交流 浦东国际本几场四跑道工程 地势标高方幕设计 ・ ・ ・ ・ 范莉莉 （中国民航机场建设集团公司） 一、项目背景 排水系统，四周封闭的围场河作为机场一级排水的 受纳水体；二级排水由围场河、节制闸、翻水闸泵 站组成大排水系统，利用建在江镇河入长江处的翻 浦东国际机场现有飞行区等级指标为４Ｆ，投 入运行的跑道为３条。浦东四跑道系统位于二跑道 系统的东侧，距离二跑道４４０ｒｎ（跑道中一中）， 由一条跑道和两条平行滑行道组成。四跑道系统按 ４Ｆ标准建设，跑道尺寸为３８００ｍ×６０ｍ，跑道北端 与二跑道平齐。 水闸泵站和薛家泓翻水闸泵站控制机场围场河水 位。在长江高潮位时，围场河水由泵站提升排入长 江，当长江低潮位时，则可由排水闸重力自流排入 长江。 二跑道的南北两个排水出口各有一座１５０ｍ× １５０ｍ的调节水池，当时已考虑机场四跑道的雨水 调蓄能力（如图１所示）。 机场内雨水排放采用二级排水。场内各区 域地面径流水的收集、泵站提升排入围场河为一级 图ｌ 浦东机场飞行区平面布置图 二、场地地形地貌 拟建场区为新近围涂筑塘形成的滩地，有较多 的芦苇生长，由于受后期弃土堆填影响，局部地势 拟建四跑道场地位于上海浦东国际机场东南 部，濒临东海，其地貌类型为河口、砂嘴、砂岛相 地貌类型。 较高，未堆载区场地标高一般在２．４０—４．５０ｍ之 间，堆载区场地标高一般在６．５０～７．３０ｍ之间。 场地内有较多沟、塘分布，特别是在场地西南侧分 加场违怼 经验 布有大面积明浜。 场地现状见图２，目前四跑道北端约４００ｍ， 现有二跑道中心点中心线设计标高５．５０ｍ，跑 四跑道西侧平滑、快滑，联络道均未进行堆载预 道两端点中心线标高为５．３１ ｍ。跑道纵坡为０．０００１。 压。四跑道系统道槽区土基已堆载预压约７６．４万 飞行区边界处的标高采用４．Ｏｍ或略高于４．Ｏｍ。 平方米，道槽区土基未堆载预压约８１．２万平方米。 图２拟建四跑道系统的现状标高平面图 三、地势方案的论证与比选 ③四跑道区雨水通过场内排水系统汇流至现有 二跑道南北两个调节水池，二跑道南北两个调节水 １．设计原则 池新建时已考虑四跑道飞行区的雨水。调节水池水 飞行区地势设计方案的确定遵循下列原则： 位情况如下：设计低水位（预降水位）为１．５０ｍ， ①坡度设计满足有关标准的规定，符合使用要 设计常水位为２．３５ｍ，设计高水位为３．２ｍ。 求，保证飞行安全。设计坡度（尤其是道面设计 ④排水水面坡降一般采用０．０５％～０．１％（飞 坡度）的选择应适应场区可能发生沉降和不均匀 行区采用断面较大的敞口明沟，可以满足较小的水 沉降的特点。 面坡降）。 ②飞行区雨水在围场河水位处于常水位时能够 ⑤土面横坡一般为１％～２％（其中大部分接 自流排放（５年重现期标准）。 近１％），下滑台、航向台保护区范围内的坡度满 ③新建设施和已建设施、规划设施便于衔接， 足有关标准的规定。跑道横坡为１．５％。滑行道横 飞行区和机场其他区域能够顺利衔接。 坡为１．５％。站坪综合坡度为０．５％～０．７％。道肩 ④尽量减少飞行区土方工程量，节省工程投资。 横坡为１．６％～２．５％。 ２．设计依据参数 ⑥适当考虑工后沉降。参照二跑道的相关数 飞行区地势设计方案主要依据的参数如下： 据，考虑地基处理采用深层加浅层处理方式，工后 ①防洪：现有、改建海堤为２００年一遇防洪标 沉降按０．３５ｍ考虑。 准，满足机场飞行区１００年一遇的防洪要求。 ３．飞行区地势设计方案比选 ②围场河：根据上海市水利工程设计研究院提 根据飞行区地势设计方案的确定原则和以上参 供的资料，机场二二级排水系统（围场河）将在本 数，并通过对二期飞行区工程实施后使用情况的调 次工程中进行扩建，扩建后的控制水位情况如下： 查和分析，初步确定飞行区主要控制点的标高，并 设计低水位（预降水位）为１．５０ｍ，设计常水位 进行地势方案设计。从二期工程实旅后的运行情况 为２．３５ｍ，设计高水位由３．２ｍ提高到３．６ｍ。 看，地势标高和坡度基本满足排水要求，在暴雨时 （ｇ４期）２０１１ 交流 排水系统能正常发挥作用，道面和土面没有明显积 水，说明原先的地势设计方案基本可行。另外，根 据机场提供资料，围场河实际使用中，水位经常保 持在１．９５ｍ左右。因此，本报告将根据调节水池 ２．３５ｍ和１．９５ｍ两个水位标高推算四跑道区的控 沟水面坡降０．８３ｍ（按０．０５％计算）＝３．８３ｍ。 ②跑道纵坡采用０．Ｏ１％，横坡考虑工后沉降采 用１．５％（与二期跑道设计值相同）。为降低跑道标 高，跑道外侧的排水沟，由二跑道距离跑道中线的 １５５ｍ处调整为１３０ｍ处，同时避开下滑台站位置。 制标高，以进行方案比选。 １）方案一：调节水池常水位２．３５ｍ标高 控制标高的推算如下： ③跑道中线中点标高＝３．８３ｍ（中点外侧排水 沟处地面标高）＋１．５７ｍ（跑道横坡１．５％、道肩 横坡２．５％、土面横坡１％排水沟至跑道中线１３０ｍ 推算的高差）＝５．４０ｍ。 四跑道标高ｔＬｚ．跑道标高低１０ｃｍ，能够顺利 衔接。 ①按调节水池常水位２．３５ｍ，确定跑道中线中 点外侧排水沟处地面标高为： ２．３５ｍ（调节水池常水位）＋工后沉降值 ０．３５ｍ＋安全超高０．３ｍ＋出水口到计算点处排水 控制标高的推算情况如图３所示。 图３控制标高的推算示意 对于本方案来说，当调节水池在常水位２．３５ｍ 以下时，排水沟有不小于０．０５％的水面坡降，排 水较为顺畅；当调节水池在高水位３．２ｍ时，排水 沟只有０．０１％左右的水面坡降，排水沟内会出现 壅水，飞行区土面局部会产生积水，但是不影响使 用。因此，根据上述原则确定的跑道标高既能满足 使用要求，又较为经济合理。 方案一控制标高情况如图４所示。 图４方案一控制标高图 枷埸辽过 经验 ２）方案二：凋节水池常较低水位１．９５ｍ标高 道标高，将排水沟设置距离跑道１３０ｍ处，同时避 控制标高的推算如下： 开下滑台站位置。 ①按调节水池常水位１．９５ｍ，确定跑道中线中 ③跑道中线中点标高＝３．４３ｍ（中点外侧排水 点外侧排水沟处地面标高为： 沟处地面标高）＋１．５７ｍ（跑道横坡１．５％、道肩 １．９５ｍ（调节水池常水位）＋工后沉降值０．３５ｍ 横坡２．５％、土面横坡１％排水沟至跑道中线１３０ｍ ＋安全超高０．３ｍ＋出水口到计算点处排水沟水面坡降 推算的高差）＝５．ＯＯｍ。 ０．８３ｍ（按水面坡度０．ｏ５％计算）：３．４３ｍ。 方案二跑道标高比方案一跑道标高降低了 ②跑道纵坡采用０．０１％，横坡考虑工后沉降 ４０ｃｍ。 采用１．５％（与二期跑道设计值相同），为降低跑 方案二控制标高情况如图５所示。 图５方案二控制标高图 ４．方案比选分析 填于其他部位，因此，土方来源不存在问题。 对于方案一，围场河处于常水位时排水比较顺 具体两个方案的比选内容分析见表１。 畅，高水位时飞行区基本不被淹没，场区土面区最 低点标高与二跑道调蓄水池高水位的设置相匹配。 表１标高方案一、二优劣分析 而对于方案二 ，由于整体降低４０ｃｍ，场地最 方案一 方案二 跑道５．４标高 跑道５．０标高 低处地面标高只有３．１ｍ，当围场河处于３．６ｍ高水 飞行区基本没有 围场河处于３．６ｍ高水位时，飞行区 位时飞行区一部分区域将存在被淹没的风险，须采 被淹没的风险 一部分区域将存在被淹没的风险，须 取特殊处理措施；由于高水位降低０．４ｍ，调节水 采取特殊处理措施 池的调蓄能力降低，需要增加调蓄水池的面积或雨 调节水池的调蓄 调节水池的调蓄能力降低，需要增加 能力不变 调蓄水池或雨水泵的数量 水泵的数量，从而增加投资；另外，强制排水的使 排水 强制排水的使用 强制排水的使用频率将增加，机场运 用频率将增加，机场运行费用也增加；飞行区排水 工程 频率不变 行费用也增加 沟沟底标高将接近调节水池池底标高，而且随着沟 下游处排水沟沟 下游处排水沟沟底标高将低于调蓄水 底标高的降低，由于地下水位高，土质软，排水沟 底标高基本不变 池，调蓄水池将进行改造 的施工难度将更大。 排水沟的施工难 随着沟底标高的降低，由于地下水位 另外，由于四跑道大部分范围内进行了堆载预压， 度不变 高，土质软，排水沟的施工难度将更大 堆载标高达６ ３—６．８ｍ，原地面以上堆载量约为６００万 土方 工程 土方余方较少 土方余方增加，本期投资增加，远期 对场区缺方情况有利 立方米，卸载后除用于未堆载区堆载外尚有部分余土可 （第 期）２０１１ 交流 下面为方案一、方案二土方工程及雨水泵站改 造工程投资匡算对比。目前，关于Ｒ４跑道项目土 越高，挖土方、外运土方量就越少。因此，本期工 程中，方案二较方案一增加卸载挖方１３０万立方 方投资对比分析是基于地基处理采用堆载预压方案 的基础上进行论述的。对于跑道采用５．４ｍ和５．Ｏｍ 米，本期土方工程投资较多，具体情况见表２。但 是，对于远期场区缺土情况来说，方案二可以产生 较多的挖土方较方案一更为有利。对于雨水泵站工 程，由于方案二导致雨水调节水池调蓄能力降低， 两个不同的标高方案，经过计算，堆载预压的高度 基本一致。因此，两个方案在原地面上进行堆载的 土方量（即填土方）是一致的。待堆载达到设计 要求后再进行卸载，对应的挖土方量，则道面标高 致使方案二较方案一增加投资２４５万元，具体情况 见表３。方案一、方案二直接工程费的对比见表４。 表２标高方案一、二土方工程数量对比表 序号 项目名称 土 ］：程 单位 方案一工程量 方案二工程量 工程量增减 备注 １ 挖土方 ｍ３ ９３４０９１６ １Ｏ６４Ｏ９１６ １３ＯＯｏ０Ｏ ２ ３ ５ 堆载填土方（自然方） 道面 填方（压实方） 挖芦根土 ｒｎ３ ｍ３ ｍ３ ３５６２７６８ ５８３２４ ２６５４１６０ ３５６２７６８ ５８３２４ ２６５４１６０ ６ ７ ８ ９ １０ 沟塘挖淤泥 沟塘回填中粗砂 沟塘回填土 外运土方（１Ｏｋｍ） 外运土方（５ｋｉｎ） ｍ３ ｍ３ ｍ３ ｍ３ ｍ３ ８３９７８ １７４９３ ２５２６３５ ２２５８０３９ ８９１８０７ ８３９７８ １７４９３ ２５２６３５ ２２５８０３９ ２１９１８Ｏ７ １３００Ｏ０ｏ １２ 外运淤泥（５ｋｍ） ９ 土面区绿化 ｍ３ ｍ２ ８３９７８ １４０３３７８ ８３９７８ １４０３３７８ 弃至垂直联络道两侧 表３标高方案一、二雨水泵站投资对比表 方案…・：泵站总水量１４．４ｍ ／ｓ，新增雨水量７．２ｍ ／ｓ 投资匡算 序号 １ １．１ 表４标高方案一、二投资对比表 （单位：万元） 序号 项目名称 方案一 投资 土方工程 雨水提升泵 站改造 名 称 （万元） 方案二 投资增减 增减原因 投资 ２８５５５ ２２０５ 南、北雨水提升泵站改造 １９６０ Ｉ：艺设备 １２００ ７６０ ２５５３９ １９６０ ３０１６ ２４５ 挖方增加 提升泵增加 １．２ 电气设备 方案二：泵站总水量１６．８ｍ。／ｓ，新增雨水量９．６ｍ ／ｓ 投资匡算 序号 名 称 （万元） 综上所述，综合考虑飞行区排水功能、安全、 １ 南、北雨水提升泵站改造 ２２０５ １４００ ８０５ 现有设施及尽量节省投资的要求，可以认为方案一 地势设计方案较为合理，建议采用方案一控制标 高。 １．１ 工艺设备 １．２ 电气设备 ．暖２ 机场辽怼
