信息化设计施工在机场高填方边坡工程中的应用

信息化设计施工在机场高填方边坡工程中的应用

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中国航空港建设第九工程总队四川成都611430

摘要：信息化设计施工是一种动态的设计施工方法，通过施工过程中的施工信息，掌握工程岩土体的工作状态，从而调整优化初始设计施工方案。本文分析了机场高填方边坡的主要施工信息，提出了信息化设计施工的工作模式，并以西南某机场扩建工程为例，介绍了机场高填方边坡信息化设计施工的实际工程应用。这种设计施工模式在实际工程中取得了较好的应用效果。

关键词：信息化设计施工；机场；高填方边坡；扩建工程

前言：

由于地质条件的隐蔽性、复杂性以及现有勘察条件的局限性，致使地质勘探和测试资料不可能全面揭示边坡地质体的本来面貌，加上施工过程中不确定因素过多，有可能导致边坡在施工后的变形和失稳。边坡信息化设计施工即指在施工过程中获取边坡变形特征及稳定性的施工信息，通过分析研究，将这些信息反馈于设计决策和支持系统，修正初始地质模型及参数，调整优化边坡设计方案。本文探讨了信息化设计施工的工作方法，并以西南某机场扩建工程为例，介绍了信息化设计施工在工程中的实际应用。

1、主要施工信息

信息化设计施工的核心是获取施工过程中的施工信息。只有几十充分地掌握施工信息，才能对设计施工方案是否合理作出准确的判断。对机场工程填方边坡而言，一般可以获取3种信息：

（1）观察信息：在填筑过程中对边坡填筑体进行现场踏勘，观察是否出现裂缝、隆起、挤出、下陷等异常现象。观察信息对判断边坡变形失稳有最直观的指导作用。

（2）监测信息：对边坡布设监控测试系统，在施工过程中即时监测。监测内容有：坡体位移、坡面位移、坡顶下沉，必要时，还可进行应力监测。监测信息可提供量化的信息数据，经过数据分析处理，能在边坡出现明显的变形迹象之前，对边坡的工作状态及发展趋势作出预测，以便及时作出应急措施，避免边坡变形失稳现象的发生。

（3）补勘信息：当通过观察信息和监测信息发现边坡有变形失稳迹象，并分析认为设计施工方案针对地勘资料提供的地质模型及参数无缺陷时，应进行补充勘察，以验证或修正初始地质模型及参数，为设计提供合理准确的设计依据。

2、信息化设计施工模式

高填方边坡分层填筑过程中，在每层或每阶段填筑完毕后，应充分获取相关的施工信息，经信息分析处理后，将观察信息与监测信息同设计要求相比较，将补勘信息同设计依据相比较，判断是否有较大误差。若无，则进行下一步施工；若有，则应修正力学模型及参数，进行变更设计。如此反复螺旋式循环操作，直至边坡施工结束。由此提出信息化设计施工工作模式。

3、工程应用

下面以西南某机场扩建工程高填方边坡为例，介绍信息化设计施工的工程实际应用。

3.1工程概况

西南某机场位于中心市区东郊，距市区公路约14km。机场于1997年建成通航，飞行区等级为4D。机场跑道长3200m，机位11个，为国家干线机场。本期扩建工程场道工程的主要任务是扩建停机坪和平行滑行道。平行滑行道扩建区为高填方体，设计填方边坡坡脚与坡顶最大高差44m。

3.2工程地质条件

高填方区内岩土层为第四系填土层、耕土层、残坡积层和大冶组。各时代地层由新到老分述如下：

（1）第四系填土层：分布于整个斜坡上，按推填时间和土性差异可分为：第二填土层、第一填土层。第二填土层为灰、灰白色碎石土，含40%~50%的中风化白云岩碎石及15%~20%的中风化白云岩角砾，其余为白云砂和少量粉质黏土及块石，为机场第一期工程的填筑层，填筑时间距今8`10a.其中道槽区采用填筑强夯处理，非道槽区为抛填。第一填土层为褐黄色红黏土，局部含角砾，红黏土以可塑状为主，厚0~8.9m；高填方区东西两侧分布有硬塑状红黏土。

（2）第四系耕土层：为灰黑色黏土，含植物系，硬塑至软塑。

（3）第四系残坡积层：地表分布在坡脚地势低洼处，为褐黄、棕褐色黏土，硬塑至可塑状、硬塑状红黏土厚0~5.5m，可塑状红黏土厚0~5m。

（4）三叠系下统大冶组：在场地西部及填方区内均有分布，个别地段裸露于地表，为灰、深灰色薄板至中厚层状灰岩夹泥质白云岩，中风化，岩质新鲜。区内地下水类型为基岩裂隙水和上层滞水。基岩裂隙水标高在1077m高程左右；上层滞水分布于填土层中，局部较富集。

3.3设计施工方案

由于地勘单位在施工设计前提供的地勘报告未将第一填土层及耕土层揭示，将其误认为第四系残坡积层的硬塑状红黏土。设计人员经边坡稳定性验算，确定边坡设计施工方案如下：将边坡地基原地面表层耕植土及部分软弱土清除，采用振动碾压后直接进行填筑；填料为石灰岩、白云岩爆破碎石料，采用分层振动碾压，压实度达0.9.；设计坡比1：1.8，从坡顶向下每间隔10m设一级2m宽马道2；新老填筑体设施工台阶进行搭接。

4、结束语

机场高填方边坡信息化设计施工是以获取施工过程的各种施工信息为核心，经过信息化分析，验证边坡工作状态是否与设计要求及设计依据相符，从而判断前一阶段的地质模型和设计方案是否合理，并根据判断结果提出修正和变更方案。信息化设计施工的工作模式呈螺旋式循环上升，使设计施工结果不断接近实际工程需要，最终得到最合理的设计施工方案。西南地区某机场扩建工程高填方边坡采用信息化设计施工模式，在设计施工过程中经过两次循环，最终防止了边坡的变形，保证了边坡的稳定。信息化设计施工作为一种先进有效的设计施工理念，值得在机场建设工程中广泛推广。