江都机场古河道深层地基处理设计方案

1 江都机场古河道深层地基处理设计方案 目背景 根据苏中江都民用机场跑道部分及气象站岩土工程勘察报告（江苏省地质工程勘察院， 2010 年 5 月），苏中江都机场飞行区地基内地层分布欠稳定，多发育软土，个别地层对工程沉降影响较大，需进行深层地基处理。 为确定技术可行、经济合理的地基处理方法，于 2010 年 7 月 1 日召开了 “苏中江都机场飞行区地基处理方案论证会 ”。与会专家经过认真讨论，一致认为堆载预压法工艺成熟，造价相对较低，处理深厚软弱地基比较彻底，对减少工后残余沉降的效果也较为理想，同时卸载后的堆载料可满足场区内大 量填方需求。 飞行区跑道对地基不均匀沉降的要求较高。位于古河道区域的跑道，若地基处理不完善，将在工程荷载作用下产生显著的差异变形，导致平整度下降，甚至形成局部凹陷、积水，进而影响飞机起降和滑行安全。因此，在科学选取措施类型、合理设计处理方案的前提下，有必要配合现场施工，对地基沉降、稳定和强度增长情况进行全程跟踪观测，并提供现场质量控制所需的关键技术参数，确实保障现场技术措施的实施效果。同时，跑道试验区的实施、监测与分析，可为整个飞行区后续的地基处理施工提供更为可靠的参考和借鉴，意义重大。 内外研究现状 堆 载预压根据具体要求分为等载预压和超载预压。预压荷载量根据使用要求的承载力及要求工期完成的沉降、土的性质决定，一般采用等载预压。当为了缩短堆载预压间，或为了进一步减少工后沉降量则采用超载预压的措施。软基土质较软，地基承载力较低，当采用堆载预压时，为了避免地基因生塑性变形而失稳，需要控制加载速度。分级加载进行预压要与地基土的强增长速度相适应，每级预压荷载不应超过前级荷载作用下地基强度增加后的许承载力。 1925 年美国工程师 出砂井排水预压法，该法是在地基中打设砂井作为竖向排水体，以加快土体固结。经过 70 多年的工程实践，充分证明了砂井排水预压法是一种行之有效的软基加固方法，并在全世界被广泛应用。在砂井技 2 术发展过程中，人们逐步认识到 “细而密 ”型的砂井具有更好的排水固结效果，塑料排水板应运而生。作为排水预压法竖向排水体的塑料排水板是继 质排水板之后，由 创的一种新型竖向排水材料，它由聚氯乙烯制成的透水芯带，外套无纺滤布制成。自 1980 年河海大学与南京塑料厂合作研制出了我国第一块塑料排水板，塑料排水板由于具有性能好、质量可靠、施工方便、工效高、工程费用低、排水板的打设对土的扰动小、可用 轻型机具在超软土上施工等优点，在国内得到迅速推广，在高速公路、港口、机场跑道、原料堆场、铁路路堤、填海造陆等工程中得到广泛应用。 应该说，排水预压法处理深层地基技术已经发展较为成熟。然而，工程的固结计算结果与实际测量结果时有较大差别。究其原因是目前各种计算方法都对实际情况作不同程度的简化处理，计算结果与实测值有一定的差距。因此，为确保地基处理效果，确定预压时间，对地基土的实时监测尤为必要。 3 2 堆载试验段设计 程地质条件 拟建场区隶属于长江冲积平原地貌单元。经人类长期生产、生活的改造，现状主要为农田。地势较 平坦开阔，地面标高在 场区深度 80m 以内的地基土主要由粘性土、粉土组成。按其沉积时代、成因类型及其物理力学性质指标的异同性，可将勘察深度范围内岩土体划分为 3个工程地质层。 层为近期填土； 层为第四纪全新世； 层为第四纪一般沉积土。其中对本工程沉降影响较大的 2为层粉质粘土夹粉土，需对该土层进行地基处理。该土层主要分布在跑道南 段（ 面附近 ）及站坪 ，其平面分布如图 图 示。 跑道南段 2面 图如 图 示。跑道及站坪 天然地基土层的物理力学性质指标 分别如 表 2- 1、 表 2- 2 所示。图 道南段 2层粉质粘土分布区域示意图 4 站坪航站楼图 坪 2层粉质粘土分布区域示意图 标高(m)50 间 距 ( m )J 3 4 17 35 3 6 18 37 193 . 7 7 fs=005fs=005fs=005fs=005 10fs=00 1 2 3 1 2 2 31 13212A 2 工 程 地 质 剖 面 图 ( J 3 4 C 1 9 段 放 大 剖 面 图 ） ( m )深 度 ( m )水位水 平 间 距图 道南段 2面 图 5 表 2- 1 跑道天然地基土层主要物理力学指标 层号 地 层 名 称 含水率 土重度 孔隙比 压缩系数 压缩模量 垂直渗透系数 水平渗透系数 w e v kN/ Pa cm/s cm/s 1 粉土夹粉质粘土 2 粉质粘土夹粉土 1 粉质粘土 2A 粉土 2 粉质粘土 3 粉质粘土 表 2- 2 站坪天然地基土层主要物理力学指标 层号 地 层 名 称 含水率 土重度 孔隙比 压缩系数 压缩模量 渗透系数 w e h % kN/ Pa cm/s 1 粉土夹粉质粘土 2A 粉土 2 粉质粘土夹粉土 1 粘土 1A 粉土 夹粉质粘土 2 粉质粘土 3 粉质粘土 计方案 根据苏中江都民用机场飞行区工程初步设计， 堆载预压法 地基处理试验 6 段主要技术参数设计主要包括以下几点： 1)处理范围 堆载预压的具体处理范围为跑道中南部 2 层分布厚度较大的区域和站坪部分区域，外侧处理边界为道肩边线。地基处理面积为：跑道 16134站坪53000 2)排水垫层 排水垫层材料采用砂砾石或中粗砂，垫层厚度 50水垫层要求有良好的渗透性，渗透系数不低于 110s，干密度应大于 泥量不超过3%。 3)塑料排水板 塑料排水板采用 C 型，宽度 10度不小于 料排水板入土深度穿透 2 层粉质粘土夹粉土层，并以现场实际情况为准。塑料排水板呈等边三角形平面布置，间距为 4)预压荷载 堆载预压的预压荷载取 90载比 120%。 5)加载过程 堆载高度共约 排水垫层 加载分两级进行：第一级在 10 天内加载 压荷载 45持续预压 10 天；第二级在 10 天内加载 压荷载 45 6)预压时 间和效果 堆载预压时间共 180 天（含加载过程 30 天）。 经过计算，堆载预压后，第 2层粉质粘土夹粉土层的平均固结度为 83%，完成固结沉降量为 50 这里，沉降系数 s 取 且考虑井阻和涂抹作用，系数取 7)卸载标准 加载全部完成后持续预压时间至少 150 天；堆载预压区处理深度范围内土体的平均固结度达到 80%以上；沉降速率连续 5 天小于 1mm/d。 7 3 试验段监测方案 测项目的选取 为全面监控堆载预压期间地基（特别是 2 土层 ）的变形和稳定，共选取 6个项目进行观测，见 表 3- 1。具体观测内容及观测目的如下： 表 3- 1 观测项目 监测项目 测点布设 沉降 地面沉降 均布于整个预压区域，共 18 个 分层沉降 均布于整个预压区域，共 4 个 水平位移 深层土体水平位移 布置于预压区域四周边缘，共 4 个 应力 孔隙水压力 均布于整个预压区域，共 4 个 其他 地下水位 均布于整个预压区域，共 2 个 原位十字板剪切试验 均布于整个预压区域，共 4 个 孔隙水压力：监控堆载预压区域地基各层土体孔隙水压力的变化过程，掌握软土地基固结沉降的发展过程，为合理卸载时间的确定提供依据。 地下水位：监控堆载预压区域地下水位的变化情况，掌握预压区静水压力变化情况，配合孔隙水压力，反映各土层沉降固结发展过程。 地表沉降：反映堆载预压区域地表的沉降大小和发展规律，评价地基处理效果。 分层沉降：观测地表以下不同深度处的沉降发展趋势，结合地表沉降 观测结果，分析地表沉降主要来源的深度分布情况，反映各土层处理效果。 原位十字板剪切试验：测试堆载预压前后土体剪切强度增长效果。 深层土体水平位移：反映堆载预压期间预压区域周边深层土体水平方向位移的变化规律，掌握堆载预压对周边土体的影响，确保预压区地基的安全与稳定。 件布设方案 道堆载试验段 为全面反映堆载预压地基处理的效果，达到观测目的和目标，应按监测需要 8 合理选取观测点。堆载预压区域如 图 示 。 按照整体覆盖、重点突出的原则，于 2土层集中区域（ 面处）中间部位分别布设孔隙水压力、地下水位、分层沉降监测元件，由此测点为基础沿跑道方向均匀布设其余测点。于 跑道方向每 60m 布设一列。具体布设方案如 图 图 示为 面图。 图 道堆载预压区示意图 孔隙水压力：每 60m 设置一孔隙水压力监测点，考虑不同深度处的孔隙水压力累积和消散规律的差异，以及现场元件的存活率，每个监测点埋设两个孔隙水压力计，埋设深度 10m、 20m； 地下水位：均布于预压区域，由于主要检测地下水位的高度，故不需考虑塑料排水板的入土深度，初步设计埋设深度 5m，可根据现场水文资料再做调整； 地表沉降：沿跑道方向间隔 60m 布设一列（共 5 列，最后两列间隔 40m），垂直于跑到方向间隔 12m 布设一行（共 4 行）沉降板； 分层沉降：每 60m 埋设一分层沉降管，埋设深度 25m，根据监测点的土层分布，各沉降管每 2设置一沉降磁环； 原位十字板剪切试验：预压前与预压后分别于 14 号测点选择不同位置（间隔 1m）土体剪切强度，监测深度 根据 2 2土层深度确定 ； 深层土体水平位移：于预压 区域边缘处分别埋设测斜管，埋设深度 25m。 9 沉 降 板 分 层 沉 降 管 地 下 水 位 管测 斜 管十 字 剪 切 位 置 孔 隙 水 压 力 计P 1 0 7 +1 7P 1 0 8 +2 0P 1 1 0P 1 1 1 +2 0P 1 1 3 P 1 1 4P 1 1 5 +1 21 2 m 6 0 m 6 0 m 4 0 m 7 0 m 7 0 m 2 0 3 5 0 0P 1 0 8 +7P 1 1 3 +3 01234567891 01 11 21 31 41 51 64 0 1 8图 道堆载预压试验段元件布设平面图 10 . 53 . 322 2 . 02 510 沉 降孔 隙 水 压 力 计 十 字 板 试 验 点测 斜 管砂 垫 层堆 载 料场 外 排 水 明 沟坡 顶 边 线坡 脚 边 线沉 降 板5 水 位 管图 110 断面元件布设示意图 坪堆载试验段 为全面反映堆载预压地基处理的效果，达到观测目的和目标，应按监测需 要 10 合理选取观测点。 按照整体覆盖、重点突出的原则，于整个区域走向的近中间位置分别布设孔隙水压力、地下水位、分层沉降等监测元件。 断面处 2层土较深，对此断面进行重点观测，沉降板布设较密。沉降板布设尽量均布在整个区域，同时 H 坐标尽量取整。具体布设方案如 图 示 。 图 示为 面图， 图 示为 面图， 图 示为 面图。 分 层 沉 降 管 孔 隙 水 压 力 计 地 下 水 位 管 沉 降 板 测 斜 管0P 9 6P 9 7H 9 2P 9 8 P 9 9P 1 0 0 P 1 0 1P 1 0 2P 1 0 3 P 1 0 4 P 1 0 5H 9 1H 9 0H 8 9H 8 8H 9 3H 9 4I I I B 区C 区1234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 91234567891 01 11 21 32 32 22 12 01 91 81 71 61 31 21 1 1 51 4987 1 0654321图 坪堆载试验段元件布设平面图 11 砂 垫 层堆 载 料场 外 排 水 明 沟坡 顶 边 线坡 脚 边 线分 层 沉 降 孔 隙 水 压 力 计沉 降 板5 水 位 管6面元件布设示意图 孔 隙 水 压 力 计砂 垫 层堆 载 料场 外 排 水 明 沟坡 顶 边 线坡 脚 边 线分 层 沉 降5 水 位 管7 管25面元件布设示意图 12 孔 隙 水 压 力 计砂 垫 层堆 载 料场 外 排 水 明 沟坡 顶 边 线坡 脚 边 线分 层 沉 降5 水 位 管7面元件布设示意图 （ 1）孔隙水压力：设置 9 个孔隙水压力监测点，均布于预压区域。考虑 2土层的深度不同，每个监测点埋设 1 个孔隙水压力计，均埋设于 2土层中。埋设深度视 2土层厚度 埋设于中间位置； （ 2）地下水位：设置 6 个地下水位监测点，均布于预压区域。由于主要检测地下水位的高度，故不需考虑塑料排水板的入土深度，埋设深度 5m，可根据现场水文资料再做调整； （ 3）地表沉降：沿 H 方向间隔 40m，沿 P 方向间隔 20m，埋设于地表砂垫层之下，总计 55 个地表沉降观测点。 （ 4）分层沉降：设置 9 个分层沉降监测点，均布于预压区域，埋设深度根据 2 土层深度确定（要求覆 盖整个 2 层， 与排水板深度相当），根据监测点的土层分布，每 2设置一个沉降磁环； （ 5） 深层土体水平位移：于预压区 2 层土分布较 厚区域边缘处分别埋设测斜管，埋设深度 25m。 13 件埋设于观测要求 表沉降 埋设沉降板时开挖的土坑必须进行整平压实，以防止沉降板发生倾斜后影响观测结果。 将沉降板放入土坑后，周围需用黄砂回填，并用水准尺校正使板面水平。在再用土回填并压实。 沉降板埋设完成后，应用水准仪连续数日进行观测，以确定初始高程。 堆载时应尽量保护沉降板。 使用地下水位计测量地下水位高度。 地面沉降观测按三等水准要求测量，并定期检查基点高程。 当天记录结果应当天整理，并做好工况记录。 堆载预压前期 60 天： 1 次 /2 天 。 堆载预压后期 120 天： 1 次 /5 天，遇稳定和变形监测数据异常时，加大监测频率；检测周期：从堆载预压开始至预压结束。 层沉降 测点钻孔：钻孔直径为 150倾斜角小于 1/100。钻孔至预定深度后应进行清孔，清孔后应立即进行埋设，防止塌孔。 下沉降管：下管前每隔 2m 箍一个感应磁环，注意磁环用草线绑扎，但不可绑得过紧，管与管接头处要对接良好，防止错动或断接，管底必须密封防水。 回填：当沉降管全部下完后，要及时进行粗沙回填，回填不可大量倾倒，防止孔口堵塞而孔内架空，造成磁环位置读数不稳定。 在填土期间观测土体深层位移时，导管应该露出填土作业面 3050随填土高度增加，接出导管。每节接管长度按照每层填土高度确定。 分层沉降管埋深完毕后，待孔位基本稳定后，用水准仪测出管口高程，观测期间也必须定期测量管口高程，以便修正读数。 回填土回淤稳定后，进行第一次测量，记录下磁环的初始位置并及时测量孔口高程，一般连测数日到数据稳定后，即为初始读数。 14 沉降磁环测试时，对每一个磁环均应重复测试，同时做到同一人，同一仪器，同一个孔。 每次测量测点需要重复测两次，读数差不大于 2其平 均值记入观测记录表。 观测数据应及时整理。 堆载预压前期 60 天： 1 次 /2 天 。 堆载预压后期 120 天： 1 次 /5 天，遇稳定和变形监测数据异常时，加大监测频率；检测周期：从堆载预压开始至预压结束。 层土体水平位移 钻孔要求：定位准确；倾斜度小于 1 度；钻孔直径与测斜管匹配 (比测斜管略大，大约为 150 检查测斜管：下管前必须对测斜管进行检查。对外观质量较差、受力后弯曲变形、老化、受损的不合格管子应予以报废。底部测斜管应用密封，以防泥浆进入。 下管：下管前计算好长度和节数，接头处打好自攻螺丝导孔 ，严格控制导向槽的方向，逐节连接下管。不可将测斜管压弯。 孔壁回填：可采用粗砂回填和自然塌落消除孔壁空隙。但粗砂回填时切忌太快，防止孔内架空，有条件可用长钢筋捣动，且间隔一定时间加砂，达到真正密实。 空口设置：测量测斜管顶端坐标和高程，安装保护盖，并做好标记。 将电缆一端插入测斜器内，拧紧螺帽以防漏水，电缆另一端则插入显示器内并拧紧螺帽、开电源，将功能开关置于电池位置，检查电源电压是否正常，正常后再将功能开关置于工作位置，将测斜管竖起并向正反两个方向倾斜，视显示器数字有否变化，倾角增大，数字亦增 大，表示仪器正常。 当探头触及孔底时，应避免激烈的冲击，探头在孔底应停留 5便在孔内温度下稳定；每次测读时都应将电缆对准标志并拉紧以防读书不稳；将探头反转 180 度重复测量；应同一人同一仪器，同一个孔，且将电缆放置同一槽口位置观测。 观测应记录测斜器的方向，保证每次探头反转的方向一致，观测的数据 15 应及时分析整理。 堆载预压前期 60 天： 1 次 /2 天 。 堆载预压后期 120 天： 1 次 /5 天，遇稳定和变形监测数据异常时，加大监测频率；检测周期：从堆载预压开始至预压结束。 隙水压力 在工地现场 标定 检测，确 定孔隙水压力计埋设前的基本参数，确保性能良好。 备足直径 2右的干燥黄泥球，供封孔用。 根据埋设位置图，计算各测点电缆长度，并每隔 10m 左右在电缆上编写点号，记录各测点编号与其对应的孔压计出厂号和电缆线长度。 测头安装：将环形透水石洗净，煮沸 3060 分钟，放在清水中不得接触空气；将煮沸过的透水石在水中放进塑料袋内，再将其放入清水桶中，在水下依次安装大橡皮垫卷，透水石，小橡皮垫卷，锥体，拧紧各部件，安装完毕后的孔压计浸没在水中；测定埋设前的初始读数；在护管上部的两孔中，各接一根长度大于测点埋 深的铁丝，用于提拉孔压计用。 根据测点位置图，钻机定位，孔深达测点以上 2050右为止。 钻孔完成后，应立即进行元件埋设，将钻杆接压具插入护管内，一人提拉护套上两根铅丝，电缆从护管槽口引出，孔压计和电缆连同钻杆与铅丝垂直同步放入钻孔内。 孔压计埋设完成后，用频率计检测频率变化是否正常，若发现异常，可利用铁丝将孔压计提起。 用泥球进行封孔，泥球投放不可太快，防止堵塞架空。 使用振弦式频率仪进行测试。 堆载预压前期 60 天： 1 次 /2 天 。 堆载预压后期 120 天： 1 次 /5 天，遇稳定和变形监测数据异 常时，加大监测频率；检测周期：从堆载预压开始至预压结束。 下水位 埋设过程中需保证管壁外过滤布完整，防止泥沙进入堵塞管孔，同时保证管内、外水流畅通。考虑地下长三角地区地下水位较高的特点，拟定地下水位管埋 16 设深度为 5m，应当足以满足检测要求。 采用地下水位计测量地下水位至地下水位管管口的距离，采用水准测量观测地下水位管的高程，通过计算获得地下水位高度。 堆载预压前期 60 天： 1 次 /2 天 。 堆载预压后期 120 天： 1 次 /5 天，遇稳定和变形监测数据异常时，加大监测频率；检测周期：从堆载预压开始至预压结束。 位十字板剪 切试验 使用十字板剪切实验仪进行地基原位剪切试验，测试地基土剪切强。 利用套管钻进至测试深度以上 35 个套管直径处，清除套管内的土。 十字板应缓慢压至要求深度，并上提一导杆一段距离，以减少轴杆与土接触处的摩阻力。 堆载预压前和预压结束后分别进行土体十字板剪切试验。 17 4 工程实施与观测数据分析 件埋设与现场跟踪观测 根据 苏中江都 民用 机场 飞行区工程地基处理工程初步设计文件和地基监测方案要求，我方于 2010 年 9 月中旬派相关人员进驻现场，进行监测断面的现场确定和相关监测元件的布设工作。 图 测元件埋设 图 降板埋设及观测 跑道地基处理试验段于 2010 年 10 月 9 日开始堆载，一级堆载于 2010 年 10月 24 日完成，二级堆载于 2010 年 12 月 20 日完成。卸载于 2011 年 5 月 15 日 6月 10 日完成。加载全部完成后持续预压时间约 150 天。 18 站坪地基处理试验段于 2010 年 12 月 8 日开始堆载， 12 月 28 日完成一级堆载， 2011 年 1 月 18 日完成二级堆载。卸载于 2011 年 5 月 20 日 7 月 5 日完成。加载全部完成后持续预压时间约为 120 天。 根据监测方案，分别于地基处理前后， 2010 年 9 月 28 日 10 月 7 日及 2011年 6 月 1617 日对跑道试验段原地基进行十字板剪切强度检测。跑道地基处理试验段总计完成 55 次监测，站坪试验段共完成 43 次。 图 载预压前后原位十字板剪切试验 道堆载试验段观测结果及 分析 表沉降 跑道堆载预压试验段地表沉降观测结果如 图 图 示。最大沉降量为 33生在 0 断面， 面沉降量为 28监测点位近期沉降速率如 表 4示。 19 - 295- 245- 195- 145- 95- 4555510- 11 11- 5 11- 30 12- 25 1- 19 2- 13 3- 10 4- 4 4- 29日期沉降量（载高度（降板 2 沉降板 4 沉降板 5 沉降板 6沉降板 8 堆载高度图 108+20、 面堆载高度 时 间曲线 各沉降板沉降发展趋势已较稳定。 0 断面 2 号沉降板位置 2 2土层厚度 水板打设深度 8m； 4 号沉降板位置 2 2土层厚度 8m，排水板打设深度 4 沉降板监测沉降量明显大于 2 号沉降板。 面 5 号沉降板在二级堆载过程中出现一定程度的倾斜，导致总沉降量较 6 号、 8 号沉降板大约2 20 - 340- 290- 240- 190- 140- 90- 40106010- 11 11- 30 1- 19 3- 10 4- 29日期沉降量（载高度（降板 9 沉降板 10 沉降板 13 沉降板 14沉降板 16 沉降板 17 沉降板 18 堆载高度图 111+20、 面堆载 高度 时间曲线 从 图 以看出，各沉降板沉降发展趋势已较稳定，随着 2 2土层厚度由北向南递减，各沉降板总沉降量亦逐渐减小。 面位于原沟塘位置，由于工期等多方面原因，原沟塘未严格按照设计要求处理，回填过程中出现弹簧现象，未进行充分压实，导致该断面各测点沉降量不甚均匀。 表 4011 年 3 月 28 日 4 月 28 日各监测点平 均沉降速率 沉降板编号 2 4 5 6 8 9 平均沉降速率（ mm/d） 降板编号 10 13 14 16 17 18 平均沉降速率（ mm/d） 分层沉降 跑道堆载预压试验段分层沉降测试结果如图 4示。 21 - 250- 200- 150- 100- 5005010010- 7 11- 6 12- 6 01- 5 02- 4 03- 6 04- 5 05- 5日期沉降量（载高度（载高度图 号点（ 0 断面中部）堆载高度 时间曲线 由 图 见，第一级堆载过程中，各土层沉降发展并不明显，随着二级堆载的进行，各土层沉降逐渐增大， 2011 年 3 月初趋于稳定。地表以下 1810地表沉降观测结果（ 2 号沉降板）基本吻合； 2 2土（主要分布范围 4m10m）压缩变形量约 38总变形量的 35%。 - 300- 250- 200- 150- 100- 5005010010- 7 11- 6 12- 6 1- 5 2- 4 3- 6 4- 5 5- 5日期沉降量（载高度（载高度图 号点（ 面中部）堆 载高度 时间曲线 从 图 可以看出，第一级堆载过程中，各土层沉降发展并不明显，随着二级堆载的进行，各土层沉降逐步发展，于 2011 年 2 月底趋于稳定。地表以下 1m25m 深度范围内压缩变形量 215该点位地表沉降观测结果（ 6 号 22 沉降）基本吻合； 2 2 土层（主要分布范围 4m21m）压缩变形量 199总变形量的 93%。 - 300- 250- 200- 150- 100- 5005010010- 7 11- 6 12- 6 01- 5 02- 4 03- 6 04- 5 05- 5日期沉降量（载高度（载高度图 号点（ 0 断面中部）堆载高度 时间曲线 3 号分层沉降观测结果表明，各土层沉降发展于 2011 年 2 月底趋于稳定。地表以下 3m19m 深度范围内压缩变形量约 140于磁环可能在埋设过程中损坏， 磁环未能反应该深度土层实际沉降变形规律，所测沉降量较下部磁环沉降量小。 - 140- 120- 100- 80- 60- 40- 2002040608010- 7 11- 6 12- 6 01- 5 02- 4 03- 6 04- 5 05- 5日期沉降量（载高度（载高度图 号点（ 面中部）堆载高度 时间曲线 23 由 图 见，该测点位置各土层沉降发展于 2011 年 2 月中旬趋于稳定，主要沉降发生在 8m 深度范围内， 8m、 10m 及 12m 深度处磁环沉降趋势已经比较一致，说明 812m 土层压缩变形量已经很小。 层土体水平位移 跑道堆载试验段深层土体水平位移测试结果如 图 示。 051015202530- 1 0 0 10 20 30 40 50水平位移（ 深度（m）载区北侧深层土体水平位移曲线 由 图 见，深层土体水平位移主要发生在 16m 深度范围以内，于地表以下约 5m 深度范围内侧向变形量较大， 5m 以下随着深度的增加而逐渐减小。 24 最大侧向变形达 40 024681012141618- 10 5 10 15 20 25 30水平位移（ 深度（m）载区西侧（ 面）深层土体水平位移取消 试验区西侧测斜管位于 面处，水平位移达 26 现在地表以下约 4m 深度处，随着深度的增加，水平位移量逐渐减小，至大约 9m 深度处趋于0。由于较深层土体受上层填土产生的侧向压力影响甚微，排水板的打设缩短了堆载区范围内土体排水路径，且堆载产生的附加应力对深层土体影响较小， 10 25 0510152025 5 10 15 20 25 30 35水平位移（ 深度（m）载区东侧（ 面）深层土体水平位移取消 试验区东侧深层土体水平位移监测结果显示，最大侧移量达 28生在地表以下 度处， 随着深度的增加，侧移量逐渐减小，至 16m 深度处趋近于 0。 26 0510152025- 10 0 10 20 30 40水平位移（ 深度（m）10 月 22 日 11 月 24 日12 月 8 日 1 月 4 日2 月 19 日 3 月 6 日3 月 11 日 4 月 18 日图 载区南侧深层土体水平位移曲线 试验区南侧水平位移监测结果显示，该点位水平位移量较小，主要原因是该点位天然地基土质条件较好，堆载产生的侧向压力对土层影响很小。 隙水压力 跑道堆载试验段孔隙水压力测试结果如 图 图 示。 27 9010011012013014015010- 4 10- 24 11- 13 12- 3 12- 23 1- 12 2- 1 2- 21 3- 13 4- 2 4- 22日期孔隙水压力值（ 号孔 10 米深度 2 号孔 10 米深度 3 号点 10 米深度 4 号点 10 米深度图 0 米深度孔隙水压力变化时程曲线 17018019020021022010- 4 10- 24 11- 13 12- 3 12- 23 1- 12 2- 1 2- 21 3- 13 4- 2 4- 22日期孔隙水压力值（ 号孔 20 米深度 2 号孔 20 米深度 3 号点 20 米深度 4 号点 20 米深度图 0 米深度孔隙水压力变化时程曲线 由 图 图 见，由于第一级堆载过程中，孔隙水压力有所上升，但增幅不大，主要原因是受天然地基 2 1土层硬壳层效应影响，堆载产生的附加应力未达到其临界压力，故对下层土体影响较小；随着二级堆载的进行，孔隙水压力迅速上升，并在堆载结束达到峰值，然后随着时间的推移缓慢消散。到目前为止，孔隙水压力仍有进一步下降的趋势。 28 下水位 跑道堆载试验段地下水位测试结果如 图 示。 3. 23. 74. 24. 75. 25. 710 - 3 11 - 2 12 - 2 01 - 1 01 - 31 03 - 2 04 - 1日期地下水位高度（m）1 号孔 2 号孔图 下水位变化时程曲线 从 图 以看出，第一级堆载由于堆载高度有限，地下水位略有上升，第二级堆载则引起地下水位的迅速上升。堆载结束后，地下水位下降速度较快，一个月之内降至初始水平。由于天气原因，该地长期降水量较小，目前地下水位仍在进一步缓慢下降。 位十字板剪切试验 地基处理前，原位 十字板剪切试验结果 如 表 4示，根据江苏省地质工程勘察院苏中江都民用机场跑道部分及气象站岩土工程勘察报告中原位十字板剪切试验结果如 表 4示。地基处理后，原位十字板剪切试验结果如 表 4 表 4道试验段十字板剪切测试结果 十字板剪切试验测试结果 1 号点 2 号点 深度（ m） 度（ m） 29 8 0 1 号点 12 度（ m） 8 8 号点 9 度（ m） 0 1 2 2层土原状土十字板剪切强度建议取值 塑土十字板剪切强 度取值 敏度 表 4道部分 2 2土层十字板剪切试验结果 25 深度 (m) (度 (m) ( 0 3 34 度 (m) (度 (m) ( 30 7 0 3 0 6 3 苏中江都民用机场跑道部分及气象站岩土工程勘察报告中十字板剪切试验结果显示： 2 2土层 原状土十字板剪切强度建议取值 塑土十字板剪切强度取值 敏度 土 层为中等灵敏度。 表 4基处理后跑道部分 2 2土层十字板剪切试验结果 1 号点 2 号点 深度 (m) (度 (m) ( 1 号点 13 0 度 (m) (5 7 号点 度 (m) ( 207 0 34 号孔十字板剪切试验过程中，阻力较大，根据地质勘察资料，估计 4 号孔 31 位置 2 层夹的粉土较多，土质不均匀，所以十字板剪切试验成果偏大，故不参加 2层统计。 原状土十字板剪切强度建议取值 塑土十字板剪切强度取值 敏度 土层为中等灵敏度。 地基处理结束后，由于工期较短，加 之天气影响，十字板现场试验时间仅有3 天时间，因此，我方委托江苏省工程勘测研究院有限公司对地基处理后的 2 2土层进行十字板剪切试验。由于所采用的测试仪器不同，地基处理前测试结果偏大。堆载预压前十字板剪切试验为带手摇把的仪器，堆载预压处理后为不带手摇把的仪器，如 图 示。而地质勘察阶段十字板剪切试验所采用仪器与堆载预压后十字板剪切试验所采用的基本一致。就 2 2土层物理性质而言，堆载预压前测试结果 偏大。因此，此处采用江苏省地质工程勘察院苏中江都民用机场跑道部分及气象站岩土工程勘察报告中十字板剪切试验结果作为地基处理前 2 2土层十字板剪切强度值。 图 载预压前后十字板试验仪器对比 地基处理前后十字板剪切强度及灵敏度对比如 表 4示。 32 表 4基处理前后十字板剪切试验结果对比 项目 (基处理前 基处理后 化比例 由 表 4