3 不均匀沉降分布的规律
3.1 不均匀沉降在平面上的发展规律
图1 31周沉降布置图
（图中◆、▲、×、◇分别对应场地中P2、P3、S11、S12的沉降板监测点，图中左上部未标监测点区域为S10区，因其开始堆载时间较晚，未列入文中）
图2 42周沉降布置图
图3 53周沉降布置图
（图中◆表示选取的勘察钻孔与沉降板埋设位置重合的36个沉降监测点；⊗表示集水井位置）
图4 75周沉降布置图
图1、图2、图3分别为开始堆载31周、42周和53周时根据沉降监测数据模拟的现场云图；图4为堆载75周后，P2、P3、S11、S12沉降稳定后（平均沉降速率小于1mm/d）时的云图。对比图1、图2、图3、图4可以得出，整个场地的不均匀沉降是一个各点沉降量不断分层次的过程，各点的沉降差不断加大，总体上没有出现沉降由小变大的情况。图5为根据P2跑道中两排沉降观测点中的一排（图2中黑色直线段）各沉降监测点从当年5月到次年1月拟合的沉降曲线，从中可以看出不均匀沉降的分布和变化与云图是一致的。也就是说，从堆载初始阶段到沉降稳定阶段，场地中沉降量在平面上的分布趋势基本上是一致的。
3.2 沉降量与淤泥厚度的关系
本文选取图3中的36个监测点和补充勘察点重合的点来说明沉降量与淤泥厚度的关系。
（1）从图6中可知各监测点总沉降量与淤泥厚度之间的相关性是不明显的，其原因在于两方面：一是场地中淤泥性质相差比较大；二是各监测点的固结度不同。由于场地中沉降已经达到稳定状态，可知固结度相差是有限的，淤泥性质相差比较大是总沉降量与淤泥厚度相关性不明显的主要原因。
（2）从图7中可以看出虽然折线有起伏，然而趋势上单位荷载在单位厚度淤泥中产生的沉降量是随着淤泥厚度的增加而递减的。
图5 跑道不均匀沉降图
图6 沉降量与淤泥厚度散点图
图7 单位荷载单位厚度淤泥沉降图
（3）根据土力学沉降计算原理可知，在土的性质相近的情况下，沉降与土层厚度呈现正相关关系；根据土的分布规律可知，平面上两点土的性质的差异性是随着平面距离的增加而增加的。结合上一段和3.1节可以得出经验：场地局部沉降与淤泥厚度呈正相关关系，超出一定距离后（本工程为600～800m），沉降与淤泥厚度将不具备相关性；整个场地中，单位荷载下单位淤泥厚度产生的沉降总体上随着淤泥厚度递减。
3.3 沉降发展过程的一些现象和规律
选取36个点中的6个点来说明沉降过程中的一些现象和规律。图8～图13中为6个监测点的加载和沉降过程，各点淤泥厚度为：P2-4，1.5m；P2-8，13m；P2-12，12.5m；P3-4，2.5m；P3-8，12m；P3-20，2m，即淤泥厚度2m左右的选取3个点，12m左右选取3个点。根据6个监测点堆载与沉降图可得：
图8 P2-4沉降曲线
图9 P2-8沉降曲线
图10 P2-12沉降曲线
图11 P3-8沉降曲线
图12 P3-4沉降曲线
图13 P3-20沉降曲线
（1）在本工程中，沉降曲线都是由不规则的分段曲线组成的，场地在单级荷载堆载完成后发生的沉降变化与室内压缩试验相差很大。
（2）堆载过程中的扰动现象：①第一级堆载（砂垫层0.5m）6个监测点都有不同程度的扰动，淤泥厚度小的3个点扰动相对比较大（隆起现象比较明显），淤泥厚度大的3个点也有隆起现象，但隆起高度没有超过沉降量。②隆起现象大多发生在堆载前后的时间内，受施工进度和堆载方式等因素影响，类似的扰动现象是不可避免的。③堆载完成后，根据土力学固结理论，应该是一个沉降速率不断下降直至地基稳定的一个过程，本工程观测到的现象是一个总体沉降，阶段沉降与隆起不断反复的过程。也就是说，堆载完成后，由于淤泥的流塑性和性质的差异性，淤泥层仍然存在着一个受力与变形不断协调达到平衡的过程。
（3）在沉降过程中，一级荷载堆载完成后，监测点会有比较大的沉降，且整个沉降过程中，这部分沉降所占的比例从图上看为1/4～1/2，而后进入相对稳定的状态（淤泥厚度较小的监测点沉降图中显示为一条水平的线，淤泥厚度较大的监测点则显示为沉降速率比较稳定的斜线或沉降速率逐步变小的曲线）。本研究认为，淤泥的固结过程可以分为两个阶段：
一是土骨架组合阶段（对应荷载堆载后瞬时沉降阶段），高含水量的淤泥，其土骨架的作用很小，不能承受荷载，导致瞬时沉降过大；二是土骨架与孔隙水共同承受荷载阶段（对应相对稳定状态），超孔隙水压力逐步减小，淤泥完成固结。