книги из ГПНТБ / Сельскохозяйственные аэродромы

отметкам вершин сетки квадратов и по отметкам точек, взятых через равные промежутки. На стадии проектного задания применяют ме­ тод проектирования по отметкам точек на поперечниках (особенно в случаях, когда необходимо запроектировать рельеф в кратчайшие сроки) и метод исправления горизонталей. В рабочих-чертежах при достаточно выраженных уклонах местности проектирование надо выполнять методом исправления горизонталей, а при малых укло­ нах и выраженном микрорельефе — методом исправления отметок.

Методы подсчета объемов земляных работ применяют различ­ ные в зависимости от стадии проектирования и от метода проекти­ рования рельефа. На стадии проектного задания с целью выявления наиболее рационального проектного решения объемы земляных ра­ бот подсчитывают методом горизонтальных профилей или изоли­ ний. На стадии рабочих чертежей, с целью получения наиболее точ­ ных результатов, объемы земляных работ подсчитывают методом отметок в вершинах квадратов.

По методу горизонтальных профилей общий объем V насыпи (или выемки), заключенный между параллельными площадями го­ ризонтальных сечений, определяют по формуле

V = h 5 S1.

Z=I

Подсчет объемов земляных работ способом изолиний заключа­ ется в условном рассечении тела насыпи или выемки рядом изопо­ верхностей, параллельных проектной поверхности, и вычислении объемов, заключенных между ними, по формуле

v=4 (⅜+ Σ s⅛⅜j+*- ⅜ ■

Объем земляных работ по методу отметок в вершинах квадра­ тов при незначительных массивах для каждого квадрата в отдель­ ности подсчитывают по формуле

4

при одной рабочей отметке в квадрате по формуле

а при значительных массивах — по формуле

∏==zz2 2 Äp.

Объемы земляных работ при проектировании рельефа методом

отметок на поперечниках определяют как сумму отдельных объе-

70

мов, заключенных между двумя соседними поперечниками, по фор­ муле

у_ sn + sn+l i

2

Здесь h — высота сечения горизонталей; ΣSi— сумма площадей горизонталь­ ных профилей; hn — высота крайнего (неполного) слоя; S0, Sn и S11~1— площади

изоповерхностей; У, S1—сумма площадей изоповерхностей; ΣAp— сумма рабочих отметок в пределах квадрата или всего массива; F — площадь выемки или насы­ пи в квадрате; а — сторона сетки квадратов; Sn и Sn+1—площади, заключен­

ные между линиями поверхности земли и проектной на смежных поперечниках; I — расстояние между поперечниками.

Схемы перемещения земляных масс, входящие в проект верти­

кальной планировки, составляют с учетом того, что расстояния транспортирования грунта должны быть минимальными, направле­ ния перемещения грунта не должны пересекаться и груженый тран­ спорт по возможности должен двигаться под уклон. Среднее рас­ стояние перемещения грунта равно расстоянию между центрами тяжести выемок и насыпей, его определяют или по формулам или

же графически исходя из анализа расположения выемок и насыпей

на плане аэродрома.

Проектом вертикальной планировки должно предусматриваться удаление растительного (гумусового) слоя грунта естественного основания на участках возведения искусственных покрытий. На летной полосе, концевых и боковых полосах безопасности расти­ тельный грунт должен быть сохранен, а дерновый покров усилен путем проведения агротехнических мероприятий.

Объем работ по устройству грунтовых оснований под покрытие

вычисляют раздельно по растительному и минеральному грунтам.

Объем Vp удаления растительного грунта вычисляют по фор­ муле

Vrp = Z7pAp,

где Fp-площадь удаляемого растительного грунта; Ap — толщина снимаемо­ го слоя.

Объем разрабатываемого грунта вычисляют приведенными вы­ ше способами с учетом объема удаленного растительного грунта.

Искусственное уплотнение подстилающего грунта, определяю­ щего в значительной степени устойчивость всего покрытия и ликви­

дирующего просадки и другие отрицательные явления, нужно обя­ зательно предусматривать при устройстве грунтового основания. Требуемая плотность грунтового основания выражается формулой

= ^max>

где δτ — требуемая плотность грунта; δmaχ — максимальная плотность грунта при стандартном уплотнении; к. — коэффициент уплотнения грунта насыпи (выемки).

Коэффициент уплотнения грунта принимают с учетом местопо-

71

Таблица 3.1

Примечание. 1. Коэффициенты уплотнения грунтов насыпей и выемок приведены по данным СНиП ІІІ-Д.ІІ-62.

2. Для IV-V дорожно-климатических зон коэффициент к принимается по данным графы «слои ниже зоны промерзания».

ложения участка, типа покрытия и глубины промерзания грунта

(табл. 3.1.).

Осуществленные мероприятия на аэродромах сельхозавиации проводятся в случае крайней необходимости и лишь в отдельных

местах летного поля (выборочное осушение) на участках, предназ­ наченных для наиболее интенсивной работы авиации, и с выполне­ нием минимального объема работ. Водоотводные системы аэродро­ мных покрытий [12,47] предусматривают на участках с плохо фильт­ рующими глинистыми, суглинистыми, пылеватыми суглинистыми и пылеватыми супесчаными грунтами в районах с большим количест­

вом осадков (II и III дорожно-климатические зоны), а также на

участках, расположенных в условиях опасного размыва, т. е. при наличии эррозионных грунтов, значительных уклонов и осадков

ливневого характера.

Во всех случаях участки под аэродромы выбирают с благопри­ ятными почвогрунтовыми, гидрологическими и гидрогеологически­

ми условиями. Участки, требующие понижения уровня грунтовых вод, нужно исключать.

Осушительные мероприятия на временных и постоянных сель-

хозаэродромах и вертодромах в зависимости от местных условий могут включать: улучшение поверхностного стока путем исправле­ ния рельефа и микрорельефа летного поля; устройство нагорных и ловчих канав для перехвата поверхностных и грунтовых вод, при­ текающих на участок со стороны; устройство водоотвода с искусст­ венных покрытий на аэродроме и осушение основания покрытий.

Для отвода поверхностных вод, скапливающихся в пониженных местах на переувлажненных участках летного поля, проектируют осушительную сеть, состоящую из грунтовых лотков, осушителей,

собирателей, коллекторов, канав и водоприемников (рис. 3.1). От­ дельные элементы в некоторых случаях могут быть исключены.

Нагорные канавы устраивают для перехвата вод, поступающих с прилегающей территории аэродрома на летное поле, и располага-

72

Рис. 3.1. Схема выборочного осушения летной полосы:

Z — осушитель; 2 — собиратель; 3 — коллектор; 4 — водоотводная канава; 5 — нагорная канава

ют за пределами летного поля с верхней стороны по внешней гра­ нице его обочин. В необходимых случаях для обеспечения безопас­ ности при выкатывании самолета, особенно с летных полос, имею­

щих малую ширину, вместо нагорных канав у границ летных полос устраивают лотки [47].

Осушители (рис. 3.2) в плане располагают в пониженных мес­ тах летного поля и примыкают к собирателям. Собиратели (рис. 3.3) проектируют по возможности перпендикулярно к горизонталям по линии наибольшего ската поверхности летного поля. Собиратели спадают в коллекторы под прямым или близким к прямому углом. На углах поворота коллекторов, в местах примыкания собирателей к коллекторам, при изменении уклонов и через каждые 50—100 м

Рис. 3.2. Конструкция водосточных осушителей:

íz — приемная часть из гравия; б — приемная часть в виде узкой щели с заполнением песча­ но-гравийной смесью; в — то же, с заполнением отгрохоченным гравием; а — то же, с огра­ ниченной шириной гравийного заполнителя;

/ — гравийное заполнение (верхний слой 5—6 см, нижний 2—3 см); 2 — песчано-гравийная смесь; .3 — гончарные или асбоцементные трубы; 4 — дерн толщиной 8—10 см; 5— слой щебня (гравия) фракции 1—3 см, обработанного битумом; 6 — крупнозернистый песок; 7 — дерн тол­ щиной 5—10 см; 8 —гравий или щебень фракции 5—6 см; 9 — подготовка из утрамбованного щебня слоем 5—7 см; 10 — гравий или щебень фракции 1—2 см; // — грунт

73

предусматривают смотровые колод­

цы. Коллекторы сбрасывают воду за

осушители должны иметь уклоны, безопасные в отношении размы­ ва и засорения (табл. 3.3.)

Открытым канавам, имеющим размеры по ширине дна

0,40—0,50 м и глубине 1,0—1,75 м, придают трапецеидальное сече­ ние. Заложения откосов принимают в зависимости от вида грунтов:

74

чинами заложений откосов, должны быть укреплены.

Диаметры труб коллекторов определяют гидравлическим рас­ четом сети или ориентировочно в зависимости от величины водо­ сборной площади, примыкающей к тому или иному сечению кол­ лектора: при величине водосборной площади по 10 га диаметр труб принимают равным 150 мм, а при площади 10—20 га равным 200—250 мм. Трубы для осушителей принимают диаметром 75— 100 мм, а для собирателей— 125—150 мм.

Глубину заложения собирателей и коллекторов определяют ис­ ходя из принятой глубины осушителей, с учетом обеспечения со­ пряжения элементов осушительной плоскости. Начальная глубина

осушителей с трубами — 60 см, без труб — 20—30 см. Глубину осу­ шителей в местах примыкания их к собирателям назначают в пре­

делах 70—90 см.

В случае сооружения на постоянных аэродромах сельхозавиа­ ции искусственных покрытий сброс воды с них осуществляют на грунт летного поля. Выбор и количество элементов осушительной

сети летного поля постоянных аэродромов зависят от местных гид­

рогеологических и климатических условий и могут быть сведены до минимума при благоприятных условиях.

Сопряжения осушителей с собирателями возможны как через

смотровые колодцы, так и без них. Смотровые колодцы на осуши­

тельной сети устраивают квадратного или круглого сечения из де­ рева, кирпича или сборного железобетона. Толщина стенок кир­ пичных колодцев — один кирпич, кладка желательна на цементном растворе; деревянных — одно бревно диаметром 13—15 см. Коло­ дец из сборного железобетона состоит из звеньев: крышек, горло­ вины, средних звеньев и днищ. Крышки смотровых колодцев на летном поле заглубляют не менее чем на 30—40 см. При диаметре коллектора до 60 см колодцы устраивают, как правило, круглыми.

§ 12. ВЫБОР ТИПА ИСКУССТВЕННЫХ ПОКРЫТИЙ

Эффективность авиационно-химических работ и рентабельность эксплуатации авиатехники в значительной степени зависят от на­ личия на аэродроме искусственных покрытий. Особенно целесооб­

75

разны твердые покрытия на постоянных аэродромах, расположен­

ных в климатических районах с продолжительными периодами весенних и осенних распутиц.

Искусственные покрытия на взлетно-посадочной полосе (ВПП), рулежных дорожках (РД), местах стоянок самолетов (MC), за­ грузочной площадке (ЗП) постоянных аэродромов и подъездных

автодорогах (ПД) проектируют на основе требований норматив­ ных документов и технико-экономических расчетов с наибольшим учетом местных условий. Покрытия могут быть предусмотрены на

всех элементах аэродрома или на некоторых из них, например на

MC и РД или на ЗП и MC, или в других комбинациях в зависимо­

сти от интенсивности эксплуатации, а также от состояния и свойств почвогрунтов летного ПОЛЯ.

На постоянных аэродромах сельхозавиации могут быть приме­ нены дерновые, временные, упрощенные, усовершенствованные

икапитальные типы искусственных покрытий ВПП, РД, MC, ЗП

иПД—в зависимости от конкретных местных условий и наличия строительных материалов. На временных сельскохозяйственных

аэродромах и вертодромах покрытия могут быть дерновыми или временными, сборно-разборными.

К временным относятся покрытия, которые после их использо­

вания допускают разборку, перевозку и укладку на другом аэро­ дроме или вертодроме. Они могут быть изготовлены из различных жестких и гибких материалов — стали, стеклопластика, пластмасс и сплавов, облагороженной древесины, армированных бетонов и т. д.

Упрощенные покрытия устраивают путем укрепления местных грунтов. Наиболее распространены: укрепление грунта летного поля добавками (другого грунта, гравия или щебня), изменяющи­ ми гранулометрический состав местного грунта до образования оптимальных смесей; укрепление грунта вяжущими материалами

(битумом, дегтями, цементом, известью), повышающими связность

и водоустойчивость местных грунтов; Усовершенствованные покрытия устраивают из местных камен­

ных материалов или грунтов, обработанных органическими и не­ органическими вяжущими, в том числе химическими реагентами.

К ним относят щебеночные, уплотненные по принципу послойной заклинки, на основаниях из песка, шлака, боя кирпича и других местных материалов, а также щебеночные и гравийные с поверх­ ностной обработкой органическими вяжущими в виде слоя износа в 1,5—2,5 см; щебеночные и гравийные с глубокой обработкой

вяжущими материалами;

К капитальным покрытиям относят покрытия из асфальтобето­ на, цементобетона, керамзитобетона и других материалов, а также сборные покрытия из железобетонных плит.

Кроме того, на аэродромах находят широкое применение так называемые дерновые покрытия. Условно они могут быть отнесены

к категории искусственных покрытий, поскольку для своего ка­

чественного осуществления требуют выполнения целого ряда агро­

76

номических мероприятий по подбору составов травосмесей, посеву и их выращиванию с применением различных удобрений.

Конструкцию покрытия выбирают с учетом следующих факто­ ров: количества и вида авиатехники, занятой на авиахимработах; назначения, типа и местоположения аэродрома; грунтовых, гидро­ геологических, климатических и других природных условий участ­ ка; экономической эффективности эксплуатации аэродрома за весь

период выполнения авиационо-химических работ и особенно за

периоды распутицы; объемов аэродромно-строительных работ по аэродрому в целом, а также по его элементам; наличия и возмож­ ностей получения местных и индустриальных (промышленного из­ готовления) материалов и изделий; условий финансирования и воз­

можностей получения для строительства фондируемых материалов, необходимого оборудования и рабочей силы; заданных сроков строительства и характеристики строительного периода. При вы­ боре конструкции искусственных покрытий учитывают также их

особенности.

Дерновые покрытия подвержены размоканию в весеннюю и осеннюю распутицы. При интенсивной эксплуатации происходит быстрый износ травостоя. Восстановление дернины затягивается на срок до двух лет. Эксплуатация дерновых покрытий аэродромов должна осуществляться в соответствии со специальными указания­

ми [25].

Покрытия из грунтов оптимального состава и грунто-щебеноч­ ные покрытия целесообразны в благоприятных почвогрунтовых и гидрогеологических условиях, а также при наличии карьеров песка и щебня (гравия) в районе строительства.

Покрытия с использованием органических вяжущих материа­ лов (битума, дегтя) применяют при наличии этих вяжущих, а так­ же соответствующего оборудования для производства работ.

Грунтоцементные покрытия можно устраивать в III, IV и V климатических зонах в сухой период года и при наличии соответ­

ствующего комплекта аэродромно-строительных машин и меха­ низмов. Нельзя укреплять цементом связные грунты, имеющие верхний предел пластичности ниже 35. Не рекомендуется укре­ плять цементом грунты с кислой реакцией (pH≤5), грунты с со­ держанием водорастворимых солей более 1%, а также гумусовые слои дерновоподзолистых полуболотных почв.

Покрытия из местных грунтов, обработанных химическими ма­ териалами, без применения привозных гранулометрических доба­ вок (песка, щебня, гравия и др.) рекомендуется устраивать при заблаговременной подготовке ВПП, РД, MC, ЗП и подъездных до­ рог, а также при наличии на месте химических реагентов и соот­ ветствующего оборудования для производства работ.

Металлические покрытия из плит целесообразны лишь в тех случаях, когда в заданный срок строительства аэродрома сельхоз­ авиации невозможно создать покрытие других типов, основанных на использовании местных материалов, и кроме того, если есть возможность получить комплект плит на договорных началах.

77

Сборные покрытия из железобетонных плит рекомендуется при­ менять в районах, где существует развитая промышленность по

производству сборного железобетона для промышленного и до­ рожного строительства, если целесообразность их применения подтверждается технико-экономическими расчетами.

Покрытия из деревянных щитов наиболее целесообразны для аэродромов и вертодромов, расположенных в районах, богатых лесом, с развитой лесообрабатывающей промышленностью, а так­ же в районах, куда доставка других материалов и аэродромно­ дорожной техники затруднительна, или при небольших объемах работ, например, для MC или подъездной дороги. Для повышения сопротивляемости древесины вредным влияниям атмосферных и почвенно-грунтовых факторов ее обязательно нужно антисептировать.

Технико-экономические обоснования индустриальных конструк­ ций покрытий на тех или иных участках аэродрома (на ВПП, РД, MC, ЗП и ПД) нужно составлять по специальной методике с уче­ том специфики аэродромных покрытий [17]. Определение экономи­ ческой эффективности и сравнение вариантов покрытий производят по совокупности следующих показателей: сметная стоимость; про­ должительность строительства; трудоемкость строительно-мон­ тажных работ; стоимость основных производственных фондов,

участвующих в процессе возведения покрытия; основная заработ­ ная плата; эксплуатационные расходы. Нужно также учитывать срок службы (долговечность) запроектированной конструкции. Сравниваемые варианты должны быть сопоставимы в части соот­ ветствия расчетных условий, исходной стоимости потребных мате­ риалов и других параметров.

Оптимальные конструкции покрытий сельскохозяйственных

аэродромов и вертодромов должны отвечать определенным экс­ плуатационным, строительным и экономическим требованиям.

Выполнением эксплуатационных требований предусматривает­ ся следующее: 1) обеспечить бесперебойную и безопасную работу самолетов в периоды распутицы; 2) соответствовать функциональ­ ному назначению по ровности, прочности, морозостойкости, водо­ стойкости, воздухостойкости, огнестойкости, биостойкости, исти­ раемости, шероховатости (в любое время года), гигиеничности (отсутствия грязи и пыли), видимости (степень осветления или

затемнения); 3) допускать возможность локального ремонта; 4) для временных покрытий, дополнительно легко и быстро соби­ раться, разбираться, перевозиться и монтироваться на другом месте.

Покрытия, удовлетворяющие строительным требованиям долж­ ны: 1) быть доступными для качественного выполнения в соответ­ ствии с проектом; 2) обеспечивать неизменяемость при транспор­ тировании и хранении на складах; 3) отвечать условиям техники безопасности; 4) отвечать условиям выполнения строительных ра­ бот в различных климатических условиях; 5) использовать су­ ществующую материально-производственную базу для получения

78

потребных материалов и изделий; 6) в наибольшей степени соот­ ветствовать принятому методу строительства (монолитного, сбор­

которых требуется возведение искусственных покрытий, т. е. до­

пускать возможность строительства на различных уплотненных грунтах, например, от глинистых до супесчаных, черноземных, гу­ мусовых, засоленных, пластичных и несвязных, с количеством примесей, противопоказанных для непосредственного укрепления грунтов тем или иным видом вяжущего; 8) отвечать условиям ог­ раничений в части получения необходимой аэродромной и до­ рожно-строительной техники, специализированных строительных бригад, архитектурно-строительного надзора и научно-технической помощи от лабораторий на объекте строительства.

Экономическими требованиями к покрытиям предусматривает­

ительства объекта в целом; 5) снижать стоимость и трудоемкость строительно-монтажных работ на возводимом объекте, а также

использовать рабочую силу из числа занятых в сельскохозяйствен­ ном производстве; 6) снижать потребность в организации подсоб­ ного хозяйства на объектах строительства и в частности для хра­ нения и переработки стройматериалов в непогоду; 7) увеличивать межремонтный срок службы, а также снижать стоимость, трудо­ емкость, потребность в технике и материалах на текущие ремонты

в процессе эксплуатации аэродрома.

Технико-экономические показатели различных конструкций покрытий, рекомендуемых для сельхозаэродромов и возводимых

по типовым проектам, приведены в табл. 3.4.

Рекомендации по искусственным покрытиям постоянных аэро­ дромов сельскохозяйственной авиации для массового строительст­ ва [2, 3] сводятся к следующему:

в качестве основных вариантов покрытий, обеспечивающих

полностью работу самолетов в распутицу, нужно применять ас­ фальтобетонные толщиной 4 см, или щебеночные толщиной

4,5—6 см, пропитанные органическими вяжущими, на основаниях из грунтов, укрепленных каменными материалами или широко распространенными вяжущими;

в отдельных случаях там, где для этого создались благоприят­ ные условия, могут оказаться целесообразными покрытия из об­ легченных сборных железобетонных и армокерамзитобетонных

плит, разработанных для этих целей; сборные деревянные покрытия решетчатых щитов как наиболее

легкие и доступные для' монтажа целесообразны в соответствую­

щих условиях;

79