5. Требования к рельефу элементов аэродромов

Повторить – основные задачи вертикальной планировки аэродрома –

• обеспечить безопасное выполнение взлётно-посадочных операций, руления ВС по аэродрому, хранения и обслуживания ВС;

• обеспечить надёжный водоотвод с искусственных покрытий и грунтовой части лётного поля;

• обеспечить стабильную несущую способность подстилающих грунтов и оснований искусственных покрытий;

• добиться решения первых двух задач с минимальными затратами.

Многолетний опыт эксплуатации, научные исследования в этой области позволили дать определённые рекомендации для решения всех трёх задач. Эти рекомендации в виде норм проектирования собраны в СНиП 2.05.08-85 «Аэродромы» и Приложении 14 Конвенции о международной гражданской авиации «Аэродромы» том 1 «Проектирование и эксплуатация аэродромов». Напомню: юридически, требования ІСАО носят рекомендательный характер, но фактически во всех вопросах требования ІСАО рассматриваются в первую очередь.

Занятие я построю на изучении требований СНиП с пояснениями рекомендаций ІСАО по данным нормативам. Следует отметить, что в предисловии к СНиП 2.05.08-85 говорится: «При проектировании аэродромов международных аэропортов должны кроме настоящих норм и правил соблюдаться стандарты и использоваться рекомендации Международной организации гражданской авиации (ІСАО).»

3.1. Максимально допускаемые продольные и поперечные уклоны элементов аэродромов следует принимать по табл. 1.

При реконструкции существующих аэродромов значения поперечных и продольных уклонов, указанные в табл. 1, допускается увеличивать, но не более чем на 20 %.

3.2. Для обеспечения надежного стока дождевых и талых вод с поверхности искусственных покрытий и уменьшения опасности глиссирования колес воздушных судов поперечный профиль ИВПП необходимо проектировать симметричным двухскатным. При технико-экономическом обосновании допускается принимать односкатный поперечный профиль ИВПП.

3.3. Поперечный профиль летной полосы следует проектировать без устройства грунтовых лотков в пределах летной полосы.

Устройство грунтовых лотков в пределах летной полосы допускается предусматривать в исключительных случаях при технико-экономическом обос­новании, учитывая гидрологические, гидрогеологические и инженерно-геологические условия местности.

3.4. Поперечный профиль РД в зависимости от особенностей рельефа местности, принятой схемы водоотвода и применяемой строительной техники допускается применять как двухскатный, так и односкатный.

3.5. Поперечные уклоны поверхности элементов аэродромов должны быть не менее для:

- ИВПП ...............…………………………………….. 0,008 (1% по ІСАО)

- РД, МС, перронов и площадок специального назначения . 0,005 (по ІСАО не нормируется – не должно быть скопления воды)

- грунтовых обочин ИВПП, РД, перронов и площадок специального назначения . 0,015 (по ІСАО не нормируется – не должно быть скопления воды)

Продольные и поперечные уклоны поверхности грунтовых элементов (за исключением грунтовых обочин) должны быть не менее при грунтах:

глинистых и суглинистых ...... 0,007

супесчаных, песчаных, гравийных, щебенистых .0,005

Таблица 1

Вид уклона	Максимально допускаемое значение уклона элементов с искусственным покрытием для аэродромов классов и кодов
	А, Б, В	Г	Д	Е Вид уклона Максимально допускаемое значение уклона элементов с искусственным покрытием для аэродромов классов А, Б, В Г Д Е Продольный уклон участ­ков ИВПП: среднего концевого 0,0125 0,008 0,015 0,015 0,015 0,015 0,020 0,015 Поперечный уклон ИВПП 0,015 0,015 0,020 0.020 Продольный уклон РД: магистральных и соеди­нительных вспомогательных 0,015 0,020 0,025 0,030 0,025 0,030 0,030 0,030 Поперечный уклон РД 0,015 0,020 0,020 0,020 Продольный и поперечный уклоны перронов, МС и площадок специального на­значения 0,010 0,010 0,010 0,020 Продольный уклон укреп­ляемых участков, примы­кающих к торцам ИВПП 0,008 0,015 0,015 - Поперечный уклон укреп­ляемых участков, примы­кающих к торцам ИВПП 0,015 0,015 0,020 - Поперечный уклон укреп- ляемых отмосток ИВПП, перронов, МС и площадок специального назначения, обочин РД (вне пределов летной полосы) 0,025 0,030 0,030 0,030 Средний продольный уклон ИВПП 0,010 0,010 0,010 0,017 П р и м е ч а н и я : 1. Длина концевых участков ИВПП при назначении продольных уклонов принимается равной 1/6 длины ИВПП. 2. На концевых участках ИВПП продольные уклоны должны быть одного направления (только восходящие или только нисходящие). 3. Уклоны РД и обочин РД, располагаемых в пределах ЛП, должны соответствовать уклонам, принятым для ЛП. 4. Под средним продольным уклоном ИВПП понимается отношение разности отметок начала и конца ИВПП к ее длине.	1	2	3	4
Продольный уклон участков ИВПП: среднего концевого	0,0125 0,008	0,015 0,015	0,015 0,015	0,020 0,015	0,020 0,020	0,020 0,020	0,015 0,008	0,0125 0,008
Поперечный уклон ИВПП	0,015	0,015	0,020	0,020	0,015 (для С – F)		0,020 (для А – В)
Продольный уклон РД: магистральных и соединительных вспомогательных	0,015 0,020	0,025 0,030	0,025 0,030	0,030 0,030	0,015 (для С – F)		0,030 (для А – В)
Поперечный уклон РД	0,015	0,020	0,020	0,020	0,015 (для С – F)		0,020 (для А – В)
Продольный и поперечный уклоны перронов, МС и площадок специального назначения	0,010	0,010	0,010	0,020	0,010
Продольный уклон укрепляемых участков, примыкающих к торцам ИВПП	0,008	0,015	0,015	-	0,020	0,020	0,015	0,0125
Поперечный уклон укрепляемых участков, примыкающих к торцам ИВПП	0,015	0,015	0,020	-	0,015 (для С – F)		0,020 (для А – В)
Поперечный уклон укрепляемых отмосток ИВПП, перронов, МС и площадок специального назначения, обочин РД (вне пределов летной полосы)	0,025	0,030	0,030	0,030	Восходящий 0,025 (для С – F) Нисходящий 0,050		Восходящий 0,030 (для А – В) Нисходящий 0,050
Средний продольный уклон ИВПП	0,010	0,010	0,010	0,017	0,020	0,020	0,010	0,010
П р и м е ч а н и я : 1. Длина концевых участков ИВПП при назначении продольных уклонов принимается равной 1/6 длины ИВПП. 2. На концевых участках ИВПП продольные уклоны должны быть одного направления (только восходящие или только нисходящие). 3. Уклоны РД и обочин РД, располагаемых в пределах ЛП, должны соответствовать уклонам, принятым для ЛП. 4. Под средним продольным уклоном ИВПП понимается отношение разности отметок начала и конца ИВПП к ее длине по СНиП и отношение разности максимальной и минимальной отметки к длинне ВПП по ІСАО..

Максимальные уклоны грунтовых элементов аэродрома по СНиП 2.05.08-85 рассмотрите самостоятельно, ІСАО отдельно гуртовые ВПП, РД и МС не рассматривает.

3.6 На участках поворота магистральных РД следует предусматривать устройство виражей (односкатных поперечных профилей с уклоном к центру кривой), поперечные уклоны которых не должны превышать 0,025.

3.7 Поверхности элементов аэродрома в про­дольном направлении следует сопрягать вертикаль­ными кривыми радиусами не менее приведенных в табл. 2.

Таблица 2

Элемент аэродрома	Минимальный радиус, м, вертикальных кривых в продольном направлении для элементов аэродромов классов (кодов)
	А	Б, В	Г, Д	Е	1	2	3	4
ИВПП ГВПП БПБ и КПБ РД: магистральная и соединительная вспомогательная	30000 10000 6000 6000 3000	20000 10000 6000 6000 3000	10000 6000 4000 4000 3000	6000 6000 4000 3000 2500	5000 2500 2500	5000 2500 2500	15000 3000 3000	30000 3000 3000

3.9. Величина излома (алгебраической разности смежных уклонов) Δi_max поверхностей элементов аэродрома в пределах вертикальной кривой должна удовлетворять условию

где s - шаг проектирования вертикальной кривой, м;

r_ν - минимальный радиус вертикальной кривой, м.

3.10. Величина излома ΔI сопрягаемых поверхностей искусственных покрытий аэродромов всех классов (кроме класса Е) не должна превышать 0,015, аэродромов класса Е — 0,02.

При применении волнообразного продольного профиля (в местах перехода через тальвеги и водо­разделы) расстояние L, м, между смежными пере­ломами продольных уклонов ИВПП должно удов­летворять условию L>r_ν (ΔI_ν1+ΔI_ν2),

где ΔI_ν1,ΔI_ν2 -алгебраическая разность продоль­ных уклонов в смежных перело­мах элементов ИВПП.

П 3.9 СНиПа в ІСАО не нормируется, там не введено понятия «шаг проектирования»за исключением в DOC 9157 часть 1 есть рекомендация которую возможно трактовать как проектирование продольного профиля ВПП с шагом проектирования 30 м. П.3.10 изложен в разделе 4 дополнения А.

3.11. Продольный профиль ИВПП должен обеспе­чивать:

взаимную видимость на расстоянии не менее половины длины ИВПП двух точек, находящихся на высоте 3 м от поверхности ИВПП для аэродро­мов классов А, Б, В, Г и Д и на высоте 2 м— для аэродромов класса Е;

видимость антенны курсового радиомаяка с опорной точки радиомаячной системы (РМС) аэро­дрома в зависимости от категории РМС, устанавли­ваемой проектом в соответствии с нормами по проектированию объектов управления воздушным движением, радионавигации и посадки.

По ІСАО расстояние видимости зависит от индекса ВС: для C, D, E и F – аналогично классам А – Д, индекс В – аналогичен классу Е, индекс А – на высоте 1,5 м.

3.12. Продольный профиль РД должен обеспечи­вать свободный обзор поверхности РД на расстоя­нии 300 м из любой точки, расположенной на высо­те 3 м, — для аэродромов классов А, Б, В, Г, Д и на расстоянии 250 м из любой точки, расположенной на высоте 2 м,— для аэродромов класса Е.

По ІСАО расстояние видимости зависит от индекса ВС: для C, D, E и F – аналогично классам А – Д, индекс В – 200 м на высоте 2 м, индекс А – 150 м на высоте 1,5 м.

3.13. Максимальные восходящие уклоны мест­ности на участках сопряжения КПБ и БПБ с грун­товой поверхностью должны соответствовать ве­домственным нормативным требованиям, ограничи­вающим допускаемую высоту естественных и ис­кусственных препятствий на приаэродромной тер­ритории.

Кроме исправления дефектных участков, при проектировании вертикальной планировки аэродрома, необходимо решать вопрос обеспечения устойчивости постилающих грунтов и оснований, т. е. защита от замокания, пучения и т.д. Эта проблема решается тремя путями (не исключающими друг друга):

1. Отвод воды с поверхности аэродрома. Частично это обеспечивается соблюдением минимальных уклонов поверхности, частично устройством дренажно-водосточной сети (которая решается в комплексе с вертикальной планировкой рельефа).

2. Обеспечение возвышения поверхности покрытий аэродрома над уровнем подземных вод в зависимости от дорожно-климатических зон и гидрогеологических условий.

3. Заменой грунтов основания.

Рассмотрим нормативные требования для решения второго вопроса.

Приложение 1 СНиП 2.05.08-85 определяет типы гидрогеологических условий, а приложение 2 – определяет дорожно-климатические зоны. Украина расположена в II – IV зонах (Харьков – IV зона; Киев, Львов – II зона).

Тип гидрогеологических условий	Глубина горизонта подземных вод к началу промерзания грунта
1 2 3	Больше глубины промерзания на: 2,0 м – в глинах, суглинках пылеватых; 1,5 м – в суглинках, супесях пылеватых; 1,0 м – в супесях, песках, песках пылеватых Больше глубины промерзания, но меньше, чем для 1-го типа Меньше глубины промерзания
П р и м е ч а н и я: 1. Глубина промерзания определяется расчетом для открытой очищенной от снега поверхности покрытия и исчисляется от его верха с учетом вертикальной планировки поверхности аэродрома и теплотехнических характеристик материалов оснований и покрытия. 2. Глубина горизонта подземных вод к началу промерзания грунта исчисляется от верха покрытия до уровня подземных вод, установленного изысканиями, а при наличии глубинного дренажа или других водопонижающих устройств — до верха депрессионной кривой.

Тип гирогеологичекских условий влияет на расчётные и фактические коэффициент постели и модуль упругости грунтового основания при расчёте (проектировании) несущей способности искусственного покрытия.

Возвышение поверхности покрытия над расчётным уровнем подземных вод должно быть не менее:

Грунт насыпи (основания)	Минимальное возвышение поверхности над уровнем подземных вод в дорожно-климатических зонах
	II	III	IV
Песок средней крупности	1,1	0,9	0,8
Мелкий песок, супесь.	1,6	1,2	1,1
Глина, суглинок, супесь пылеватая	2,3	1,8	1,5

В случае, когда выполнение настоящих требований технико-экономически нецелесообразно, в грунтовом основании следует устраивать капиляропрерывающие или гидроизолирующие прослойки.

При реконструкции (усилении) покрытий в случаях, когда фактическое возвышение эксплуатируемого покрытия над уровнем подземных вод меньше установленного, допустимость сохранения такого положения после реконструкции должна решаться с учётом опыта эксплуатации существующего покрытия.

Ещё один аспект вертикального проектирования – усиление существующих искусственных покрытий асфальтобетоном, в том числе без прекращения эксплуатации аэродрома. Изложен в СНиП 3.06.06-88.

Если усиливается (наращивается) не вся ВПП, то между усиленным участком и существующим покрытием устраивается пандус из асфальтобетона. Не рассматривая его конструкцию, рассмотрим только его вертикальный профиль из условий безопасности выполнения взлётно-посадосных операций.

Длина продольного пандуса рассчитывается по формуле:

l_пр = (t - 2)/∆i_пр

Длина поперечного пандуса рассчитывается по формуле:

l_пп = (t - 1)/∆i_пп

где: t – толщина слоя асфальтобетона в см.;

∆i_пр – разность поперечного уклона ВПП и продольного уклона пандуса = 0,02;

∆i_пп – разность продольного уклона ВПП и поперечного уклона пандуса = 0,008.

В случае выполнения работ без прекращения эксплуатации аэродрома, в конце каждой смены необходимо устраивать временные пандус длинной не менее 1 м при толщине слоя асфальтобетона до 5 см, и 2 м при толщине слоя до 10 см. Перед началом работ пандусы убираются.

Подведение итогов:

Повторить все изученные вопросы, напомнить нормативные документы, ответить на вопросы слушателей. Дать задание на самостоятельную подготовку. Довести тему практического задания.