中国勘察设计协会主管主办
2013年,国家主席习近平首次提出“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的重大倡议,唤醒了当今世界对千年古丝绸之路的辉煌记忆。在这期间,“一带一路”建设取得了丰硕成果,也为世界经济复苏和可持续发展增添了活力。
中航勘察设计研究院有限公司(以下简称“航勘院”)紧跟国家政策,于2016年承接马尔代夫维拉纳国际机场改扩建项目岩土工程勘察、地基处理试验咨询及设计、工程监测项目。该项目获得“2021年北京市优秀工程勘察设计奖——工程勘察综合奖(岩土)一等奖”。
该项目位于马尔代夫首都马累岛的东北侧机场岛,现有维拉纳国际机场内,主要包括新建4F级跑道、联络道、东西两侧机坪。由北京城建集团有限责任公司总承包,中国航空规划设计研究总院有限公司负责设计工作,航勘院负责陆域工程测绘、岩土工程勘察、地基处理试验咨询及设计、工程监测工作。
基于该项目的政治重要性、工期紧迫性、无专门勘察与地基处理设计规范的特点,为了给勘察、设计、施工顺利开展提供科学依据,总承包单位联合参建单位成立了“远洋吹填珊瑚砂岛礁机场建造关键技术研究与应用”科研团队,设立了四个子课题,其中航勘院负责子课题——机场跑道吹填珊瑚砂地基处理及变形控制技术研究。
马尔代夫机场岛是典型的印度洋环岛礁,项目拟通过吹填珊瑚砂形成拟建跑道的场地。而珊瑚砂由于形成过程未经搬运,保留了原生生物骨架中的细小孔隙,形成的土颗粒多孔隙、形状不规则、易破碎。如果按照常规方法处理,必然导致施工后沉降塌陷情况发生。珊瑚砂的岩土工程特性,无类似工程经验可以借鉴。大陆石英砂的勘察、测试经验不能借用。目前,国内、国际对珊瑚砂地层物理力学性质的研究仍处在室内试验阶段,其物理力学指标仍有待深入研究,工程应用成果较少。国内、国际有关珊瑚砂吹填岛礁大型民用机场跑道地基快速处理方法、沉降计算方法、沉降控制技术的研究成果及工程经验不足。甚至国内、国际上珊瑚砂吹填地基的勘察与岩土设计无专门规范、标准可以遵循。
基于该项目的特点及技术难题,航勘院制定了现场试验、室内试验、小区试验、技术分析、方案选取、施工验收标准确定的工作思路,整个过程实现了科研、生产的有效融合。工作内容主要包括岩土工程勘察、珊瑚砂物理力学性质专项研究、地基处理试验研究、岩土工程设计、工程监测等。
项目开展过程中,为解决诸多复杂技术难点,航勘院充分发挥自身技术实力,摸索出了一套完整的评价珊瑚砂及礁灰岩工程特性的勘察手段。
采用室内试验、原位试验、现场监测等系列手段,对吹填珊瑚砂的压缩特性、击实特性、渗透特性、颗粒破碎特性、蠕变特性进行了系统地测定,为在马尔代夫吹填珊瑚砂地质条件下机场跑道、机坪地基处理的设计和施工质量控制提供了详细的基础数据。总结了一套评价珊瑚砂地基的现场原位试验、室内试验方法。
在缺乏类似场地勘察工作经验及规范标准条件下,通过该项目勘察工作,探索出了一套针对珊瑚砂场地的勘察方法,编写了企业内部标准——珊瑚砂场地勘察技术标准。
通过室内试验和现场监测揭示了吹填珊瑚砂地基沉降随时间变化的规律及影响因素,首次提出了一套全新的珊瑚砂地基沉降计算方法。
该工程涉及的珊瑚砂及礁灰岩地层目前在国内、国际的研究都十分有限,甚至一部分研究成果为保密资料。通过该工程中所做的各项工作及研究,航勘院获取了宝贵的实验数据,对珊瑚砂及礁灰岩有了更加深入的认识。依托于该工程,公司专门设立了专项研究课题,课题研究成果显著,共发表了科技论文6篇,获得了发明专利授权3项,实用新型专利授权2项,另外已受理发明专利2项。2018年12月11日,航勘院依托该工程编制的“机场跑道珊瑚砂吹填地基处理及变形控制技术”科研成果,顺利通过了以中国工程院钱七虎院士为组长,多名国内顶尖专家组成的专家组的鉴定,鉴定结论为:该项技术为国际领先水平。该技术在项目中获得了成功应用,具有施工效率高、节约成本、安全可靠的优点,并在马尔代夫洼地马鲁机场等类似工程中得到了应用和推广。主课题“远洋吹填珊瑚砂岛礁机场建造关键技术研究与应用”于2020年获得华夏科学技术奖一等奖。
当地时间2018年9月18日,一架翼展近80米的空中客车A380客机在马尔代夫维拉纳国际机场新跑道平稳着陆。这不仅是被誉为“空中巨无霸”的机型在马尔代夫首次成功试飞,也标志着由中国企业承建的这座国际机场新跑道全面完工并可以投入使用。航勘院紧跟国家“一带一路”政策,积极参与相关建设,将继续秉承“航空报国 航空强国”的初心使命,坚守国之大者,助力建设社会主义现代化国家贡献航空智慧。