湿陷性黄土地区民用机场古墓发掘坑地基处理施工方式

湿陷性黄土地区民用机场古墓发掘坑地基处理施工方式

封永舟

西部机场集团有限公司机场建设指挥部，陕西  西安 710000

摘要：在咸阳机场基础设施建设区域内，存在部分涉及古墓发掘坑地基处理，鉴于目前国内外针对湿陷性黄土地区古墓发掘坑地基处理的方式鲜有研究，因此针对湿陷性黄土地区古墓发掘坑地基处理的方式不仅可以指导西安咸阳国际机场三期扩建工程古墓发掘坑地基处理施工，还可以为类似工程提供借鉴和参考。

关键词：湿陷性黄土；古墓发掘；地基处理

1、适用范围

根据目前已完成的试验结果，本工法适用于以下几种情况：

1.1 湿陷性黄土地区民用机场飞行区道面影响区古墓发掘坑地基处理。

1.2 湿陷性黄土地区民用机场飞行区土面区古墓发掘坑地基处理。

1.3 古墓发掘坑地基处理范围内不涉及地下水。

1.4 古墓发掘坑深度在0m～13m。

2、工艺原理

2.1 技术原理

古墓发掘坑地基处理工艺主要原理为，古墓发掘坑侧壁开挖、原地面碾压及土方分层回填、碾压，具体说明如下：

2.1.1 古墓发掘坑侧壁开挖：位于不同飞行区区域的古墓发掘坑侧壁开挖方式不同，如位于道面影响区，侧壁需挖成台阶式边坡，以保证填筑体稳定性，和与相邻区域存在地基处理方式差异的搭接过渡处理。

2.1.2 古墓发掘坑原地面碾压及土方分层回填、碾压：发掘坑侧壁开挖完成后，进行原地面碾压和土方分层回填、碾压。碾压时填土干密度随采用机械设备的压实功而不断增大，直至满足设计压实度要求，以保证地基处理质量。

2.1.3 施工工艺流程为：古墓发掘坑处理前准备工作→古墓发掘坑测量放样→古墓发掘坑侧壁开挖→古墓发掘坑坑底碾压→古墓发掘坑土方分层回填、碾压、检测→下一道工序，作为实际施工参考。

2.2 材料原理

本工法所用的材料有素土和水。素土将古墓发掘坑进行填筑处理。水在回填土体含水率小于最佳含水率时，对其进行洒水湿润，以保证回填土密实度。

3、工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

古墓发掘坑地基处理施工工艺流程见图3.1所示。

图3.1 古墓发掘坑地基处理施工工艺流程

3.2 施工前准备工作

3.2.1 施工前对回填土进行重型击实试验，根据试验结果得出回填土最大干密度及最佳含水率。

3.2.2 开挖前测量人员对古墓发掘坑进行测量，确认发掘坑尺寸，并根据现场古墓情况放出开挖边线。

3.2.3 施工前对现场作业人员进行安全、技术交底。

3.2.4 人员、机械设备准备齐全，并报送监理单位审批。

3.3 飞行区道面影响区古墓发掘坑地基处理方法

3.3.1 为保证古墓发掘坑填筑质量及施工安全，发掘坑侧壁应开挖成台阶式边坡，开挖方案如下：

1.道面灰土垫层底面以下4m 范围内：在古墓发掘坑侧壁开挖不大于1∶2的台阶式边坡（高0.5m、宽1m），分层回填素土并压实。

2.道面灰土垫层底面以下大于4m 范围∶在古墓发掘坑侧壁开挖不大于1∶1的台阶式边坡（高0.5m、宽0.5m），分层回填素土并压实。

3.3.2 对于现场存在的墓道、形状不规则或面积较小的古墓发掘坑，先开挖形成便于机械设备压实的工作面后再进行回填；对于古墓群，结合现场实际情况后一并开挖，形成统一的工作面后再进行回填。

3.3.3 古墓发掘坑位于强夯地基处理区域时，土方回填完成后随原地基一并进行强夯处理。对于回填高度大于6m，且具备强夯条件的区域，土方每回填 4m 厚表面用1000kN·m 能级满夯一遍。

3.3.4 回填土填料要求应满足设计及规范要求，回填土压实标准具体如下：距道基顶面高程0m～0.4m范围回填灰土，要求≥98%；距道基顶面高程0.4m～4m范围回填素土，要求≥96%；距道基顶面高程4m以下范围回填素土，要求≥95%。

3.3.5 道面影响区古墓发掘坑处理剖面图如图5.3.5所示。

图3.3.5 古墓发掘坑处理剖面示意图

3.4 飞行区土面区古墓发掘坑地基处理方法

3.4.1 为保证施工安全，根据现状边坡情况先将侧壁开挖成1∶0.4 的斜坡或台阶式边坡，具体开挖坡比还应结合现场实际情况调整。

3.4.2 发掘坑采用素土分层回填。对于发掘坑下部宽度较小（小于 2m）或面积较小时，采用卧夯、立夯机人工夯实或小型压路机分层压实；回填形成一定机械设备施工面后，采用重型压路机分层压实。

3.4.3 对古墓群，结合现场实际情况后一并开挖，形成统一的工作面后再进行回填。

3.4.4 回填土填料要求应满足设计及规范要求，回填土压实标准具体如下：距地势设计高程0m～0.3m范围回填植物土，要求≥88%（新建道肩边线外延3m范围内表面设置30cm 厚灰土防渗层，要求≥93%）；距道基顶面高程0.3m以下范围回填素土，升降带平整区及跑道端安全区要求≥90%，其他土面区要求≥88%。

3.4.5 土面区发掘坑处理剖面示意图如图5.4.5所示。

图3.4.5 古墓发掘坑处理剖面示意图

3.5 古墓发掘坑地基处理主要施工方法

3.5.1 古墓发掘坑测量放样

测量人员根据现场控制桩，用木桩和白灰配合放样，确定开挖上口边线。

3.5.2 古墓发掘坑侧壁开挖

采用挖掘机将发掘坑侧壁按所属飞行区范围的对应方案要求，开挖成斜坡或台阶式边坡，开挖完成后进行土方回填。开挖由上向下开挖，直至开挖至发掘坑底部。

3.5.3 古墓发掘坑基槽验收

古墓开挖完成后，进行基槽验收，经施工单位、监理单位、设计单位、勘察单位和业主单位五方共同验收通过后，方可进行下一道工序。对于基槽存在不良土质，可采取置换砂砾石或碎石垫层处理。

3.5.4 古墓发掘坑坑底碾压

基槽验收合格后，对古墓发掘坑坑底进行原地面碾压，碾压完成，经检测合格后进行下一道工序。

3.5.5 土方回填

1.土方填料选择符合设计及规范要求的填料，回填土料含水率应控制在最佳含水量的-2%至+2%范围以内，如含水量大于最佳含水量时，进行晾晒、翻晒处理，低于最佳含水率进行洒水处理。对于回填土有树根及杂物，以人工清捡清出场地。

2.土方由自卸汽车运至施工现场后铺筑，然后利用装载机、挖掘机摊铺后，平地机整平。

3.摊铺平整后进行碾压，碾压采用压路机（振动式）进行压实，先静后振、最后静压收面，碾压至满足相应区域的压实度标准。要求压路机行驶过程中平直、稳定，碾压按从先轻后重、从低到高、从边到中的作业顺序进行，碾压主轮重叠1/3至1/2轮宽。碾压应无漏碾现象，行驶速度不大于5km/h；若工作面较小时，采用小型压实机具进行压实。

4.土方分层回填。位于挖方区范围土方分层回填至设计标高，位于填方区范围，回填至发掘坑顶部，发掘坑顶部至设计填筑标高正常填筑。若位于飞行区道面影响区换填地基处理范围古墓发掘坑，土方回填至换填底标高。

5.对于飞行区道面影响区范围古墓发掘坑土方回填高度大于6m，且具备强夯条件的区域，每回填 4m 厚表面用1000kN·m 能级满夯一遍，夯点间按d/4搭接（d代表夯锤直径），每夯点的击数大于等于3击，要求最后2击的平均夯沉量小于等于3cm。以确保土基的均匀、密实、稳定性，加速填筑体沉降，减小其工后沉降。

3.6质量检测

土方分层填筑完成后，应进行质量检测，检查项目如下：

3.6.1 压实度检查

1.检测方法为：采用环刀法或灌砂法或灌水法检测。

2.检测频率为：道面影响区、跑道端安全区及升降带平整区每层每10O0 m²测1处，剩余土面区每层每2000 m²测1处。

3.6.2 高程检查（顶面）

1.检测方法为：采用水准仪测量。

2.检测频率为：道面影响区按10m×10m方格网检查，土面区（含跑道端安全区及升降带平整区）按20m×20m方格网检查。

3.6.3 平整度检查（顶面）

1.检测方法为：采用3m直尺，接连5尺测量最大值。

2.检测频率为：道面影响区每10O0 m²测1处，土面区每2000 m²测1处。

4、材料与设备

本工法无需特别说明的材料，采用的机械设备见表6。

表6 机械设备表

5、质量控制

5.1 开挖质量技术措施

5.1.1 实际施工中，根据现场施工条件，合理安排开挖施工程序， 配备适用的足够数量的施工设备。

5.1.2 加强施工人员技术培训，施工前由技术责任人员向施工人员详细进行技术交底，做到施工标准人人心中有数，施工时严格按照施工规范作业。

5.1.3 强化施工过程中工序间的“三检”制度，挖装出等工序进行全过程的质量监控。

5.1.4 对开挖过程中暴露出的地质缺陷，严格按监理工程师的要求及时处理。

5.2 回填质量技术措施

5.2.1 土方回填顺序控制：填方应从最低处开始，由下向上水平铺填。填土层下的杂物要清除干净。

5.2.2 含水率控制：控制在最佳含水率的±2％范围内。

5.2.3 碾压控制：压路机碾压宜采用“慢驶、多次”的方法，碾压方向从两边压向中间。

5.2.4 压实度控制：每层进行压实度取样检测。

5.2.5 质量要求：密实度等检查项目达到所属飞行区道面影响区、土面区的设计及规范要求。

5.2.6 填方区应保持一定横坡，以利排水，并要当天填筑当天压实。