Сборно-разборные покрытия аэродромов. Водосточная и осушительная сеть искусственных покрытий аэродромов. Подъездные автомобильные дороги аэродромов

Сборно-разборные покрытия применяются на временных аэродромах для обеспечения кратковременной работы авиации, преимущественно в периоды весенней и осенней распутиц, когда из-за переувлажнения грунтов и потери несущей способности полеты с грунтовых аэродромов становятся невозможными.

В настоящее время для эксплуатации современных самолетов используются сборно-разборные покрытия аэродромов из стальных штампованных плит.

Такие штампованные стальные плиты допускают сборку и разборку в короткие сроки, исчисляемые несколькими днями, при любой погоде и любом состоянии грунтового основания – водонасыщенном, мерзлом и сухом.

Основными требованиями, предъявляемыми к сборно-разборным покрытиям, являются:

– прочность и надежность в период распутиц, т.е. при наименьшей несущей способности грунта;

– ровность и достаточная шероховатость при любом увлажнении поверхности, обеспечивающая торможение самолета при пробеге после приземления;

– хорошее сцепление с грунтом;

– минимальный вес;

– минимальное количество отдельных элементов;

– возможность многократного применения каждого элемента;

– возможность применения индустриальных методов при устройстве покрытий;

– возможность транспортирования плит грузовыми автомобилями;

– осуществление монтажа и демонтажа при помощи средств малой механизации;

– возможность увеличения несущей способности покрытий при укладке металлических на укрепленные грунтовые основания.

Штампованные стальные перфорированные плиты изготавливают из стального листа толщиной 3,5 мм размерами в плане 3041х411 мм. Вес плиты 33 кг, а вес 1 м² покрытия из таких плит – 27 кг. Три ряда отверстий диаметром 66 мм уменьшают вес плиты и облегчают просыхание грунта под покрытием.

Для повышения сцепления плиты с грунтом и увеличения ее жесткости края отверстий развальцовывают, а лист имеет фасонный профиль с двумя продольными желобами высотой 21 мм (рис. 9.12).

Рис. 9.12. Покрытия из стальных перфорированных плит

Для соединения плит по продольным краям устроены крюки и пазы. При сборке покрытия крюки одной плиты вводят в пазы смежной плиты, далее смещают плиты вдоль замков до тех пор, пока крюки не зайдут за края пазов, после чего в освободившееся место пазов забивают по две-три пружинных металлических чеки (рис. 9.13). Чеки не дают плите сместиться назад и выйти крюками из зацепления.

Рис. 9.13. Соединение перфорированных плит: 1 – плита покрытия; 2 – пружинная чека

Покрытия собирают таким образом, чтобы плиты длинной стороной располагались перпендикулярно продольной оси летной полосы. Для обеспечения равнопрочности покрытия стыки плит сдвигают на середину каждой плиты. Для выравнивания покрытия по краям в продольном направлении через ряд с каждой стороны укладывают полуплиты.

Края плит прикрепляют к грунту при помощи проволочных скруток и деревянных кольев (рис. 9.14а). На концевых участках ВПП крайние четыре ряда плит заглубляют в грунт под углом 35-45°. При этом последний ряд закрепляется кольями, после чего производят засыпку грунтом (рис. 9.14б).

Рис. 9.14. Закрепление краев плит: а – у продольной кромки; б – на конце взлетно-посадочной полосы

Крепление плит у продольной кромки и на концах ВПП необходимо для предотвращения подъема плит при проходе колес самолета. Для извлечения из покрытия плит, требующих ремонта или смены, необходимо

вынуть чеки, сдвинуть плиту и вывести крюки из зацепления с пазами смежных плит.

Опыт эксплуатации показал, что сборно-разборные покрытия из металлических перфорированных плит имеют ряд недостатков и обеспечивают эксплуатацию в распутицу самолетов со взлетным весом только до 150 кН. При эксплуатации таких покрытий средними самолетами наблюдались разрушения замковых соединений, глубокие колеи, недопустимые отгибы краев плит. Отверстия в плитах усложняли эксплуатацию самолетов, так как переувлажненный грунт выжимался из отверстий, попадая в двигатели, а вокруг отверстий образовывались местные просадки, приводящие к недопустимым деформациям плит.

С целью устранения указанных недостатков стальные плиты постоянно совершенствовали, и в настоящее время, помимо перфорированных плит, имеется ряд других типов. Но все равно их применение ограничено сельскохозяйственными аэродромами и аэродромами низших классов (Д, Е).

39.11. Водосточная и осушительная сеть искусственных покрытий аэродромов

Искусственные покрытия ИВПП, РД и МС подвержены интенсивному воздействию самолетных нагрузок. Прочность и устойчивость покрытий обеспечивается лишь при достаточно высокой несущей способности грунтов оснований, которая резко снижается при переувлажнении грунтов. Так, при переувлажении грунтов их модуль деформации (коэффициент постели) может уменьшиться на 30-40%, что приведет к недопустимому снижению прочности покрытий. Переувлажнение грунтов оснований может произойти за счет просачивания воды через тело и стыки покрытий и в результате капиллярного поднятия уровня грунтовых вод. Для предотвращения переувлажнения грунтов оснований и обочин искусственных покрытий устраивают водосточную и осушительную сеть. При их помощи собираются поверхностные (ливневые, талые) воды, стекающие с покрытия, обочин и с прилегающих к покрытиям грунтовых водосборов, и отводятся за пределы аэродрома, отводятся избыточные воды из дренирующих оснований искусственных покрытий, снижается уровень грунтовых вод и длительной осенней верховодки, перехватываются грунтовые воды, поступающие под искусственные покрытия со стороны примыкающих участков летного поля.

При устройстве водосточной и осушительной сетей решаются следующие задачи:

– принципы работы;

– схемы расположения в плане;

– продольные профили;

– расчетные расходы воды;

– размеры и конструкции водоотводных сооружений.

Выбор основных принципов работы водосточной и осушительной; сетей искусственных покрытий производится в зависимости от климатических, гидрогеологических и топографических условий расположения аэродромов. При учете этих условий могут быть два решения:

– водосточную и осушительную сети при искусственных покрытиях не устраивают или устраивают выборочно;

– искусственные покрытия оборудуют полной системой водосточной и осушительной сетей.

Первое решение относится к случаям расположения аэродрома в зонах наличия хорошо фильтрующихся грунтов (песков, супесей). При отсутствии водоотводных систем или выборочном их устройстве на пониженных участках ВПП, РД и МС (например, в местах перехода их через естественные тальвеги) сброс воды осуществляется на грунтовые участки летного поля или в грунтовые лотки при уклоне грунтовой поверхности в сторону покрытий.

Второе решение применяется в случае необходимости отвода поверхностных и грунтовых вод с искусственных покрытий ВПП, РД и МС на аэродромах, расположенных в зонах избыточного и переменного увлажнения или в зоне недостаточного увлажнения на глинистых, суглинистых и тяжелых супесчаных грунтах.

Для защиты искусственных покрытий от стекающей воды с прилегающих водосборов бровки покрытий должны возвышаться над прилегающей грунтовой поверхностью летного поля не менее чем на 30-50 см, а вдоль покрытий устраивают грунтовые обочины с уклонами от покрытий не менее 0,015 (рис. 9.15).

Рис. 9.15. Поперечные профили ИВПП: а – двускатный; б – односкатный; 1 – грунтовая обочина;
2 – отмостка; 3 – покрытие; 4 – основание

В необходимых случаях с нагорной стороны для перехвата поверхностных вод устраивают грунтовые лотки, по дну которых закладывают водоприемные тальвежные колодцы. При расположении аэродрома в зонах избыточного увлажнения, переменного или недостаточного увлажнения на суглинистых и глинистых грунтах, при уклоне лотков менее 0,005 по их оси прокладывают трубчатые осушители.

Если на отдельных участках летного поля, примыкающих к искусственным покрытиям, имеются замкнутые пониженные места, то в них устанавливают водоприемные тальвежные колодцы.

Для сброса поверхностной воды вдоль искусственных покрытий устраивают открытые лотки, дождеприемные колодцы и перепуски в подземные коллекторы, которые отводят воду за пределы границ аэродрома.

При расположении аэродрома в зонах избыточного, переменного или недостаточного увлажнения при суглинистых и глинистых грунтах должен быть предусмотрен отвод воды из искусственных оснований при помощи закромочных дрен. Дренирующее основание подстилающих слоев в этом случае доводится до дрен. Воду из дрен выпускают в смотровые колодцы коллекторов, прокладываемых вдоль покрытий.

Если на участке расположения аэродрома уровень грунтовых вод высокий или наблюдается длительная весенняя верховодка, рекомендуется вдоль кромок покрытий устраивать глубокие дрены. Эти же дрены используются и для отвода воды из искусственных оснований (рис. 9.16).

Рис. 9.16. Схемы устройства глубинных дрен при ИВПП, РД, МС и перронах: а – для понижения грунтовых вод; б – для перехвата потока грунтовых вод; 1 – глубинная дрена; 2 – поток грунтовых вод; 3 – ловчая дрена

Глубинный дренаж должен обеспечивать понижение уровня грунтовых вод с учетом устройства насыпей под покрытием до величины, определяемой характеристикой грунта естественного основания покрытия и климатической зоной, в которой расположен аэродром (см. рис. 39.50).

Минимальное возвышение низа покрытия над уровнем грунтовых вод в зависимости от грунтов естественного основания аэродрома изменяется от 0,5 до 2,0 м.

Для перехвата грунтовых вод, поступающих под искусственные покрытия со стороны примыкающих участков летного поля, вдоль кромок покрытия устраивают глубинные экранирующие дрены.

Все сооружения водосточной и осушительной сети – тельвежные колодцы, водоприемные колодцы, закромочные дрены и трубчатые осушители, глубинные дрены – присоединяют к коллекторам, уложенным вдоль кромок покрытия. Вода по коллекторам отводится за пределы границ аэродрома и сбрасывается в овраги, реки и озера.

Водосточные и осушительные системы искусственных покрытий аэродромов можно представить тремя принципиальными схемами (рис. 9.17).

Водоотвод и дренаж по схеме I (см. рис. 9.17) устраивают для аэродромов в зонах избыточного и переменного увлажнения при ширине покрытий более 40 м и наличии глинистых и пылеватых грунтов, склонных к пучению.

Схема водоотвода включает в себя: открытые лотки, дождеприемники, закромочные дрены, тальвежные колодцы, грунтовые лотки, перепуски, коллекторы, главные коллекторы, магистральные каналы, устьевые сооружения. Стекающая с покрытий вода поступает в открытые лотки в кромках покрытий. Если искусственные покрытия ВПП, РД, МС и перронов устраивают с двускатным поперечным профилем, открытые лотки необходимы с двух сторон покрытий; если покрытия имеют односкатный профиль, открытые лотки устраивают с одной низовой стороны. По длине открытых лотков через определенные интервалы сооружают дождеприемные колодцы с решетчатыми крышками.

Рис. 9.17. Схема водоотводных и дренажных систем (профиль и план) аэродромных покрытий:
1 – тальвежный колодец; 2 – грунтовой лоток; 3 – отмостка; 4 – покрытие; 5 – лоток в кромке покрытия; 6 – смотровой колодец; 7 – основание с дренирующим слоем; 8 – дождеприемный колодец; 9 – перепуск; 10 – коллектор; 11 – закромочная дрена; 12 – основание без дренирующего слоя

Вода из открытых лотков поступает в дождеприемные колодцы, а затем по перепускным трубам направляется в коллекторы, которые прокладывают в 5-10 м от кромок покрытий. По длине коллекторов через некоторые расстояния устраивают смотровые колодцы, с помощью которых производится уход за трубами и их ремонт. Вода по трубам коллектора отводится за пределы аэродрома и далее транспортируется по водоотводным канавам, а из них сбрасывается в водоприемники – реки, овраги, озера.

Если поверхностная вода поступает к покрытиям со стороны, то с верховой стороны ИВПП, РД, МС и перронов устраивают грунтовые лотки. Ось грунтовых лотков располагают на расстоянии 25 м от кромок покрытий ВПП, совмещая ее с внешней границей грунтовых обочин. По длине грунтовых лотков через некоторые расстояния устраивают тальвежные колодцы с решетчатыми крышками. Вода из грунтовых лотков

поступает в тальвежные колодцы, а затем в смотровые колодцы и далее – в коллекторы.

Отвод воды из дренирующих оснований искусственных покрытий осуществляется устройством закромочных дрен. Закромочные дрены устраивают вдоль низовых кромок покрытий. Вода из дренирующих оснований поступает в закромочные дрены, а затем в смотровые колодцы и коллекторы. Примыкание к коллекторам закромочных дрен осуществляется только через смотровые колодцы. При наличии высокого уровня грунтовых вод дополнительно прокладывается глубинный дренаж. Глубинные дрены в этом случае могут использоваться и для отвода воды из дренирующих оснований искусственных покрытий.

Схема II (см. рис. 9.17) применима для аэродромов в зонах избыточного и переменного увлажнения, а при наличии глинистых и суглинистых грунтов – в зоне недостаточного увлажнения. Для сборных покрытий эту схему применяют во всех случаях. Стекающая с покрытий вода поступает на грунтовые обочины и затем в грунтовые лотки. В сложных климатических условиях можно устраивать дренирующие основания и закромочные дрены. Воду из грунтовых лотков и дрен сбрасывают в коллекторы.

Схема III (см. рис. 9.17) применима для аэродромов в засушливой зоне, зоне недостаточного увлажнения, при малой глубине промерзания грунтов, а также в других зонах при наличии песчаных грунтов и отсутствии условий их размыва. По этой схеме воду сбрасывают с покрытий на грунтовые обочины и на прилегающую местность. Водоотводные системы не устраивают. В отдельных случаях в местах пересечений покрытиями тальвегов и замкнутых понижений рельефа устраивают грунтовые лотки и короткие коллекторы.

На расположение водоотводных и дренажных систем ВПП, РД. МС и перронов в плане определяющее влияние оказывает рельеф участка расположения аэродрома. Возможно устройство водоотводных и дренажных систем трех типов (рис. 9.18):

– при наличии водораздела и тальвега;

– при наличии водораздела за границами аэродрома;

– возможности поступления поверхностных вод со стороны.

Основные характеристики водоотводных и дренажных устройств (форма, размеры, количество) определяют расчетом.

Рис. 9.18. Примеры расположения водоотводной и дренажной системы на участках ИВПП с различным рельефом: а – при наличии водораздела; б – при наличии тальвега; в – при наличии водораздела за границами аэродрома; 1-4 – коллекторы; 5 – главный коллектор

Наиболее рациональным случаем является первый, когда вода отводится от водораздела в обе стороны искусственных покрытий. Диаметр труб коллекторов при такой схеме будет меньший, чем по третьей, и в ряде случаев по второй.

Как выше указывалось, открытые лотки служат для непосредственного приема поверхностных вод, стекающих с покрытий, и отвода их в подземную сеть. Лотки в кромках покрытий имеют треугольное сечение и примерно следующие размеры:

– для ИВПП с односкатным профилем – ширину 5 м, глубину 10 см;

– для ИВПП с двускатным профилем – ширину 4 м, глубину 8 см;

– для РД – ширину 2,4-3,0 м, глубину 8 см.

При необходимости бордюрных утолщений ширину их принимают 0,8 м, глубину 8 см. Для групповых МС самолетов и других площадей покрытий размеры лотков определяют расчетом в зависимости от величины водосборной площади и в среднем принимают ширину 4-5 м, глубину 8-10 см.

Продольные уклоны открытых лотков должны быть не менее 0,0025. Если искусственные покрытия не имеют требуемого продольного уклона,

дну открытых лотков придается пилообразный профиль с минимальными продольными уклонами 0,0025.

Дождеприемники предназначены для приема поверхностной поды, собранной лотками, и перепуска ее в водосточный коллектор. Дождеприемники устраивают по дну открытых лотков и во всех пониженных местах покрытий. Расстояние между дождеприемными колодцами в лотках назначают в зависимости от расчетной силы дождя и типа покрытия (75-250 м).

Грунтовые лотки, оборудованные тальвежными колодцами, перехватывают воды, стекающие с прилегающих к покрытиям водосборов. Лотки и тальвежные колодцы устраивают таким образом, чтобы исключить всякую возможность подтопления искусственных покрытий. Расстояние между тальвежными колодцами в лотках принимается при уклонах до 0,005 равным 100 м, при больших уклонах – до 200 м.

При проектировании лотков на пучинистых грунтах в местах, подверженных размыву, следует предусматривать обработку грунта лотков вяжущими материалами или укрепление щебнем или гравием с обработкой органическими вяжущими. Микрорельеф лотков, а также обочин ВПП, РД и МС не должен способствовать появлению мест застоя поверхностных вод.

В процессе строительства аэродрома по автомобильным дорогам подвозят строительные материалы, машины и оборудование, необходимые для выполнения строительных работ. До развертывания основных строительных работ целесообразно непосредственно на аэродроме построить автомобильные дороги.

Автомобильные дороги аэропортов по назначению подразделяются на:

– подъездные (главные и вспомогательные);

– внутрипортовые (основные и вспомогательные).

Главные подъездные автомобильные дороги соединяют территорию аэродрома с дорогами общей сети, служащей для сообщения с городом. Внутриаэропортовые дороги предназначены для организации основного движения на территории аэропорта и для подъезда автомобилей к зданиям и сооружениям (базовым бензохранилищам, жилым поселкам, сооружениям связи и радионавигации).

Главные подъездные автомобильные дороги чаще всего примыкают перпендикулярно к привокзальной площади и главному фасаду аэровокзала (рис. 9.19а). Иногда главная подъездная дорога подходит

параллельно к привокзальной площади (рис. 9.19б). Выбор вида примыкания производится с учетом специфики аэропорта, учета особенностей территории аэропорта и специальных технико-экономических расчетов.

Рис. 9.19. Схемы примыкания к аэропорту подъездных путей: а – перпендикулярное примыкание;
б – параллельное примыкание; 1 – аэровокзал; 2 – перрон; 3 – автостанция; 4 – автомобильная подъездная дорога; 5 – места стоянки автомобилей

Подъездные автомобильные дороги в зависимости от класса аэропорта относятся к следующим категориям (по классификации автомобильных дорог общего пользования):

1) главная подъездная дорога в аэропортах I класса – к I категории, в аэропортах II и III классов – ко II категории; в аэропортах IV и V классов – к III категории;

2) вспомогательные подъездные автомобильные дороги в аэропортах всех классов – к III категории (предназначены для связи аэропорта с отдельными объектами, расположенными на обособленных участках).

Основные параметры подъездных автомобильных дорог принимают в соответствии с их категорией по СНиП 2.05.02-85.

Внутриаэропортовые основные дороги соединяют главную подъездную автодорогу с грузовым складом, складом ГСМ, АТБ и спецавтобазой. Вспомогательные внутриаэропортовые дороги служат для соединения остальных зданий и сооружений СТТ с основными дорогами. Основные внутриаэропортовые автодороги в аэропортах I, II и III классов имеют ширину проезжей части 7 м, IV и V классов – 5 м. Вспомогательные внутрипортовые автомобильные дороги для аэропортов всех классов имеют ширину 3,5 м.

Главные подъездные автомобильные дороги, как правило, устраивают с усовершенствованными капитальными типами покрытий

(цементобетонными, асфальтобетонными, из плотных щебеночных материалов, обработанных вязкими битумами или дегтем).

На вспомогательных подъездных автомобильных дорогах устраивают покрытия усовершенствованного и переходного типов (щебеночные из грунта, обработанного в установке вязкими битумами, из холодного асфальтобетона).

Протяженность сети автомобильных дорог в аэропорту должна быть минимальной. Поэтому участок для строительства аэропорта целесообразно выбирать вблизи существующих магистральных и местных автомобильных дорог. Подъездные автомобильные дороги должны отвечать требованиям СНиП 2.05.02-85.

10. ИЗЫСКАНИЯ АЭРОПОРТОВ И СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА.