книги из ГПНТБ / Сельскохозяйственные аэродромы

Рис. 5.2. Последовательные технологические операции по устройству дернового аэродромно­

зубовыми боронами за 3—5 проходов в зависимости от вида почво­ грунта. Эта технологическая операция совмещается с внесением лег­ корастворимых удобрений. Затем засеивают семена с помощью раз­ бросных сеялок или на малых участках вручную, заделывают семе­ на зубовыми боронами, прикатывают обработанный и засеянный

слой легкими 2—3-тонными катками. Последующее уплотнение по­ крытия производят после произрастания и завершения начального

периода развития дернообразующих трав. В этот период интенсив­

ное уплотнение не может повлечь за собой гибель дернообразующих трав, так как они приобретают способность восстановления после тех или иных механических воздействий.

Биохимическое упрочнение аэродромных дерновых покрытий

способом пропитки включает два этапа производства работ. Первый

этап — подготовка необходимого количества и нужной концентрации реагентов (структурообразователей). Концентрация водного раство­ ра реагента должна быть не более 0,5—0,7% ввиду того, что раство­

ры такой концентрации способны легко проникать в почвогрунт на глубину до 10—15 см в зависимости от его вида и влажности. Вто­ рой этап — равномерное распределение в несколько приемов (в за­ висимости от конкретных условий и химических свойств реагентов) приготовленного раствора по поверхности дернового покрытия.

Последовательность технологических операций при устройстве

дернового и грунтового покрытий, упрочненных биохимически по способу пропитки, приведены на рис. 5.2 и 5.3.

Рис. 5.3. Последовательные технологические операции по устройству грунтового) аэродромного покрытия, биохимически упрочненного способом пропитки:

I — рыхление почвогрунта дисковыми (пружинными) боронами или вспашка плугом; II — роз­ лив реагентов по грунтовому покрытию при помощи K∏M-1, автогудронатора, автоцистерны;

/// — уплотнение поверхности покрытия катками от легких до тяжелых; IV — рыхление верх­ него слоя 2—3 см покрытия зубовыми или пружинными боронами; V — распределение семян по поверхности при помощи сеялок; VI — уплотнение покрытия 2—3-тонными катками; VII — уравнительный полив покрытия при помощи КПМ-1

140

Биохимическое упрочнение слоя почвогрунта способом пропитки растворами реагентов-структурообразователей надо производить только при рекомендуемых концентрациях для конкретного вида реагента с тем, чтобы исключить возможность поражения наземной части травяного покрова и его корневой системы. Максимально до­ пустимые концентрации можно определить путем предварительного полива опытных делянок. Если на вторые сутки после розлива реагентов не обнаруживается обжигающего действия наземной ча­ сти травяного покрова, то опробованную концентрацию можно при­ нимать для производства работ.

При биохимическом упрочнении дерновых покрытий способом пропитки их можно эксплуатировать по истечении трех суток после распределения реагентов-структурообразователей.

В остальном мероприятия по устройству, уходу, ремонту и обес­ печению нормальной эксплуатации аэродромных дерновых покры­ тий, упрочненных биохимическими способами, аналогичны меро­ приятиям, рекомендованным для обычных дерновых покрытий.

§ 19. УСТРОЙСТВО ПОКРЫТИЙ ИЗ ГРУНТОВ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА, ГРУНТОГРАВИЙНЫХ И ГРУНТО­ ЩЕБЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

Так как основное затруднение в применении грунтов на аэро­ дромных покрытиях — сезонное изменение их свойств в зависимости

от водно-теплового режима местности, что приводит к перерыву в работе авиации, особенно в периоды распутицы, поэтому необходи­ мо максимальное обеспечение постоянства физико-механических свойств грунта в конструкции и предотвращение его увлажнения,

чтобы свести до минимума сезонные колебания несущей способно­ сти (модуля деформации) грунта.

Физико-механические свойства грунта могут быть улучшены изменением его гранулометрического состава. Грунт, который в наи­ меньшей степени в данных воднотепловых условиях изменяет свои физико-механические свойства, называется оптимальным.

Оптимальный грунт можно изыскать вблизи аэродрома или же искусственно составить путем смешения грунта летного поля с карь­ ерным грунтом. Состав оптимальных грунтовых смесей зависит от климатических особенностей района строительства (табл. 5.5).

В районах с избыточным увлажнением оптимальная смесь должна иметь более крупный скелет с небольшим содержанием глинистых фракций, а в засушливых районах, наоборот, потребуется содержа­ ние большого количества глинистых фракций, которые препятствуют разуплотнению грунтов.

Составы грунта наибольшей плотности и наименьшей пористо­ сти обеспечивают наибольшее сопротивление грунта сдвигу. Изве­ стно что для достижения наибольшего внутреннего трения необхо­ дим возможно более крупный и плотный скелет грунтовой смеси.

Повышение прочности и водоустойчивости грунта может быть

141

достигнуто увеличением внутреннего трения и сцепления путем сме­

шения различных фракций грунта в определенной пропорции и за счет повышения его плотности уплотнением. Однако, для обеспече­ ния устойчивой прочности смеси необходимо не только достижение наибольшего возможного внутреннего трения, но и повышение

сцепления путем введения в грунт достаточного количества фракций пыли и глины. При недостатке пыли и глины не обеспечивается связ­ ность смеси в сухом состоянии, а избыточное их содержание вызы­ вает пластические деформации при увлажнении [7].

Покрытия из оптимальных грунтовых смесей устраивают смеше­ нием на месте с добавками других, недостающих фракций.

Последовательность основных технологических операций и реко­ мендуемые механизмы для устройства покрытий из грунтов опти­ мального состава приведены в табл. 5.6, а потребность в рабочей силе и механизмах на устройство покрытия толщиной 16 см — в табл. 5.7.

Рыхление и измельчение улучшаемого грунта производят перед внесением добавок для полного взаимодействия их с местным грун­ том и образования однородной смеси. Улучшаемый грунт нужно разрыхлять на проектную глубину, как правило, за один проход механизма. Разрыхленный грунт необходимо затем измельчать фрезами, дисковыми или игольчатыми боронами до такой степени,

чтобы в нем не было комков крупнее 5 мм. Рыхление и измельчение грунта можно произвести при помощи дорожной фрезы. Добавки тоже должны быть измельчены до необходимой степени перед вне­

сением в улучшаемый грунт.

Рассыпанные добавки перемешивают дорожными фрезами, дис­ ковыми боронами или автогрейдерами до получения однородной оптимальной смеси. Для перемешивания местного грунта с добав­ ками лучше применять механизмы, работающие по принципу при­ нудительного перемешивания. В этом случае можно быстро и каче­ ственно перемешать смесь. Такой машиной служит дорожная фреза Д-530, которая может измельчать и перемешивать с добавками за

2—3 прохода по одному следу грунты средней плотности на глуби­

ну до 22 см. Применение дисковых борон и автогрейдеров для пере-

1.42

Примечание. Прочерки в графах указывают'на то, что данная рабочая операция от­ сутствует.

мешивания не обеспечивает высокой производительности и доста­ точного качества работ. Например, для перемешивания грунта с добавками требуется от 20 до 50 проходов автогрейдера по одному следу.

После перемешивания смеси равномерно разравнивают авто­ грейдером до проектных отметок, при необходимости доувлажняют до оптимальной влажности и уплотняют вначале легкими (прикат-

143

Таблица 5.7

Примечания. 1. Потребность в рабочей силе и автотранспорте на подвозку мате­ риалов на объект не приведена.

2.При улучшении песчаных грунтов суглинистыми добавками операции III и IV от­ падают.

3.Количество воды, необходимой для доведения грунта до оптимальной влажности, опре­ деляется с учетом естественной влажности грунта.

4.Операции VI и VII выполняются одновременно.

5.Первые несколько проходов операции IX целесообразно производить легкими катками массой до 5 т.

144

ка), а затем тяжелыми катками на пневматических шинах. Оптиг

мальная смесь должна быть уплотнена до 0,98 от максимальной плотности, полученной при стандартном уплотнении. Необходимая влажность и плотность при укатке контролирует построечная лабо­

ратория.

Весь комплект машин работает поточным методом на захватках длиной 150—300 м и шириной, равной ширине покрытия. Потреб­

ность машин в комплекте определяют в соответствии с производи­ тельностью ведущей машины, которой в потоке обычно является до­ рожная фреза Д-530 или другая грунтосмесительная машина.

Грунтощебеночные и грунтогравийные покрытия устраивают по принципу создания оптимальных смесей и устойчивость их зависит от содержания в смеси камневидных материалов и грунта. Такие

смеси обычно содержат 40—70% щебня или гравия и 30—60% мест­ ного грунта, который используется для заполнения пор и пустот в камневидном материале и придания ему связности. Щебень (гра­ вий) должен образовывать в грунтощебне (грунтогравии) скелет. При большом содержании щебня в смеси отдельные щебенки сопри­

касаются друг с другом и частично заклинены, как в щебеночном покрытии. При излишнем количестве грунта в смеси щебенки не

соприкасаются друг с другом, вследствие чего грунтощебень при избыточной влажности грунта становится пластичным.

В зависимости от содержания в смеси щебня и грунта, грануло­ метрического состава и дополнительной обработки их вяжущими можно создать грунтощебеночный материал с различными физико­ механическими свойствами. Прочность и устойчивость грунтощебня может быть повышена применением супесчаных грунтов. Значи­ тельно увеличивается прочность и устойчивость грунтощебня при обработке смеси органическими или неорганическими вяжущими материалами.

Составы грунтощебеночных и грунтогравийных оптимальных

смесей, используемых для устройства аэродромных покрытий, при­

ведены в табл. 5.8. Для устройства грунтощебеночных покрытий можно использовать щебень из низкопрочных каменных материа­ лов, без прогрохотки- и плохо поддающиеся укатке местные камен­ ные материалы (кварциты, остеклованные шлаки и др.).

Грунтощебень (грунтогравий) допускает широкие колебания состава в зависимости от расположения слоя в конструкции покры­

тия, интенсивности нагрузки, прочности щебня и гидрогеологических условий местности. Во влажных местностях надо назначить умень­ шенное содержание грунта во избежание пластичного состояния

грунтощебня, а в сухих местностях — увеличивать содержание грун­ та в смеси для экономии щебня. Минимальным эффективным коли­ чеством щебня будет такое, при котором часть щебенок соприка­

сается друг с другом, т. е. щебень играет роль жесткого скелета. Если грунтощебень предназначен для верхнего слоя и будет под­

146

Норма расхода щебня при этом должна быть также повышена. Если при устройстве грунтогравийных покрытий используется ока­ танный гравий, то в смесь необходимо добавлять щебень.

В зависимости от конкретных условий строительства грунтоще­ беночные и грунтогравийные покрытия могут быть построены по одному из следующих способов: смешением щебня с грунтом летно­ го поля; смешением щебня и грунтовых добавок с грунтом летного поля; смешением щебня с подвезенными грунтовыми добавками без применения грунта летного поля (при наличии улучшенного аэро­ дромного основания). Устройство грунтощебеночных и грунтогра­ вийных покрытий способом смешения на месте состоит из тех же операций и производится таким же комплектом машин, что и устройство покрытий из грунтов оптимального гранулометрического состава.

Для устройства покрытий типа грунтощебеночных могут быть использованы также отходы каменных карьеров.

Отходы каменных карьеров — это щебеночные материалы с при­ месью грунта, выветрившаяся порода вскрыши (дресва), мелкие фракции щебня. В большинстве случаев такие отходы по крупно­ сти материала не нуждаются в переработке или дроблении и их при­ меняют непосредственно для устройства покрытия или основания.

Перед применением надо определить гранулометрический состав и содержание в них грунта. Для устройства покрытий из отходов ка­ менных карьеров применяются те же технология производства работ

икомплект машин, что и при устройстве покрытий из грунтов опти­ мального гранулометрического состава с завозом оптимального грунта из карьера.

Грунтовые покрытия из оптимальных смесей, грунтощебеночные

игрунтогравийные покрытия и покрытия из отходов каменных карьеров устраивают без искусственных оснований непосредственно

на подстилающем грунте, уплотненном на глубину 25—30 см до

максимальной плотности, определенной при стандартном уплот­ нении.

Приемка построенных аэродромных покрытий из грунта опти­ мального состава, грунтогравийных и грунтощебеночных заключает­ ся в проверке геометрических размеров этих покрытий в плане и по

Ровность поверхности проверяют трехметровой рейкой; зазоры между поверхностью покрытия и рейкой не должны превышать 5 мм. Толщину грунтощебеночного покрытия проверяют путем пробивки лунок и отбора проб на каждые 400 м2 покрытия. Качество и гра­

нулометрический состав материала проверяют лабораторными испы­ таниями не менее чем двух проб, отобранных от каждой партии объемом 1000 м3. Принятые работы оформляют актом после устра­ нения всех выявленных дефектов.

Необходимое условие нормальной работы грунтовых, грунтогра­ вийных и грунтощебеночных покрытий — это систематическое содер­ жание их путем профилирования, добавки недостающих фракций и тщательного уплотнения.

§ 20. СТРОИТЕЛЬСТВО ГРАВИЙНЫХ И ЩЕБЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

На аэродромах сельскохозяйственной авиации, наряду с другими

типами покрытий, широко применяют гравийные и щебеночные по­ крытия.

Гравийные покрытия устраивают из местных песчано-гравийных

смесей без какой-либо особой их переработки. Требования к грану­ лометрическому составу гравийного материала могут основываться на теории грунтов оптимального состава.

Для устройства гравийных покрытий лучше применять гравий

карьерный, который имеет в смеси достаточное количество песчаных и пылевато-глинистых частиц для заполнения всех пустот и полу­

чения плотного и прочного покрытия. При использовании речного, морского или озерного гравия оптимальную гравийную смесь сос­ тавляют искусственно добавлением песчаных, глинистых и пылева­ тых частиц.

Для устройства гравийных покрытий рекомендуются составы гравийного материала, приведенные в табл. 5.9. Наибольший размер гравия в смеси не должен превышать половины проектной толщины покрытия. При выборе смесей предпочтение отдают составам № 1—3. Состав № 4 можно применять лишь в районах с сухим климатом и благоприятными гидрогеологическими условиями. Нижний предел содержания в смеси частиц мельче 0,05 мм соответствует для райо­

Примечание. Фракция, прошедшая через сито 0,05 мм, должна иметь предел теку­ чести не более 25, а число пластичности 3—6.

148

Если карьерный гравийный материал не удовлетворяет опти­ мальному составу, то его улучшают. Наиболее часто для этой цели

используют способ отгрохотки излишних (крупной или мелкой)

фракций, а также добавления недостающих фракций, обычно песча­ ных, глинистых и пылеватых частиц.

Гравийное покрытие, как правило, устраивают на уплотненном естественном основании. При устройстве гравийных покрытий, обра­ ботанных вяжущими материалами, их целесообразно укладывать на укрепленное основание. Однослойные гравийные покрытия устраивают толщиной до 18 см. При необходимости устройства по­ крытий толщиной больше 18 см их устраивают двухслойными; при этом толщина верхнего слоя должна быть не менее 10 см.

Сооружают гравийные покрытия захватками длиной 300 м и бо­

лее и шириной равной ширине ВПП. Разравнивают и планируют

гравийный материал тяжелым автогрейдером или бульдозером. Вначале гравийный материал уплотняют легкими катками массой 5—6 т за 6—8 проходов по одному следу, а окончательное — тяже­

лыми моторными гладкими катками или самоходными катками на пневматических шинах за 8—10 проходов. Прекращают укатку по­ крытия, когда перестает образовываться колея от прохода тяжелого катка. Образующиеся неровности покрытия устраняют дополнитель­ ной планировкой поверхности автогрейдером. Лучшее уплотнение покрытия достигается при оптимальной влажности смеси. Если со­ держание влаги в гравийном материале ниже оптимального значе­ ния, его увлажняют во время укатки до оптимальной влажности.

Покрытие укатывают от краев к середине с перекрытием предыду­

щих следов примерно на 1∕3 ширины прохода катка.

Щебеночные покрытия устраивают по принципу расклинцовки (послойной заклинки крупных щебенок более мелкими) из чистого однородного по прочности щебня, подобранного по фракциям и ука­

танного во влажном состоянии. При этом крупный щебень не дол­ жен превышать размера 75 мм. Связность щебенок обеспечивается за счет внутреннего трения расклинцованного щебня и цементирую­

щего действия каменной пыли.

Щебеночные покрытия из прочных горных пород укладывают на

песчаные основания. При использовании для оснований местных

материалов малой прочности (кирпичного щебня, шлака, ракушеч­ ника и пр.) песчаный слой обычно не устраивают. Толщина покры­ тия зависит от интенсивности и характера движения. На аэродромах сельскохозяйственной авиации щебеночные покрытия устраивают, как правило, в один слой и толщиной до 18 см.

Различают разновидности щебня по крупности его фракций:

149