续浇筑输送管道(6)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(3)和水上部分泡沫轻质土层(4)；

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(3)；地下水位以上部分浇筑水上部分泡沫轻质土层(4)；水下部分泡沫轻质土层(3)与水上部分泡沫轻质土层(4)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(3)和水上部分泡沫轻质土层(4)第二天撤掉坑顶覆盖的钢板桩(5)，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(4)强度达到1.0MPa以上时，在水上部分泡沫轻质土层(4)顶层铺设一层整体土工垫层(8)，然后铺设碎石垫层(9)，厚度为20～30cm，整体高强土工垫层(8)铺设于浇筑后的水上部分泡沫轻质土层(4)与碎石垫层(9)之间；

7)回填

拔除钢板桩(1)，运离现场，并对基坑进行回填，进行适航恢复。