作者:鶴運 發(fā)布時間:2017-09-14 瀏覽:次 信息來源:知乎
你知道世界上海拔最高的機場是哪座嗎?答案是四川稻城亞丁機場。目前,國內(nèi)海拔超過四千米的機場就有三座,分別是海拔4411米的稻城亞丁機場,海拔4334米的西藏昌都邦達機場以及海拔4242米的康定機場(需要說明的是,此處的高度為場地標(biāo)高,而非機場內(nèi)的最高點)。不難發(fā)現(xiàn),這些機場都位于地勢起伏不平、多高原山地的西部地區(qū)。
而根據(jù)發(fā)展規(guī)劃,“十三五”期間中國民航計劃運輸機場數(shù)量要達到260個左右、通用機場數(shù)量則要達到500個以上,多數(shù)新增項目將坐落在中西部,一些中西部地級市甚至將會和省會城市一樣,一座城兩三座機場,例如甘孜現(xiàn)有康定機場,亞丁機場,還將建格薩爾機場;阿壩現(xiàn)有九黃機場和紅原機場;遵義市現(xiàn)有遵義機場,在建茅臺機場等。
看到這些數(shù)字,很多人的第一反應(yīng)都是:“在崇山峻嶺中建機場,安全么?起降會受影響么?”因為我們都知道,機場對自然條件的選擇非常“挑剔”,一般需要建在開闊平坦的地方,高大的建筑、山體、大型通訊設(shè)施周圍均不適宜機場建設(shè)。那么,中國為什么還要在地形復(fù)雜的西部建機場呢?
。ㄔ谇安痪玫木耪瘻系卣鹬,海拔高度3447米、曾在汶川救災(zāi)中充當(dāng)“空中生命線”的九寨黃龍機場又繼續(xù)為九寨溝災(zāi)區(qū)提供支援。成都理工大學(xué)供圖)
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中國是一個多山的國家,雖然我們已經(jīng)在第二階梯、第三階梯上建設(shè)了大量的鐵路公路(如青藏鐵路、青藏公路等),形成了較為便捷的交通網(wǎng)絡(luò),但是對中國廣袤的國土而言,現(xiàn)有的路網(wǎng)體系仍然滿足不了經(jīng)濟發(fā)展帶來的交通需求。西部地區(qū)雖然經(jīng)濟欠發(fā)達,但第三產(chǎn)業(yè)中的旅游業(yè)卻特別發(fā)達,例如云南、陜西、四川旅游業(yè)非常發(fā)達,再加上距離東部又十分遙遠,交通成為制約這些城市發(fā)展的瓶頸,機場成為中西部發(fā)展的“剛需”。
那么,可能有人要問了,上面這些高鐵也滿足,而且中國的高鐵技術(shù)那么牛,都修到國外去了,為什么不在西部修高鐵呢?
如果僅考慮建設(shè)費用,修建高鐵一公里就要2億元左右,而修建一個支線機場(指目標(biāo)年旅客吞吐量小于等于50萬人次,主要起降短程飛機,規(guī)劃的直達航班一般在800—1500公里范圍內(nèi)的機場),大概只需要4億元左右,大一點的也就十幾億元。加之西部地區(qū)地域遼闊,人口密度相對較低,這樣的地方修高鐵顯然不劃算,而修更多支線機場卻是既方便又經(jīng)濟。
。ǘ┰谖鞑拷C場有哪些困難?
1、山區(qū)地勢起伏,建跑道需要挖山填谷
山區(qū)地形起伏,建出跑道并不容易,往往需要挖山填谷。
很多人也許會問:“為什么不選擇平的地方建,而非要找地形起伏的地方呢?這不是自討苦吃么?”工程師們對此也有考慮,誰不希望建設(shè)難度低一些,早點建完回家?一方面,平地很可能有城鎮(zhèn),山區(qū)的開闊地帶很多早已成為人類的聚居地,形成城鎮(zhèn)(如蘭州),機場不宜離城區(qū)太近,只能另行選址;另一方面,這樣的地方可能不利于飛行。
因此在考慮建設(shè)條件、機場供水等因素后,早期的山區(qū)機場建設(shè)一般選在山間谷地(如西藏林芝機場、西昌青山機場),以節(jié)約建設(shè)成本、方便施工。但這類山谷地帶不利于飛機飛行,跑道周邊的山易成為影響飛機起降的障礙物,場地凈空條件差,后期建設(shè)的機場逐漸上移到山腰、山頂,以更好地滿足凈空要求。而中國山區(qū)民用機場跑道長度一般為2~4千米(攀枝花機場跑道較短,2800米,康定機場跑道較長,4000米),因此在實際施工時,跑道周邊的山頭會被削平,削下來的石料供機場施工使用。
比如,貴陽龍洞堡國際機場建設(shè)時飛行區(qū)的最大削方高度達114.67米,最大填方厚度達54米左右,相當(dāng)于要削掉四十層的高度,填十八層的山溝,在國內(nèi)外尚屬罕見。
再比如廣西自治區(qū)最高的機場河池金城江機場建設(shè)時削平了65座山頂,而它和九黃機場比起來,還是小巫見大巫。九寨黃龍機場填方總量達6700萬立方米,如果按每立方米兩噸估算,填料總質(zhì)量超過一億三千萬噸!這個質(zhì)量,是埃菲爾鐵塔的一萬倍。如果把這些材料制成等體積的磚塊,磚頭排起來可繞地球23圈。
(圖:茅臺機場施工現(xiàn)場,圖片由作者拍攝)
2、成本受限,地基只能“就地取材”
填方工程最大的難處在于處理好地基材料。以往常見的填筑工程中,公路建設(shè)用料少,運輸材料較方便,大壩建設(shè)費用充足,可以花更多的錢開采優(yōu)質(zhì)石材。而機場建設(shè)成本受限,通常只能“就地取材”,本地的姑娘嫁本地的郎,本地的山頭填本地的溝。最后工程上用的材料常為風(fēng)化程度較高的巖石(碎石),甚至是碎石和土的混合物。
擺在建設(shè)者面前的問題是:如何對此類配比不均勻、質(zhì)量較差的大塊石進行處理,完成高填方填筑,并使填筑的地基達到飛行要求。具體的要求包括,填筑體穩(wěn)定(不易發(fā)生滑坡等災(zāi)害)、均勻(各處質(zhì)量都要過關(guān))、密實(不能松散)、工后沉降量小。特別是最后一點“工后沉降小”,是最核心的要求。
3、碎石填筑易下沉變形,需要逐層填筑并強夯
石頭堆起來的東西,會不穩(wěn)定?施工完成后會往下沉?這是肯定的。這類材料具有一種非常特殊的性質(zhì)——“蠕變”,碎石填筑體在自重作用下會發(fā)生持續(xù)的變形,受降雨、飛機起降沖擊的影響,這一變形還會更大。小型工程(如填筑高度只有十多米)中石頭的變形或許可以忽略,而填筑幾十上百米的大型工程,微小的變形積累起來就十分可觀(例如填筑五十米高度上,會有平均百分之一的工后沉降,總的變形量就是半米)。
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為了控制沉降,西部機場建設(shè)常常采用強夯法進行地基處理,逐層填筑并強夯,龍洞堡機場就是這么建的。為了搞清楚強夯后材料的特性、填筑后材料的變形規(guī)律,施工方和多家科研單位歷時二年多,分別進行了各個尺度的試驗和研究,如大塊石組成的級配分析、填筑施工方法的效果對比、單點夯擊試驗、區(qū)塊夯擊試驗,以及有效加固深度測試、地基沉降變形觀測等測試。為當(dāng)?shù)氐墓こ太@取了一手資料,也為今后的同類工程積攢了寶貴的經(jīng)驗,至今還在西部機場建設(shè)中廣泛使用。
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建設(shè)機場對當(dāng)?shù)刈畲蟮睦镁褪侵苯永瓌勇糜谓?jīng)濟,中國民航大學(xué)曾有研究表明,民用航空對中國GDP的影響在5%左右,而在西部很多地區(qū)這一比例甚至達到8%甚至10%。
不過,在民航業(yè),中小機場和支線航空長期虧損是世界各國普遍存在的難題,具體到中國,《證券日報》2015年的報道指出,截至2014年底,中國有200多座民用機場,其中盈利的只有50座左右,地方政府要承擔(dān)大筆虧損補貼。
結(jié)語
未來一段時期內(nèi),西部機場建設(shè)將會大規(guī)模開展,機場不是小打小鬧,必須有一方數(shù)公里長的平地用來建平直跑道供飛機起降,而這對于地勢起伏大,地形復(fù)雜的中國西部山區(qū)來說無疑是一個大難題,機場不建,制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展;建又需要大規(guī)模削山填谷,而且建成后還有可能面臨虧損靠補貼為濟,山區(qū)機場真是建也難不建也難。