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＊论文＊　

机场高填方边坡设计与处理分析　

空军Ｉ程设计研究局　

空军第三空防Ｉ程处　

河北地勘局水文四队　丁　

（摘要］本文根据山区某高填方机埽在使用过程中出现的一系列问题，并对此　

进行ｊ详细的分析，提出ｊ针对高填方机埽边坡设计技术要求和边坡坡脚地基处　

理的方法，这对于机场边坡的设计具有现实意义，对，厶、路高边坡设计也有一定的　

机场设计曲墟惯降冲列焉　方机场，　破　：ｒ　（关鼋朔］机场设计边坡沉降冲捌　’　，Ｊ，１　，，Ｊ，＼　『　

ｔ　基七废面，施工．　ｔ　ｔ腹ｌ　，　芭【上．—　

概述　

随着改革开放的不断深入、国民经济的持续增长，我国的经济建设已由沿海向内地、　

由平原向山区发展。航空运输也进入大发展时期．由于山区地形地貌复杂，不论公路、铁　

路还是机场，山区的建设工程都将不同程度地遇到高填与探挖，有的甚至达到６ｏ～７Ｏ米　

的高填方。山区高填方填筑体施工难度大．施工质量不易保证，并且由于堤身较高，由填　

筑料自重应力引起的自身压缩以及地基沉降较大，填筑体常常因工后沉降与不均匀沉降过　

大等工程问题造成无法正常使用，甚至完全破坏，因此，在高填方填筑体设计中，沉降和　

稳定两大问题越来越引起人们的关注。—般地．对于道槽区．因为要修筑水泥混凝土机场　

道面，无论是设计，还是施工都比较重视，通常采用强夯方法进行原士基的地基处理和填　

筑体的强夯处理．并且施工质量的控制也较严，所以较少出现问题。而对于土面区，尤其　

是没有强度要求的土面区（１０５米以外），往往没有引起人们足够的重视。通常认为高填　

方边坡稳定性问题，可采取适当增加占地、放缓边坡的方法加以解决．因此对原土基的处　

理、填方的压实、坡面的防冲刷处理未作严格的规定和要求，所以虽然不会出现严重的滑　

坡等质量事故，但是坡面的冲刷和塌方却是经常发生的，日常的养护和维修的工作量非常　

大，因此尽管初期投资是减少了．但日后的维护投资却增加了，而且很难根治。本文是根　

据云南菜机场发生的冲劂和塌方韵实际问题，对此进行全面的分析．提出了高填方边坡处　

理的方法和应该注意的问题，这对于在山区謦建机场具有现实意义。　

二、藁机场高边坡的设计和存在的问蠢　

２．１高边坡的设计　

某民用机场跑道长２６００米．宽４５米，两侧各设１．５米宽的道肩。机场等级为４Ｃ．可　

起降Ｂ一７３７中蛩飞机。场区地质条件较好．无不良地基。但是，原地面土基系ｉ中沟沉积　

层，－且地形条件较差，沟谷高差达７０－８０米，道槽最高：　疗达３０米左右．由于原地面的　一

　坡度较大，边坡部位则更大，坡面长度有的可达８０～１００米。根据该机场工程地质勘察资　

料，原地面土基表层０．２～１．３米厚为植物土，在建设机场时需清除。表层植物土下有２～　

１０．０米红粘土，红粘土下为基岩。该机场地基处理和填筑体处理．在道槽区采用强夯方　

法进行，土面区则采用碾压方法。设计要求为：道槽区压实度为９６％，土面区压实度为　

９２％。填料大部分采用土石混合料。具体跑道设计横断面如图１所示。　

３ｎ　

图１机场跑道设计横断面圈　

２．２高填深挖存在的问题　

机场建成一年后，出现了不步高填深挖方经常发生的问题。如①在高填方地段：局部　

地段边坡出现了严重的塌方．并且在有强度要求的范围内（１０５米）有多条裂缝．因此需　

要对塌方地段进行处治，否则局部地段的飞行区的宽度没法得到保证．由此会影响到飞行　

区的安全；０在填方土面区，由于填料为土石混合料，部分区域出现渭水，由此表面局部　

塌陷和空洞，造成飞行区土面区不平整．达不到土面区的设计要求，给日常的养护工作带　

来了较大的困难；③在填方和挖方的坡面上，冲剜十分严重；④在高填方区的捧水沟由于　

沉降和脱空等因索，造成捧水沟的开裂，排水沟的渗漏和水的冲刷，又造成捧水基础的进　

步税空．由此会引起恶性循环，很难根治。　

２．３问题原因分析　

２．３．１局部地段的严重塌方：　

局部地段的严重塌方究其原因有：首先是坡脚的地基未作任何处理，由于填土较高，　

原土基中的附加应力较大，地基会发生较大沉降和倜向变形．由此会出现与跑道平行的纵　

向裂缝，因降雨坡面沿裂缝而渗水，从而降低了土体的物理力学指标，原先稳定的土堤变　

得不稳定，这是造成塌方的主要原因。二是由于飞行区的土面区大多为石方，面层几乎没　

有土方，因降雨，地表渗水十分严重，渗入地基中的水需捧出，但又没有出路。造成坡脚　

静水压力增大，由此引起坡脚渗港和冲刷，坡脚长期的渗漏会带走细辩，造成空ｊ胃．这是　

造成塌方的另一原因。三是边坡位置的压实较差，在１０５米的范疆内是有强度要求．压实　

度为９２％．而１０５米以外，没有强度要求，只要边坡稳定，虽然根据边坡稳定验算的结　

果，压实度为８７％，也能满足稳定性要求。事实上．在施工的过程中８７％的压实度都没　

有达到，这是造成塌方的又一原因。　

２．３．２土面区局部的塌陷和空漏　

土面区的填料大部分是土石混合料，而且尢块石较多，填筑体主要是靠集料之间的嵌　

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一　琐而形成强度．因此其集料之间的小的缝隙较多．由于黼而渗漏，长期的渗漏逐步把细　

料带走．由此造成局部塌陷和空洞。　

２．３．３挖方和填方坡面的冲刷　

对于挖方地段，出现的大量冲刷，坡面大量的小块碎石被冲走．使排水沟堵塞。根据　

飞行区的侧净空要求，其障碍物的处理高度不得大于１：７，因此设计挖方区的坡度为１：７．　

所以坡面较长．而目对挖方坡面未作任何处理。暴露的岩石由于挖方，应力释放，表面出　

现细小的龟裂缝，坡面长，水流速度大，冲走了小块碎石，冲刷风化。再冲刷，再风化。　

造成恶性循环。由于冲积物较多，使得清理排水沟工作十分困难。　

对于填方区的坡面冲刷：一方面边坡地区的压实度较低，另一方面．考虑到经济的原　

因，对坡面未作防护处理，既没有撒片块石护砌，又未作种草处理。另外，由于施工组织　

设计的原因，在边坡部位反而都是土方，加之坡面的长度可达８０～１００米，而在坡面中问　

只设置了一条马遭，坡面长，缓冲步，水流速度太，所以表面冲刷十分严重。　

２．３．４填方区排水沟破坏　

由于排水沟位于１０５米以外，地基与填筑体没有强度要求，因此未作任何处理．压实　

度为８７％．原地基与填筑体的沉降较大，使得排水沟局部开裂．浔水冲刷。沟底被淘空，　

排水沟的破损愈来愈严重，因此，排水沟每年都须处理修补。造成极大的工程浪费。　

３．１边坡地基处理　

３．１．１边坡原地基处理的目的　

边坡原地基处理的目的主要是：为了消除原土基的沉降与不均匀沉降，同时是为了提　

供坚实基础．防止土体的侧向变形。因为沉降、不均匀沉降与地基的侧向变形会引起填筑　

体表面的开裂，而且裂缝纵横向都有。一旦裂缝中渗水，则土体的物理力学指标会减低，　

那么，原先稳定的填筑体会变得不稳定。所以坡脚的原土基一定范围内必须进行地基处　

理。　

３　１　２地基处理技术要求与方法　

①在填方区填方高度较大处，通常填方高度大于ｌ０米．根据填方高度的不同，地基　

处理从坡脚向内１０￣３０米范围内，必须进行地基处理，具体方法可采用强夯处理或清除　

松鼓覆土换填，并进行碾压密实，其压实度不小于９２％，并且地基的承载力应大于上覆荷　

载。　

②在原土基有冲沟或地势较低洼处，必须傲盲沟处理，为保证盲沟正常使用，在盲沟　

中应设置ＰＶＣ撵水渗管，外包具有渗透性较好的土工织物，使得地下径流水与填筑体中　

渗浔的水迅速捧出，并使土颗粒不被冲走．从而保证填筑体的稳定性。否则，随着填筑体　

中含水量的增加，而且填筑体中水是自由水，而非结合水．水压力会逐渐增加，达到一定　

压力后，会造成边坡坡面破坏。盲沟的具体位置：一是冲沟或地势较低洼处．二是必须保　

证每隔６０米设—道。　

＠在飞行区土面区，表面设置一层防水层．通常采用２０～４０厘米的粘土．该层粘土　

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一　方面具有防止表面水渗漏，另一方面也保证表层长草，从而使土面区满足飞机迫降的要　

求。　

３．２挖方边坡坡面处理　

由于近侧净空与端净空要求的边坡坡度较小，一般情况：侧净空要求的坡度为Ｉ：７；　

而端净空要求的坡度则更小。为此．在挖方边坡处理时主要应采取措旋防冲刷，具体如　

下：　

３．２．１对于岩石山体边坡：　

在岩石的断裂带、破碎带及软弱夹层处．必须进行水泥砂浆嵌缝填实处理．以防雨水　

侵入。因为雨水渗入会降低岩石层面之间的夹层的物理力学指标，即使边坡坡度较缓．也　

会构成滑坡。在其它部位应进行适当护坡处理：在坡脚设置坡脚挡土墙；坡面设置马道。　

从而保证岩石风化后生成的岩石碎块不致影响其他附属设施。　

①坡脚挡土墙：因为在挖方的坡脚处，由于减载较大（挖方深度最大）．岩体会膨胀，　

导致岩石表面的产生裂缝．天长地久岩石风化．由于雨水的作用．地表径瀛造成坡面冲　

刷。由此形成风化——冲刷——再风化——再冲刷的恶性循环。　

０设置马道与排水沟：因为坡面较长，地表水的速度与水量较大，冲刷会十分严重。　

对此，设置马道的目的就是为了减少地表水的速率，从而减少冲刷，通常坡面每隔约６０　

米宽设一马遭，宽度为２．０米。　

③在马道之阅的坡面采用人字形浆砌块（片）石处理．人字形间距为２米，并在人字　

形之间植被种草。　

３．２．２对于土山体坡面：　

设置坡脚挡土墙、马道与排水沟同上，而在马道之间用三维网垫固定．然后种草。三　

维网垫一方面具有固定边坡作用，另一方面既使草籽均匀洒落在坡面上，这样，坡面上的　

草均匀生长，不会由于杂草丛生．受力不均．由此造成局部的塌方。因为即使是１：７的边　

坡的冲刷是相当严重的．天长日久后会产生沟沟整壑．从而影响土体的整体稳定性和环境　

污染。植被种草：一方面是土坡种草后，能固定边坡表面的土颗粒，以保护环境；另一方　

面是因为草皮具有消能作用，减小地表径漉的瀛量．从而减少冲刷。　

３．３填方区边坡稳定　

①壤方边坡地段必须碾压密实，压实度为９２￣，６。壤方区边坡采用１：２放坡，能保证边　

坡的稳定性．并在设计坡脚内侧一定位置设计重力式挡土Ｉ蕾．既能起到对坡体的防护作　

用．又可减少放坡长度。挡土墙可采甩毛石漫凝士砌置。　

０边坡表面应做处理。通常．边坡坡面应保证每隔３０～加米做一马道，马道宽不小　

于２．０米。坡面用三维同垫固定．然后种草，减少冲刷。或使用浆砺块（片）石处理。　

四、高＝Ｉ真方边坡设计　

４．１高填方边坡谩计应注意的问题　

①高壤方边坡的坡脚地区必须进行处理．其地基处理的范围、地基的强度和密实度应　

根据壤土的高度进行设计，尽可能减少地基的沉降和侧向变形．保证地基和边坡的稳定　

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