2371

УДК 629.130 ББК 39.513-041.102: 38.623

Ф 51

Рецензенты:

зам. директора ГУ Управления дорожного хозяйства Омской области Н.Е. Рычилов;

канд. техн. наук, доц. Е.А. Бедрин (начальник отдела земляного полотна и дорожной одежды

ОАО «Омский СоюздорНИИ»)

Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы».

Филатов С.Ф.

Ф 51 Строительство аэродромов. Земляные работы: учебное пособие. – Омск:

СибАДИ, 2010. – 116 с.

ISBN 978-5-93204-544-2

Приведены общие сведения об аэродромно-строительных работах. Даны технологии производства земляных работ с применением ведущих землеройнотранспортных машин. Раскрыты теоретические и физические основы уплотнения грунтов. Изложена технология производства земляных работ в особых условиях. Представлена охрана труда и окружающей среды при производстве работ.

Предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы», а также может быть использовано инженерами и научными работниками в дорожной отрасли.

Табл. 12. Ил. 37. Библиогр.: 20 назв.

2

ВВЕДЕНИЕ

Общая площадь застройки аэропортов, включая аэродромы, служеб- но-техническую территорию и обособленные сооружения, составляет в зависимости от класса аэропорта 300...450 га. Искусственные взлетнопосадочные полосы (ИВПП) предназначены для взлета и посадки воздушных судов на современных крупных аэродромах, имеют значительную длину (4000...5000 м) и ширину (45...60 м).

Основной особенностью строительства аэродрома является сосредоточенность работ на относительно небольших площадках с различными объемами работ в зависимости от класса аэропорта. Так, например, земляные и планировочные работы изменяются от 60 тыс. м3 для класса V-Д до 600 тыс. м3 класса I-А, т.е. в 10 раз; площадь искусственных покрытий колеблется соответственно для указанных классов от 55 до 760 тыс. м2, т.е. почти в 14 раз. Крупные и мелкие выемки и насыпи распределены на летном поле неравномерно, и их взаиморасположение бывает смежным или разобщенным. Следовательно, преобладают небольшие массивы земляных работ, которых на одном и том же аэродроме может быть несколько. Это требует детальной разработки стройгенплана и обеспечения путей перемещения транспортных и строительных машин.

При строительстве одного аэродрома с одной ИВПП и системой рулежных дорожек (РД), а также мест стоянок воздушных судов МС и спецплощадок необходимо в зависимости от класса аэропорта выполнить следующие основные работы:

-снять, переместить на расстояние 75... 100 м и временно обваловать 50... 150 тыс. м3 растительного грунта и затем после выполнения земляных работ восстановить его оголенные участки или использовать на летном поле, где требуется прочный дерновой покров;

-разработать выемки (и резервы) объемами 60...600 тыс. м3 грунта (в отдельных случаях до 1...2 млн м3), переместить его в насыпи (или кавальеры) на расстояние 200...2000 м, уложить послойно и уплотнить в насыпях до требуемой плотности;

-произвести разравнивание и планировку поверхности после разработки выемок и отсыпки насыпи, а также всей территории летного поля и выполнить агротехнические работы (посев трав, заделка и уход) с целью создания дернового покрова.

Организация и технология выполнения отдельных видов строительных работ должна базироваться на последних достижениях науки и техники, обеспечивающих строительство аэродрома в установленные (и в более короткие) сроки при высоком качестве работ и затратах в пределах сметной стоимости.

3

Строители должны постоянно совершенствовать производственный процесс и повышать производительность труда, широко применять индустриальный метод строительства и поточный метод производства работ, комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов. Все это приведет к сокращению сроков и снижению стоимости строительства, повысит эффективность и качество строительного производства.

Большое внимание следует уделять поточному методу производства работ, что требует осуществления строго продуманных организационных и технологических мероприятий.

Технический контроль должен стать эффективным и оперативным средством обеспечения качества аэродромного строительства с применением неразрушающих (радиометрических, электронных, ультразвуковых) методов определения прочностных и деформативных показателей построенных аэродромных одежд.

Важной проблемой при проектировании и строительстве аэродромов является сохранение окружающей среды. Строительство аэродрома в известной степени нарушает равновесие окружающей природы, поэтому при строительстве аэродрома необходимо:

-не производить излишней (лучше исключить) рубки леса и кустарника, беречь растительный грунт, снятый в местах выемок и насыпей, и использовать его для восстановления дернового покрова;

-производить рекультивацию местных карьеров;

-не допускать загрязнения грунтовых участков, особенно с дерновым покровом, сливом отработанных масел и топливом и т.д.;

-осуществлять мероприятия, предохраняющие почву от водной и ветровой эрозии, а также по облесению оврагов, балок, озер и других участков территории.

Учебное пособие предназначено для студентов 4 курса, обучающихся по специальности 270205 «Автомобильные дороги и аэродромы».

Автор настоящего учебного пособия выражает признательность и благодарит коллег с кафедр «Строительство и эксплуатация дорог» и «Проектирование дорог» за предоставленные материалы для написания учебного пособия.

4

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АЭРОДРОМНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТАХ

1.1. Элементы аэродрома (вертодрома)

Аэропорт можно условно разделить на три взаимно связанные части: аэродром, приаэродромная территория, служебно-техническая территория.

Аэродром (вертодром) – земельный (сухопутный) или водный участок, специально подготовленный и оборудованный для обеспечения взлета, посадки, руления, стоянки и обслуживания воздушных судов.

Основной частью любого аэродрома является летное поле, часть аэродрома, на котором расположены одна или несколько летных полос, рулежные дорожки, перроны и площадки специального назначения.

В свою очередь, летное поле включает в себя ряд элементов. Летная полоса (ЛП) – часть летного поля аэродрома, включающая взлетнопосадочную полосу и примыкающие к ней спланированные и в отдельных случаях уплотненные, а также укрепленные грунтовые участки, предназначенные для уменьшения риска повреждения воздушных судов, выкатившихся за пределы взлетно-посадочной полосы. Наиболее сложной и дорогостоящей частью аэродрома является взлетно-посадочная полоса (ВПП) – часть ЛП, специально подготовленная и оборудованная для взлета и посадки воздушных судов. ВПП может иметь искусственное покрытие (ИВПП) или грунтовое (ГВПП).

Вторым элементом летного поля аэродрома являются рулежные дорожки (РД), специально подготовленные для руления и буксировки воздушных судов. РД могут быть магистральные (МРД), соединительные и вспомогательные.

Третий элемент летного поля – перрон, предназначен для размещения воздушных судов в целях посадки и высадки пассажиров, погрузки и выгрузки багажа, почты и грузов, а также других видов обслуживания.

Места стоянки воздушных судов (МС) могут занимать часть перрона или быть выделены в виде площадки специального назначения аэродрома. МС предназначены для стоянки воздушных судов с целью их обслуживания и хранения. На рис. 1.1 представлена примерная технологическая схема движения воздушных судов в аэропортах.

Аэродромные сооружения включают в себя грунтовые элементы летного поля, грунтовые основания, аэродромные покрытия, водоотводные и дренажные системы, а также специальные площадки и конструкции. Грунтовые основания (аналог – земляное полотно дорог) сооружают из спланированных уплотненных местных или привозных грунтов. Они предназначены для восприятия нагрузок, распределенных через конструкцию аэродромного покрытия (аналог – дорожная одежда).

5

6

Рис. 1.1. Технологическая схема движения воздушных судов в аэропортах:

1 – приземление; 2 – 2' – 3 – путь руления к перрону; 3 – 4 – путь руления от перрона к грузовому складу; 4 – 5 – 5’ – путь руления от грузового склада на МС; 6 – аэровокзал; 7 – грузовой склад;

– маршрут приписных ВС; – маршрут транзитных ВС

Практически на всех сухопутных аэродромах имеются элементы водоотводной и дренажной систем. Эти системы предназначены для отвода воды с поверхности покрытий и понижения уровня подземных вод с целью обеспечения необходимой устойчивости грунтового основания при восприятии различных нагрузок (динамических, погодно-климатических и т.п.).

Зачастую при строительстве аэродрома возникает необходимость в выполнении определенного комплекса работ и на приаэродромной территории – прилегающей к аэродрому местности, над которой в воздушном пространстве производится маневрирование воздушных судов.

Служебно-техническая территория (СТТ), как правило, не входит в состав аэродрома и служит для размещения зданий и сооружений, предназначенных для выполнения технологических операций по обслуживанию пассажирских, грузовых и почтовых перевозок, по организации и обслуживанию полетов воздушных судов.

1.2. Особенности, состав и последовательность работ по строительству аэродромов

Производство аэродромно-строительных работ характеризуется следующими особенностями:

-большой площадью строительной площадки;

-неравномерным распределением видов и объемов работ по площади строительной площадки;

-зависимостью технологии производства работ от климата, времени года и погоды.

Наиболее серьезные осложнения в организацию и технологию производства работ вносят погодно-климатические факторы. Например, многие виды работ крайне сложно выполнять при отрицательной температуре воздуха. Переувлажнение грунтов во время дождя или сразу после него не позволяет качественно выполнять земляные работы.

Работы по строительству аэродрома осуществляются в три периода: подготовительный, основной и заключительный. В свою очередь, работы подготовительного периода подразделяются на внутриплощадные и внеплощадные.

В подготовительный период должны быть выполнены все работы, связанные с подготовкой и освоением территории строительства: перенос проекта на местность; расчистка территории аэродрома от леса, пней, кустарника и камней; снос и перенос строений, подземных, наземных и надземных инженерных сетей; предварительное осушение участков строи-

7

тельства; детализация геодезической основы. Кроме того, в подготовительный период обычно выполняют работы по строительству временных дорог; подготавливают к работе производственные предприятия, обеспечивающие строительство материалами, полуфабрикатами и изделиями; решают вопросы о временных сооружениях для жилищно-бытовых, производственных и административных нужд; выполняют работы по обеспечению строительства электроэнергией, средствами связи, водой; создают запасы различных материалов; подготавливают технику и кадры.

Восновной период производят земляные работы, строительство дре- нажно-водосточной сети, сооружение искусственных аэродромных покрытий, агротехнические работы и др.

Взаключительный период выполняют комплекс работ, связанных с подготовкой аэродрома к сдаче в эксплуатацию. Устраняют отдельные дефекты, демонтируют временные здания, сооружения и инженерные сети и т.п.

Последовательность производства работ по строительству аэродромов определяется конкретными решениями, применительно к местным условиям, и отраженными в проекте организации строительства (ПОС). В общем случае последовательность работ такова. В первую очередь выполняется основная часть работ подготовительного периода. Затем приступают к земляным работам и ведут их в начале там, где предусмотрено строительство искусственных покрытий ВПП, РД, МС и перронов, после чего выполняют земляные работы на грунтовой части летного поля.

Строительство дренажно-водосточной сети должно, как правило, осуществляться до начала устройства искусственных покрытий. Коллекторы сооружаются до начала земляных и планировочных работ, а остальные элементы сети летного поля – после окончания земляных работ по вертикальной планировке территории.

Устройство слоев искусственных покрытий рекомендуется начинать после того, как построены дождеприемные колодцы, перепуски от них, подлотковые и закромочные дрены и уложены все коммуникации, которые должны проходить под аэродромным покрытием.

Переходные полосы сопряжений грунтовой части летного поля с покрытием и окончательную отделку поверхности грунтового летного поля выполняют после окончания строительства покрытий.

Агротехнические работы, включая и засев летного поля семенами дернообразующих трав, выполняют по окончании всех земляных и планировочных работ. Сроки посева должны назначаться в зависимости от состава семенной смеси и климатических условий района строительства аэродрома.

8

1.3. Общие принципы организации работ

Под организацией аэродромно-строительных работ понимают комплекс мероприятий, определяющий численность и расстановку всех необходимых трудовых и материальных ресурсов, порядок их использования и взаимодействия в течение срока строительства.

Основными целями комплекса организационных мероприятий являются выполнение строительства в заданные сроки, обеспечение высокой производительности коллективного труда всей строительной организации, наибольшая экономия средств, высокое качество работ.

Все работы, выполняемые на строительстве аэродрома, по назначению, применяемым средствам производства и характеру организации делят на три группы: строительно-монтажные, заготовительные, транспортные.

К специальным относятся работы по строительству отдельных конструктивных элементов аэродрома, связанных с устройством изоляции, электромонтажом, монтажом технологического оборудования и технологических конструкций, укреплением грунтов и т.д.

Строительные работы представляют собой совокупность строительных процессов, которые, в свою очередь, состоят из технологически связанных рабочих операций, выполняемых одним или несколькими рабочими (звеном).

Строительный процесс характеризуется постоянным составом входящих в него рабочих операций (например, устройство сборных дождеприемных колодцев включает: устройство обноски, рытье котлована для колодца и траншеи для перепуска, устройство основания, установку блоков колодца, устройство перепуска, засыпку траншей грунтом, гидроизоляцию колодца). Строительные процессы могут быть механизированными и немеханизированными, простыми и сложными. Простые состоят из небольшого числа операций.

Рабочей операцией называют организационно-неделимую часть строительного процесса, состоящую из рабочих приемов.

Основные признаки рабочей операции – это наличие рабочего места, неизменность состава рабочих-исполнителей и средств труда. Изменение хотя бы одного из указанных признаков означает переход к другой операции. Примерами рабочих операций являются разравнивание грунта бульдозером, планировка грунта автогрейдером, уплотнение грунта катками, установка арматурных каркасов и др. Рабочие приемы – это совокупность рациональных и последовательных рабочих движений. Сложные процессы состоят из нескольких простых процессов, выполняемых рабочими одной специальности.

9

Комплексным процессом называется совокупность сложных и простых процессов, организационно и технологически связанных между собой. Комплексный процесс характеризуется постоянным составом входящих в него строительных процессов. Результатом комплексного процесса является объект, сооружение или их законченные элементы (например, грунтовое основание, водоотводная система, аэродромная одежда).

Заготовительные работы – это комплекс строительных процессов, в состав которых входят изготовление сборных конструкций, узлов, деталей, приготовление бетонных и растворных смесей и других строительных материалов (песка, гравия, щебня и др.).

Транспортные работы – комплексный процесс, в который входят процессы, связанные с доставкой строительных материалов, полуфабрикатов и готовых изделий от мест заготовки, переработки и изготовления к местам использования на строительной площадке.

Строительно-монтажные работы могут включать и транспортные процессы, если они технологически связаны со строительно-монтажными процессами. Так, перевозка грунта при устройстве грунтового основания органически входит в состав земляных работ и является одним из элементов строительно-монтажных работ.

Основными направлениями технического прогресса в организации аэ- родромно-строительных работ являются индустриализация строительства и комплексная механизация процессов возведения сооружений аэродрома с использованием комплектов высокопроизводительных машин.

Индустриализация строительства предусматривает организацию круглогодичного поточного строительного производства с переводом значительной части трудоемких строительных процессов в стационарные условия промышленного (заводского) производства и широким использованием сборных конструкций.

В строительной практике существуют последовательный, параллельный и поточный методы организации выполнения строительно-монтажных работ. При последовательном методе строительства каждое сооружение (объект) строят только после того, как построено предыдущее. Этот метод имеет особенности: сравнительно большую продолжительность строительства, прерывное выполнение однотипных работ и связанное с этим прерывное использование материально-технических ресурсов, низкую интенсивность потребления ресурсов.

При параллельном методе строительства однотипные работы выполняют одновременно на разных объектах (сооружениях), продолжительность строительства при этом равна времени строительства одного объекта; интенсивность потребления материально-технических ресурсов максимальная.

10