ИЗЫСКАНИЯ
И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АЭРОДРОМОВ
-ТРАНСПОРТ-
ИЗЫСКАНИЯ
И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АЭРОДРОМОВ
2-е издание,
переработанное и дополненное
Под редакцией
д-ра техн.'наук, проф. Г. И. Глушкова
»
Рекомендовано
Комитетом по высшей школе
Министерства науки,
высшей школы и
технической политики
Российской Федерации
в качестве учебника для студентов
высших учебных заведений,
обучающихся по специальности
«Строительство автомобильных
дорог и аэродромов»
U о
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1992
УДК 629.139.001.012(075 8)
Изыскания и проек.лроваине аэродромов: Учеб, для вузов/Г. И. Г л уш-
ко в, В. Ф. Б аб ко в, В. Е. Т р и г он и и др Подред.Г И Гтушкова. 2-е изд.,
перераб. и доп.—М.: Транспорт, 1992.—463 с.
Рассмотрены элементы аэропортов, аэродромов и приаэродромиая терри-
тория; принципы планировки аэропортов и вертодромов; расчет размеров лет-
ного поля; конструирование и расчет искусственных покрытий. По сравнению с
1-м изданием учебник дополнен описанием современных методов проектирова-
ния наземных сооружений воздушного транспорта на уровне САПР с ис-
пользованием системного подхода, методов оптимизации, математического мо-
делирования и средств электронно-вычислительной техники.
Предназначен для студентов вузов, обучающихся по специальности
«Строительство аэродромов»
Ил. 316, табл 109, библиогр. 16 назв.
Учебник написали: проф., д-р техн, наук Г. И. Глушков гл. 11; 12, 13, 14,18,
19. 21, 22, 23, 28. 32, гл. 16 и 17 совместно с А. С. Смирновым; проф., д-р техн,
наук В. Ф. Бабков — § 23.1, гл. 24, 25, 26, 27,34; проф , каид. техн, наук Л И Бо-
рецкий— введение, §3.9, 5.1—5.3, гл. 1, 6, 8, 30, 31; д-р техн, наук, проф.
В. Е. Тригоии — гл. 2, 4, 7, 9. 10. 15, 20, 29 и §3.1—3.8 и 5.4—5.7; каид. техн,
наук, доц. А. С. Смирнов — §28.1, 28.2, гл. 33.
Рецензент; кафедра < " »ропорты» Киевского института инженеров
гражданской авиации
Заведующий редакцией Л. П. Топольиицкая
Редактор К. М. Ивановская
320в021ИММ1-120
И------------------ 164-92
049(01)-92
«Издательство «Транспорт», 1981
Коллектив авторов, 1992,
с изменениями и дополнениями
ISBN 5-277-0 Ю68 8
ВВЕДЕНИЕ
Одним из основных и решающих ус-
ловий обеспечения регулярных и безо-
пасных воздушных перевозок является
наличие хорошо развитой сети воздуш-
ных трасс и аэропортов, обеспечиваю-
щих необходимую интенсивность дви-
жения при безопасности полетов воз-
душных судов.
Авиация начала развиваться в XX в.,
но первая попытка создания самолета
(с паровым двигателем) была предпри-
нята морским офицером А. Ф. Можай-
ским еще в 1885 г. Большой вклад в
развитие аэродинамической науки и
создание летательных аппаратов внесли
русские ученые Д. И. Менделеев,
И. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин,
В. П. Ветчинкин, Б. Н. Юрьев, А. Н. Ту-
полев и другие. К- Э. Циолковский
разработал теорию реактивных полетов
и расчета ракет.
С появлением летательных аппаратов
возникла проблема создания условий
для их взлета и посадки, т. е. уст-
ройства площадок с необходимым обо-
рудованием. Первоначально для этих
целей использовали ровные земельные
участки, нередко расположенные в пре-
делах городской черты (ипподромы, во-
енно-учебные полигоны). В дальнейшем
потребовалось оборудование специаль-
ных земельных площадок — аэродро-
мов. Первый в России аэродром постро-
ил . в 1909 г. добровольный кружок
«Киевское общество воздухоплавате-
лей» на окраине г. Киева. В 1910 г.
были построены аэродромы в г. Гатчине,
Комендантский и Корпусной в Петер-
бурге, Ходынский в Москве и Одессе.
Опыт строительства и эксплуатации
первых аэродромов в течение лишь од-
ного года позволил в 1911 г. сформу-
лировать основные требования, которые
были изданы под названием «Оборудо-
вание аэродромов в инженерном отно-
шении». В 1912 г. было организовано
18 авиаотрядов, которые базировались
в ряде случаев на мало приспособлен-
ных земельных участках. Для них к
началу первой мировой войны построи-
ли 14, а всего в России было 25 постоян-
ных аэродромов, расположенных глав-
ным образом в крупных городах (Пе-
тербурге, Москве, Севастополе, Сарато-
ве, Киеве, Ташкенте и др.). В Москве на
Ходынском аэродроме существовало
латное поле и 11 ангаров, а также
павильон и трибуны. В 1913 г. на Киев-
ском аэродроме построили два метал-
лических ангара для самолетов типа
«Илья Муромец».
Вначале авиация в России создава-
лась для обороны. Но после окончания
гражданской войны приступили к орга-
низации гражданской авиации (граж-
данского воздушного флота).
Основным руководящим органом
дореволюционной авиации являлось Уп-
равление воздушного флота (Увофлот),
а в мае 1918 г. Увофлот был преоб-
разован в Главное управление рабоче-
крестьянского воздушного флота
(Гл а ввозду хофл от).
В 1920 принято постановление
Совета Труда и Обороны о программе
подъема авиационной промышленности,
а в 1921 г.— о создании правительст-
венной комиссии для разработки деся-
тилетней «программы-максимума» раз-
вития авиации. Первым государствен-
ным актом, устанавливающим порядок
и условия использования авиации и рег-
ламентацию полетов иностранных само-
летов над территорией Советской Рос-
сии, явился подписанный в 1921 г.
Декрет СНК РСФСР «О воздушных
передвижениях». Декрет требовал стро-
гого учета аэродромов, посадочных пло-
3
щадок, служебных и других сооруже-
ний, а также летного состава и само-
летов.
Аэродромы гражданской авиации
подразделялись на три класса. Аэро-
дромы 1-го класса располагались около
крупных городов как главные узлы
воздушных сообщений. Они имели анга-
ры, хранилища горючих и смазочных
материалов, ремонтные мастерские,
средства связи, световую сигнализацию
и другое специальное оборудование.
К 2-му классу относились аэродромы,
являвшиеся промежуточными посадоч-
ными пунктами. Они не имели анга-
ров, не располагали помещениями для
ремонта самолетов и моторов и хране-
ния горюче-смазочных материалов.
Аэродромы 3-го класса представляли
собой площадки, обеспечивающие взлет
и посадку самоле гов и рассчитанные
на случаи вынужденных посадок.
В СССР первая регулярная воздуш-
ная линия была открыта в 1923 г. по
маршруту Москва—Нижний Новгород
протяженностью 420 км, затем были
начаты полеты по воздушным линиям
Харьков—Одесса, Нижний Новгород—
Казань, Тифлис (Тбилиси) — Баку,
Ташкент—Верный (Алма-Ата), Буха-
ра—Душанбе, Москва— Харьков и др.
Первую международную воздушную ли-
нию открыли в 1922 1. по маршруту
Москва—Ковно (Каунас)—Кенигсберг
(Калининград).
Для обеспечения пассажирских пере-
возок была создана авиационная про-
мышленность и конструкторские бюро
во главе с А. Н. Туполевым, С. В. Илью-
шиным, А. С. Яковлевым, О. К. Антоно-
вым, Н. Н. Поликарповым, В. Я- Кли-
мовым, А. А. Микулиным, Н. Д. Куз-
нецовым, А. М. Люлько, М. Л. Милем,
Н. И. Камовым, а затем А. А. Туполе-
вым, Т. В. Новожиловым, М. Н. Тищен-
ко и другие.
К концу Великой Отечественной вой-
ны был создан двухмоторный самолет
Ил-12, а затем его модификация Ил-14,
которые с 1947 г. вместе с Ли-2 стали
основными гражданскими самолетами
СССР. Но уже в 1950 г. эти сравни-
тельно маломестные и тихоходные
(220—320 км/ч) самолеты не могли
удовлетворить возросшие потребности в
4
воздушных перевозках пассажиров и
грузов.
В 1956—1965 гг. наступил качест-
венный скачок в развитии во щушного
транспорта.
На смену самолетам с поршневыми
двигателями (Ли-2, Ил-14, Ан-2) при-
шла реактивная авиационная техника.
Первые полеты реактивный пассажир-
ский скоростной самолет Ту-104 начал
в 1955 г. Затем появились пассажирские
самолеты Ил-18, Ту-114, Ан-10, Ан-24,
Ту-124.
В начале 50-х годов стали применять
для перевозки пассажиров и грузов в
труднодоступные районы и в сельском
хозяйстве вертолеты Ми-1, Ми-2, Ми-4,
Ка-15, Ка-18 и др., а несколько позже
винтокрылые машины Ми-6 (самый
большой в мире), Ми-8, Ми-10, Ка-26.
В 1965 г. был построен транспортный
самолет Ан-22, способный перевозить
груз массой 80 т на расстояние до
5000 км. В 1969—1970 гг. воздушный
транспорт пополнился новыми самоле-
тами Ил-62, Ту-134, Ту-154 для эксплуа-
тации на союзных и международных
авиалиниях. С 1981 г. началась эксплуа-
тация аэробуса Ил-86 на 350 пассажир-
ских мест и самолета Як-42 на 100—120
мест. В 1987—1989 гг. создаются само-
леты Ил-96, Ил-114, Ту-204.
В 1964 г. на базе ГУГВФ при СМ
СССР было образовано общесоюзное
Министерство гражданской авиации
СССР (МГА СССР).
Необходимость развития граждан-
ской авиации выдвинула ряд серьезных
теоретических проблем. Для этого еще в
1930 г. был создан Научно-исследо-
вательский институт гражданского воз-
душного флота. В настоящее время
успешно проводят исследования Госу-
дарственный научно-исследовательский
институт гражданской авиации
(ГосНИИГА). Государственный про-
ектно-изыскательский и научно-иссле-
довательский институт гражданской
авиации (ГПИ и НИИГА), Централь-
ный научно-исследовательский институт
автоматизированных систем управле-
ния гражданской авиации (ЦНИИ АСУ
ГА), и Научно-экспериментальный
центр автоматизации управления воз-
душным движением (НЭЦ АУВД).
Развитию прогресса в строительстве
аэропортов способствовали труды И. А.
Могилянского, В. С. Сокова, Г. П. Ма-
тысика, Ф. Я- Спасского, В. К. Бли-
нова. В послевоенный период выросли
новые научные кадры: Н. Н. Ермолаев,
И. И. Черкасов, Г. И. Глушков, Б С. Ра-
ев-Богословский, А. С. Ткаченко, Л. И.
Горецкий, Л. Р. Иоффе, В. Е. Тригони,
В. И. Блохин. В данной области ра-
ботали также ученые Н. Н. Иванов,
А. К- Бируля, В. Ф. Бабков и другие
дорожники.
Гражданская авиация выполняет
большую работу для сельского хозяй-
ства, изучает лесные массивы и осу-
ществляет их охрану от пожаров и вре-
дителей лесных насаждений, осваивает
районы Крайнего Севера, ведет развед-
ку льдов в бассейне Северного Ледови-
того океана. Авиация работает на рыб-
ных и зверобойных промыслах, ведет
аэрофотосъемку местности и геологиче-
скую разведку, помогает в прокладке
нефте- и газопроводов, в строительстве
различных промышленных объектов.
Важное значение имеет санитарная ави-
ация, оказывающая медицинскую по-
мощь населению и выполняющая сани-
тарные мероприятия.
За годы, прошедшие со времени вы-
пуска предыдущего издания учебника,
в авиационной науке и строительной
технике произошли существенные из-
менения Эти изменения касаются преж-
де всего требований к проектируемым
аэропортам и аэродромам, связанных
с базированием современных воздуш-
ных судов. Внедрение широкофюзеляж-
ных самолетов Ил-96, Ту-204, Ан-124
(«Руслан», взлетная масса 405 т) и
Ан-225 («Мрия», взлетная масса 600 т)
выдвигает новые более жесткие требо-
вания к проектируемым аэродромным
сооружениям для обеспечения регуляр-
ных и безопасных полетов. Применение
традиционных методов проектирования
в этих условиях затруднено для созда-
ния высокоэффективных авиационных
наземных комплексов
Стремление разрешить противоречие
между возрастающей сложностью про-
ектируемых наземных сооружений ави-
ационого транспорта и необходимостью
сокращения сроков разработки проек-
тов и повышения их технико-экономи-
ческих показателей стимулировало раз-
витие и все более широкое практи-
ческое применение методов автомати-
зированного проектирования с исполь-
зованием ЭВМ (САПР). Поэтому в
учебнике впервые для студентов вузов
аэродромной специальности (29.10.2)
излагаются основы современных мето-
дов проектирования аэродромных
сооружений на уровне САПР с исполь-
зованием системного подхода, методов
оптимизации, математического модели-
рования и средств электронно-вычисли-
тельной техники ЕС ЭВМ.
Новым в учебнике является раздел,
посвященный учету экологических тре-
бований и охраны окружающей среды
при проектировании аэропортов: борьба
с авиационными шумами, вредными
выбросами в атмосферу, защита от
воздействия сверхвысоких частот, за-
щита от загрязнения поверхностными
сточными водами и другие природоох-
ранные мероприятия
При написании учебника использо-
ван большой опыт изысканий и проек-
тирования аэродромов в нашей стране и
за рубежом, результаты последних на-
учно-исследовательских работ, отраже-
ны действующие нормы и требования, в
том числе стандарты и рекомендации
ИКАО, а также Государственные стан-
дарты, Строительные нормы и правила
и другие нормативные документы.
5
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
РАЗРАБОТКИ ГЕНЕРАЛЬНЫХ ПЛАНОВ АЭРОПОРТОВ
Глава 1 .
ВОЗДУШНЫЕ ТРАССЫ
И АЭРОПОРТЫ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
1.1.	Части аэропорта и их назначение
Воздушные сообщения — полеты воз-
душных судов (ВС) в воздушном прост-
ранстве — выполняются по воздушным
трассам, местным воздушным линиям и
по установленным маршрутам Воздуш-
ные трассы проходят цад поверхностью
земли в пространстве в виде коридо-
ров. Направление и ширина воздушных
трасс, местных воздушных линий и мар-
шрутов, а также высоты полетов уста-
навливают с соблюдением требований
безопасности полетов и с учетом интере-
сов соответствующих организаций.
Воздушные трассы и местные воз-
душные линии оборудуют радионави-
гационными и другими средствами,
обеспечивающими безопасность поле-
тов воздушных судов. Они имеют авиа-
ционно-климатические описания, в ко-
торых содержатся подробные физико-
географические данные и климатиче-
ские характеристики, необходимые для
выполнения полетов.
Для обслуживания воздушных судов,
совершающих полеты с целью перевоз-
ки пассажиров, багажа, грузов и почты,
а также с другими целями, создают
аэропорты и аэродромы. Аэропорт —
комплекс сооружений, предназначен-
ный для приема, отправки воздушных
судов и обслуживания воздушных пере-
возок, имеющий для этих целей аэро-
дром, аэровокзал и другие наземные
сооружения и необходимое оборудова-
ние В аэропортах имеются автомати-
зированные системы управления, комп-
лексные средства стационарной и пере-
6
движной механизации, сеть инженер-
ных коммуникаций и связи и другое
оборудование, необходимые для выпол-
нения технологических процессов по об-
служиванию пассажирских перевозок.
Территория (земельный участок)
аропорта состоит из участка распо-
ложения аэродрома, обеспечивающего
взлет и посадку воздушных судов,
служебно технической территории (за-
стройки), на которой располагают зда-
ния и сооружения, и участков с обособ-
ленными сооружениями для обеспече-
ния безопасных полетов воздушных су-
дов.
Аэродром — основная часть аэропор-
та, представляющая собой земельный
(или водный для гидроаэродрома) уча-
сток, специально оборудованный для
взлета, посадки, руления, стоянки и об-
служивания воздушных судов. В преде-
лах аэродрома на участке расположения
Перрона, обычно прилегающего к аэро-
вокзалу, выполняются посадка пасса-
жиров в воздушные суда и высадка из
них, транспортирование или перемеще-
ние пешим ходом пассажиров из аэро-
вокзала и обратно, погрузочно-разгру-
зочные операции с грузом, багажом и
почтой. К аэродрому прилегает при-
аэродромная территория — местность,
над которой в воздушном пространстве
производится маневрирование воздуш-
ных судов. Воздушное пространство над
аэродромом и прилегающей к нему
местностью в установленных границах
в плане и по высоте называют районом
аэродрома.
Размещение в районе аэродрома зда-
ний и сооружений, линий связи, высо-
ковольтных линий электропередачи, ра-
диотехнических и других объектов, ко-
торые могут угрожать безопасности по-
летов воздушных судов или создавать
помехи нормальной работе радиотехни-
ческих средств аэродромов, должно
быть согласовано с министерствами, го-
сударственными комитетами, ведомст-
вами и организациями, в ведении кото-
рых находятся аэродромы.
Аэродромы и взлетно-посадочные по-
лосы для опознавания их с воздуха и
ориентирования экипажом при взлетах
и посадках воздушных судов маркируют
в соответствии с установленными прави-
лами.
Служебно-техническая территория
(СТТ)—примыкающая к аэродрому
часть территории аэропорта, где разме-
щаются здания и сооружения админи-
стративно-общественного, производст-
венного и вспомогательного назначе-
ния.
В пределах территории аэропорта мо-
гут быть построены и оборудованы
взлетно-посадочные площадки для вер-
толетов с выделением свободных полос
воздушных подходов и обеспечением
боковых плоскостей ограничения пре-
пятствий. Для обслуживания пассажи-
ров и грузовых перевозок вертолетами
на участке, примыкающем к вертолет-
ной площадке, строят здания или вы-
деляют специальные помещения в зда-
ниях аэропорта.
В случае организации авиаперевозок
вертолетами между населенными пунк-
тами, не имеющими аэропортов или аэ-
родромов, а также между аэропортом и
городом строят вертолетную станцию,
которая в этом случае является само-
стоятельным транспортным предприя-
тием.
1.2.	Классификация воздушных трасс,
аэропортов и аэродромов
Классификация представляет собой
системный подход к установлению свя-
зей соподчиненных понятий (объектов)
и распределение (разбивка) их по опре-
деленным группам, разрядам, классам.
Классификация исходит из наиболее
характерных признаков и свойств рас-
сматриваемых понятий и фиксирует
закономерные связи между ними. Так,
например, наиболее характерным приз-
наком для классификации аэропортов
является объем пассажирских перево-
зок, а для аэродромов — размеры лет-
ных полос, их назначение и пр. Клас-
сификация воздушных трасс, аэропор-
тов и аэродромов, как и всякая дру-
гая классификация, позволяет разраба-
тывать обобщенные эксплуатационные
и другие требования к ним в зави-
симости от их принадлежности к той
или иной группе, классу и является
необходимой для научно-технической
систематики.
Воздушные трассы подразделяются
на международные, магистральные и
местные (на местных воздушных ли-
ниях). Соответственно к международ-
ным аэропортам относят аэропорты,
предназначенные для приема, выпуска
и обслуживания воздушных судов, вы-
полняющих полеты по международным
воздушным трассам, соединяющие
аэропорты крупных городов нашей
страны и зарубежных стран. Магист-
ральные аэропорты осуществляют ос-
новной объем перевозок по воздушным
трассам, соединяющим крупные адми-
нистративные (республиканские, крае-
вые, областные) и культурные центры
нашей страны.
К местным относят аэропорты, основ-
ной объем перевозок которых осущест-
вляют по местным воздушным линиям,
соединяющим краевые, областные цен-
тры и крупные населенные пункты с
районными центрами и отдельными по-
селениями.
Приведенная выше классификация
аэропортов не содержит важнейшего
признака — объема транспортной ра-
боты. Поэтому за основу классифика-
ции аэропортов принят признак годово-
го объема пассажирских перевозок, т. е.
суммарного количества всех вылетаю-
щих и прилетающих пассажиров, вклю-
чая пассажиров транзитных рейсов.
Характеристикой классов аэропортов
является также годовая интенсивность
движения пассажирских воздушных су-
дов.
Разбивку (группировку) объемов
авиаперевозок по классам (разрядам)
производят на основе многолетнего
опыта эксплуатации аэропортов, орга-
низации и обеспечения воздушных пе-
ревозок с учетом перспективных изме-
7
Таблица 1.1
Кл асе аэропорта	Годовой объем пас- сажирских перево зок, тыс. чел.	Годовая интенсивность движения пассажирских ВС (тыс. взлетов н посадок) по группам ВС				Годовая интен- сивность взлетов и посадок ВС в аэропортах, тыс.
		1	11	III	IV	
1	7000-10 000	11 — 17	36—47	10—15			57—79
II	4000 7000	3—10	23—31,5	16—24,5	—	42—66
III	2000 4000	—	14—29	12—21	4—10	36—54
IV	500- 2000	—	2—11	7—16	6—13	15-40
V	100500	—	2—0	2—7	3—6	5-15
Примечание. Большие значения интенсивности движения ВС соответствуют максимальным объемам
перевозок, меньшие'—меньшим.
нений. Такая классификация аэропор
тов по указанным признакам приведена
в табл. 1 1
Группы ВС, в основу классификации
которых приняты вместимость пассажи-
ров в салонах и масса ВС, приведены
в табл. 1.2.
Аэропорты с годовым объемом пасса-
жирских перевозок более 10 000 тыс.
чел. относят к внеклассным, а менее
100 тыс. чел.— к неклассифицирован-
ным аэропортам. По мере увеличения
объемов авиаперевозок аэропорты мо-
гут по классификационным признакам
переходить из низшего в высший класс,
но для этого требуется реконструкция
аэродрома и строительство новых (до-
полнительных) зданийуи сооружений на
СТТ. Отнесение действующих аэропор-
тов к тому или иному классу решают в
каждом отдельном случае исходя из на-
значения аэропорта, объема и роста
авиаперевозок и возможности реконст-
рукции.
Годовой объем пассажирских перево-
зок устанавливают в процессе технико-
экономического обоснования (ТЭО) но-
вого строительства илн реконструкции
существующего аэропорта на перепек
тиву не менее 10 лет после начала
эксплуатации первой очереди строи-
тельства или реконструкции. Продол-
жительность изысканий, проектирова-
Таблица 1.2
Группа ВС	Вместимость пас- сажиров, чел	Масса ВС0 т
I	Более 160	Более 100
II	70 20	45—100
III	30—70	10—45
IV	10—30	До 10
ния и строительства первой очереди со-
ставляют примерно 5—8 лет. Поэтому
период прогнозирования объема авиа-
перевозок должен быть не менее 15—
20 лет
Аэродромы в отличие от аэропортов
классифицируют по несколько больше-
му числу признаков. Основным призна
ком являются размеры взлетно-поса-
дочная полоса (ВПП) и несущая спо-
собность (нормативная нагрузка), в за-
висимости от которых аэродромы под
разделяются на классы А, Б, В, Г, Д и Е.
Размеры летных полос (ЛП) в стан
дартных условиях, концевых и боко-
вых полос безопасности, приаэродром-
ной территории устанавливаются нор-
мами годности к эксплуатации граж-
данских аэродромов Как правило,
должно быть соответствие по значимо-
сти класса аэропорта классу аэродро-
ма. Например, аэропорт I класса дол-
жен иметь аэродром класса А, аэропорт
II класса — аэродром класса Б и т. д.
Однако в отдельных случаях может
быть несоответствие класса аэродрома
классу аэропорта, что вызывается со-
циально-экономической или государст-
венной необходимостью.
По эксплуатационному назначению
аэродромы подразделяют на следующие
виды:
трассовые (аэродромы аэропортов) —
предназначенные для эксплуатации
транспортных воздушных судов, перево-
зящих пассажиров, грузы и почту, и
расположенные по воздушным трассам;
применения авиации в народном хо-
зяйстве (ПАНХ)—для выполнения
авиационных работ в различных отрас-
лях народного хозяйства: сельском
(авиационно-химическая обработка по-
лей, аэросев), лесном (патрулирование
8
с целью обнаружения пожаров и их ту-
шения), аэрофотосъемке, обслужива-
нии экспедиций (геологоразведочных,
по разведке рыбных и зверобойных про-
мыслов), строительстве (монтаж конст-
рукций высотных зданий и пр ), для
оказания медицинской помощи насе-
лению и проведения санитарных ме-
роприятий и прочего применения;
заводские — для испытательных по-
летов воздушных судов, выпускаемых
авиазаводами или ремонтными пред-
приятиями;
учебные — предназначенные для
обеспечения учебных полетов воздуш-
ных судов.
По характеру использования аэрод-
ромы подразделяются на постоянные
для круглогодичных регулярных поле-
тов воздушных судов, имеющие стацио-
нарные сооружения и оборудование и
зарегистрированные в установленном
порядке, и временные для обеспечения
полетов воздушных судов в определен-
ный период года и не имеющие стацио-
нарных сооружений и оборудования, но
подлежащие учету в установленном
порядке. Временными являются также
ледовые аэродромы и гидроаэродромы,
которые могут эксплуатироваться толь-
ко зимой в период ледостава и летом,
когда отсутствует лед.
По времени эксплуатации аэродрома
в течение суток их называют аэродро-
мами круглосуточного и дневного дей-
ствия.
По расположению и использованию
аэродромы подразделяются на следую-
щие виды:
базовые для базирования воздушных
судов и имеющие для этой цели необ-
ходимые сооружения. Базовые аэродро-
мы одновременно могут быть аэродро-
мами вылета и назначения, промежу-
точными и запасными. С аэродромов
вылета или назначения воздушные суда
начинают или заканчивают свои полеты
по заданному маршруту, производят
загрузку или выгрузку и предполетное
или послеполетное техническое обслу-
живание воздушных судов;
промежуточные для кратковременной
посадки (согласно расписанию) воз-
душного судна, летящего по заданному
маршруту;
запасные — указанные в плане по-
летов, выбранные перед полетом или в
полете аэродромы (в том числе аэродро-
мы вылета), куда может следовать
воздушное судно, если посадка на аэро-
дроме назначения не возможна.
По высоте над уровнем моря и харак-
теристике рельефа аэродромы могут
быть горные, расположенные на мест-
ности с пересеченным рельефом и
относительными превышениями 500 м и
более в радиусе 25 км от контрольной
точки аэродрома (точки, определяющей
его географическое местоположение),
а также аэродромы, расположенные на
высоте 1000 м и более над уровнем
моря, и ровные, расположенные на от-
носительно ровной местности.
Отнесение аэродрома к той или иной
группе по указанным выше признакам
производят с учетом всего комплекса
эксплуатационной деятельности, места
его положения в транспортной системе
и перспективы развития аэродрома и
может время от времени уточняться.
1.3.	Общая характеристика
технологического процесса
транспортных операций в аэропорту
Технологический процесс транспорт-
ной работы аэропорта состоит из ряда
производственных операций, выполняе-
мых различными службами: движения,
организации перевозок, инженерно-
авиационной, ГСМ, спецавтотранспор-
та и др. Все эти операции разделяются
на технологические и оперативно-
управленческие. Количество их при об-
служивании одного рейса может состав-
лять 300—400 в зависимости от группы
воздушного судна. Основная задача
технологического процесса — обеспе-
чение безопасного и регулярного (по
расписанию) приема и вылета требуе-
мого количества ВС.
Технологический процесс работы
аэропорта в целом охватывает три ос-
новных взаимосвязанных между собой
технологии по обслуживанию пассажи-
ров и их багажа, перевозке грузов и
почты и техническому обслуживанию
воздушных судов. Важным при этом
является организация и технология
9
Рис. 1.1. Технологическая схема движения воздушных судов в аэропортах при курсе
посадки В—3:
/— 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; 8—---------маршрут
приписных ВС; 9—• • • — маршрут транзитных ВС
службы материально-технического снаб-
жения, обеспечивающей необходимыми
материальными ценностями производ-
ственную деятельность аэропорта.
При рассмотрении технологического
процесса в аэропортах необходимо учи-
тывать организацию движения ВС, ко-
торая характеризуется тем, что воз-
душные суда прибывают и отправляют-
ся с противоположных концов ВПП.
Этим определяется направление движе-
ния ВС по закольцованной схеме, что
влияет на общую планировку элемен-
тов аэропорта и размещение техно-
логических зданий и сооружений.
Технологическая схема движения ВС
в аэропортах (рис. 1.1), а также пере-
мещение различных видов транспорта и
средств механизации и основных пото-
ков пассажиров и грузов должны гаран-
тировать: безопасность при перемеще
нии пассажиров и работников служб по
территории аэропорта; минимальные
сроки пребывания пассажиров, грузов,
почты и воздушных судов в аэро-
порту; минимальное количество встреч
и пересечений путей движения воздуш-
ных судов, спецавтотранспорта и
средств механизации и длины пешего
следования и транспортирования пас-
сажиров, доставки бортового питания,
багажа, почты и грузов.
Все технологические процессы в сов-
ременных аэропортах выполняются с
10
использованием средств механизации и
частичной автоматизации, обеспечива-
ющих необходимый уровень обслужи-
вания пассажиров. Эффективность при-
менения средств механизации и авто-
матизации является важным показате-
лем транспортной работы аэропорта
В Аэрофлоте для сокращения общего
времени комплектования и повышения
коммерческой загрузки рейсов выпол-
нены работы по созданию системы авто-
матизации технологических операций и
оперативного управления комплектова
нием пассажирской, почтовой и грузо-
вой загрузки рейсов ВС. Отдельны^
элементы этой комплексной диспетчери-
зации рейсов (КСДР) получили экспе-
риментальную проверку в аэропортах
Рига и Внуково (Москва). Разработана
и внедрена в аэропортах Домодедово и
Внуково (Москва), Пулково (Ленин-
град), Алма-Ата и других комп-
лексная система информации пассажи-
ров (КСИП) о ближайших вылетах,
прилетах, задержках рейсов, времени и
месте регистрации и посадки пассажи-
ров, выдаче багажа и пр. Внедрены
автоматическая система визуальной
(табловой) информации пассажиров
СИНАР и полуавтоматическая АВИА-
II л, а также автоматизированная
система контроля за ходом подготовки
ВС к вылету (АС-ЦДА) для использо
вания в производственно-диспетчерских
службах предприятий (ПДСП) аэро-
порта.
В конце 1982 г. Аэрофлот ввел в дей-
ствие общесоюзную систему продажи
билетов и бронирования мест на внут-
ренних воздушных линиях, названную
«Сирена-2» (взамен ранее действующей
«Сирены-1»). Разветвленная сеть ав-
томатизированных рабочих мест касси-
ров, взаимодействующих с «Сире-
ной-2», охватывает практически все
крупные и средние городские агентства
Аэрофлота. Важную роль в ней играет
подсистема передачи данных коллектив-
ного пользования, через которую трид-
цать узловых агентств воздушных сооб-
щений Крайнего Севера, Дальнего Во-
стока и Средней Азии могут напря-
мую подключаться к периферийным
подразделениям «Сирены-2», располо-
женным в европейской части страны.
Обслуживание пассажиров. Оно
включает в себя весь комплекс работ,
выполняемых как на борту ВС (во
время полетов), так и в период пред-
полетного и послеполетного времени
нахождения пассажиров в аэропорту
(аэровокзале), вылетающих, прилетаю-
щих, транзитных и трансферных, а так-
же провожающих и встречающих посе-
тителей. Трансферный пассажир — пас-
сажир, который прибыл в аэропорт
(.пункт)—сферу транспортного обслу-
живания одним рейсом и продолжает
полет другим рейсом, а транзитный —
следует тем же рейсом, которым прибыл
в промежуточный -аэропорт (пункт).
На борту ВС пассажиров обслужи-
вают бортпитанием (рационами в зави-
симости от продолжительности беспоса-
дочного полета) и культурно-просвети-
тельными мероприятиями (газеты, жур-
налы, радио, телевидение' и пр.). Тех-
нология обслуживания пассажиров на-
чинается в городе (населенном пункте).
Она заключается в продаже билетов
и обеспечении различной информацией
в городских агентствах или городских
аэровокзалах и в доставке пассажиров
на посадку в ВС или в аэровокзал
аэропорта. Часть пассажиров и посети-
телей пользуются городским обществен-
ным транспортом (автобусом, троллей-
бусом, электропоездом, автомобилями-
такси) .
Доставка пассажиров наземным
транспортом в аэропорт — одна из со-
ставных частей обслуживания пасса-
жиров, требующая значительных за-
трат времени (до 1 — 1,5 ч). Экономия,
времени, затрачиваемого на проезд из
города в аэропорт и обратно, может
быть достигнута за счет пуска экспрес-
сных маршрутов транспортных средств,
сокращения интервалов движения
транспорта, уменьшения предполетного
обслуживания пассажиров, а также за
счет оптимального по отношению к
аэропорту расположения городских
аэровокзалов и агентств Аэрофлота.
Основной объем работы по обслужи-
ванию пассажиров выполняют в аэро-
вокзалах и пассажирских зданиях аэро-
порта. Технологическая схема органи-
зации движения пассажирских потоков
в аэровокзалах и других сооружениях
обслуживания, разрабатываемая при
проектировании и реконструкции аэро-
вокзалов, должна обеспечить заданную
пропускную способность аэропорта.
Организация обслуживания выле-
тающих пассажиров может быть осу-
ществлена двумя видами регистрации
билетов и оформления багажа: порей
совым или свободным. Порейсовый —
организация обслуживания пассажиров
данного рейса на закрепленных двух-
трех рабочих местах (секции регистра-
ции), а свободный — на любом рабочем
месте, входящем в сферу обслужива-
ния автоматизированной системы уп-
равления процессами регистрации биле-
тов, оформления багажа и сортировки
багажа по направлениям полета.
Порейсовая регистрация может про-
изводиться двумя методами: основ-
ным, при котором ведут ведомость ре-
гистрации отправок пассажиров и бага
жа, взвешивают багаж каждого пасса-
жира, учитывают сведения по пасса
жирским и багажным перевозкам по
каждому пассажиру, в целом по рейсу
и пунктам посадки, и упрощенным, при
котором не ведут ведомость регистра-
ции отправок пассажиров и багажа,
а проверяют правильность оформления
билета, запись на билете порядкового
номера согласно карте регистрации.
При свободном виде регистрации би-
летов и оформления багажа применя-
11
ют основной метод регистрации, кото-
рый производят в операционном заде
аэровокзала аэропорта или городском
аэровокзале за специально оборудован-
ными стойками.
При посадке пассажиров в ВС или
высадке их обратно возможны два спо-
соба доставки — групповой и индиви-
дуальный. Групповой способ применяют
при доставке пассажиров автобусами к
ВС от городского аэровокзала и обрат-
но и в сопровождении дежурного по
встрече и посадке — пешим ходом от
аэровокзала до ближних стоянок или
автопоездами (автобусами) до удален-
ных стоянок ВС и в обратном направ-
лении. Индивидуальный способ приме-
няют без сопровождения дежурного —
при расположении ВС вблизи аэровок-
зала и у его пассажирских галерей.
На авиалиниях, которые характери-
зуются большими пассажирскими пото-
ками, перевозку пассажиров, багажа,
грузов и почты осуществляют ВС боль-
шой вместимости (аэробусами типа
Ил-86). В этом случае в аэропорту
технологическая схема обслуживания
пассажиров должна быть выделена в
самостоятельную и оформление выле-
тающих пассажиров производят в
специальном помещении в аэровокзале
или иных, предназначенных для этого
сооружениях или помещениях, оснащен-
ных необходимым оборудованием, сред-
ствами механизации и связи. Места
стоянок ВС должны быть максималь-
но приближены к помещениям обслужи-
вания пассажиров (до 30- -50 м).
Организация перевозки багажа, гру-
зов и почты в ВС большой вместимо-
сти возможна в трех вариантах: по-
штучно, когда весь незарегистрирован-
ный багаж (массой до 15 кг) раз-
мещают в багажных отделениях, груз—
в грузовых отсеках; смешанном —
часть незарегистрированного багажа
размещают в багажных отделениях, а
остальной багаж, а также груз и поч-
та — в 8 контейнерах в грузовом отсеке;
контейнерном — весь багаж, груз и поч-
та размещаются в 16 контейнерах.
Следует отметить, что при организа-
ции пассажирских перевозок возникает
довольно часто необходимость обслу-
живания отдельных категорий пассажи-
12
ров. Так, обслуживание пассажиров ли-
терных и подконтрольных рейсов, пе-
речень которых устанавливается МГА,
организуется по предварительным заяв-
кам в специальных помещениях (ком-
натах, залах) специальными группами
обслуживания службы организации пе-
ревозок (СОП). Обслуживание иност-
ранных пассажиров производится в сек-
торе международных перевозок. Техно-
логический процесс оформления пасса-
жиров должен предусматривать регист-
рацию багажа и его обработку и про-
хождение досмотра багажа и лично-
го досмотра пассажира. Участники и ин-
валиды Великой Отечественной войны
имеют право на внеочередное обслужи-
вание при продаже билетов и брониро-
вание мест, а также при посадке в ВС.
Прием и отправление грузов. Пере-
возку грузов осуществляют двумя спо-
собами: специальными грузовыми ВС и
пассажирскими ВС. Для выполнения
этих перевозок необходимо иметь гру-
зовой перрон, грузовой двор, грузовые
склады, отделение почтовых перевозок и
другие вспомогательные сооружения.
На грузовых и пассажирских перронах
производят погрузочно-разгрузочные
работы при коммерческой загрузке-
разгрузке грузовых и пассажирских ВС.
Грузовой двор предназначен для прие-
ма грузов грузоотправителей и выдачи
грузополучателям.
Основным требованием переработки
багажа, сдаваемого пассажиром перед
посадкой в ВС, является обеспечение
направления его в аэропорт, куда сле-
дует пассажир При этом важное зна-
чение для расчета систем сортировки и
центровки при загрузке воздушного
судна имеет средняя масса багажа, при-
ходящаяся на одного пассажира. Прак-
тика приема багажа со взвешиванием
его во многих аэропортах СССР пока-
зала, что на одного пассажира в боль-
шинстве случаев приходится одно место
багажа массой 10—12 кг. В крупных
международных аэропортах пассажир
сдает два-три места багажа и, следо-
вательно, в час «пик» приходится пере-
рабатывать до 8000 мест багажа в 1 ч.
Загрузку в ВС багажа вылетающих,
а также транзитных и трансферных пас-
сажиров выполняют под руководством
и контролем диспетчера по центровке
(ДЦ) в строгом соответствии с центро-
вочным графиком — документом, со-
ставляемым на каждый рейс, в котором
указаны порядок и распределение ба-
гажа в багажном отделении ВС.
Переработка багажа прибывающих
пассажиров состоит из операций:
выгрузки багажа из ВС, транспорти-
рования его к месту выдачи в аэровок-
зале или в отдельном павильоне, по-
дачи на раздаточные устройства (тран-
спортеры, круги) и выдачи пассажирам.
Обслуживание воздушных судов. По-
следовательность и способы выполне-.
ния отдельных операций по техническо-
му обслуживанию и подготовке ВС к вы-
лету или приемке после полета обуслов-
лены технологическими указаниями рег-
ламентных работ в зависимости от вида
рейса (из пункта вылета или в пункте
прилета).
Техническое обслуживание — комп-
лекс технических и организационных
мероприятий, осуществляемых в про-
цессе эксплуатации ВС с целью обеспе-
чения требуемой эффективности тран-
спортной работы при перевозке пасса-
жиров и грузов. Техническое обслужи-
вание выполняется по определенным
правилам, образующих систему обслу-
живания, излагаемую в регламентах
для каждого типа ВС. В системе техни-
ческого обслуживания можно выделить
две важнейшие подсистемы: профилак-
тику и восстановление (ремонт), кото-
рые учитывают условия эксплуатации
ВС и включают перечень профилакти-
ческих работ с указанием их перио-
дичности.
Регламенты предусматривают выпол-
нение профилактических, оперативных
и периодических видов технического
обслуживания ВС. Профилактическое
техническое обслуживание носит плано-
во-предупредительный характер и со-
стоит в проверке работоспособности и
надежности конструктивных элементов
и частей ВС, а также оборудования
независимо от фактического их состоя-
ния. К оперативным видам техниче-
ского обслуживания относят работы
при кратковременной стоянке ВС на
перроне, предполетное и послеполет-
ное обслуживание. Периодическое тех-
ническое обслуживание ВС выполняют
после определенного налета часов или
по физическому состоянию.
При всех видах технического об
служивания ВС используется большое
количество различных наземных
средств механизации, которые бывают
стационарными и передвижными (са-
моходными и несамоходными).
Контрольные вопросы
1.	Что понимают под воздушными трассами
и как их классифицируют?
2.	Из каких частей состоит аэропорт?
3.	Какие основные элементы имеет аэродром
и их назначение?
4	Какая существует классификация аэро-
портов и аэродромов?
5.	Каким основным требованиям должен
отвечать технологический процесс транспортных
операций в аэропорту?
Глава 2.
ОБОСНОВАНИЕ ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ
АЭРОПОРТОВ
2.1.	Требования к генеральному плану
аэропорта и его служебно-технической
территории
Генеральный план — важная состав-
ная часть проекта аэропорта. Гене-
ральный план определяет расположение
аэропорта на местности, а также комп-
лексное решение его планировки и бла-
гоустройства территории, расположение
на ней зданий, сооружений, транспорт-
ных коммуникаций, инженерных сетей,
оборудования систем управления воз-
душным движением, радионавигации и
посадки ВС и организацию социально-
бытового обслуживания.
В генеральном плане отражены ре-
зультаты решения большого комплекса
взаимосвязанных задач — технологи-
ческих, градостроительных, архитек-
турно-строительных, санитарно-гигие-
нических, экологических, экономиче-
ских и социальных.
Структура генерального плана аэро-
порта определяется расположением
летных полос аэродрома, подъезда со
стороны города, характером застройки
13
зданиями и сооружениями, схемой вну-
триаэропортовых дорог, проездов, пло-
щадей, условий трассирования подъезд-
ных железной и автомобильной дорог,
основных инженерных коммуникаций и
особенностями естественных условий
участка застройки. Генеральный план
решают на основе задания на проек-
тирование, в котором указывается класс
будущего аэропорта, а следовательно,
годовой объем перевозок, интенсив-
ность движения и приписной парк ВС,
а также технологические особенности
будущей эксплуатации аэропорта. Про-
ектное решение генерального плана
аэропорта должно удовлетворять следу-
ющим основным требованиям:
обеспечение заданной пропускной
способности зданий и сооружений аэро-
порта при соблюдении условий безо-
пасности и регулярности полетов ВС;
реализация современной технологии
производственных, эксплуатационных и
летных процессов при обслуживании
пассажиров, техническом обслужива-
нии ВС, организации полетов и управ-
лении воздушным движением в зоне
аэропорта;
учет перспектив развития авиацион-
ной техники и оборудования с учетом
последующего развития аэропорта на
перспективу 25—30 лет;
технологичность и комплектность
планировки всех зданий и сооружений
аэропорта на основе единой системной
методологии проектирования техноло-
гических процессов и взаимосвязи эле-
ментов аэропорта в целом;
экономичность планировочных реше-
ний зданий и сооружений путем повы-
шения плотности застройки, широкого
применения блокировки зданий, сокра
щения протяженности транспортных и
инженерных коммуникаций;
обеспечение единства архитектурно-
строительного решения генерального
аэропорта и градостроительных задач
на основе органической связи планового
решения системы город аэропорт, а
также соблюдения эстетических норм
проектирования зданий;
защита окружающей среды путем
комплексного ее восстановления и обо-
гащения в процессе строительства и экс-
плуатации аэропорта;
14
соблюдение нормативных (санитар-
ных и противопожарных) разрывов
между сооружениями, рациональное
(экономного) использование терри-
тории ;
благоустройство территории аэропор-
та, организация движения транспорта
и пешеходного движения на террито-
рии аэропорта, обеспечение социально-
бытового обслуживания сотрудников и
др-
Генеральный план аэропорта разра-
батывают на топографической основе в
масштабе 1:5000 на стадии технико-
экономического анализа и 1:2000 при
разработке рабочей документации.
На генеральный план наносят: проек-
тируемые, существующие, реконструи-
руемые и подлежащие сносу здания и
сооружения; объекты управления воз-
душным движением, радионавигации и
посадки; дороги всех видов; границы
землеотвода, ограждение территории и
отдельных групп зданий и сооружений;
озеленение и элементы благоустройства,
а также резервные участки террито-
рии. На генплане помещают «розу
ветров».
К генплану прилагают пояснитель-
ную записку, содержащую краткую
характеристику земельного участка для
размещения аэропорта, обоснование
принятых инженерных решений по
компоновке генплана, транспорту, ин-
женерным сетям, благоустройству тер-
ритории, гражданской обороне и основ-
ные его показатели (площадь землеот-
вода для размещения аэропорта, плот-
ность застройки). Наряду с этим ге-
неральный план дополняют ситуацион-
ным планом аэропорта (см. § 2.5),
проектом вертикальной планировки и
сводным планом инженерных сетей.
К планировке СТТ аэропорта предъ-
являют следующие основные требова-
ния:
четкая организация технологических
процессов и рациональное распреде-
ление территории участка под застрой-
ку;
обеспечение удобных и безопасных
условий для работающих в аэропор-
ту, а также защита окружающей сре-
ды от выделяемых вредностей с учетом
акустической обстановки;
)
сокращение до минимума путей дви-
жения пассажиров, перемещения бага-
жа, почты и грузов; безопасность пере-
движения пассажиров, работников аэ-
ропорта и спецавтотранспорта;
обеспечение перспективы развития
отдельных зданий и сооружений (или
их групп) путем расширения и рекон-
струкции на специально предусмотрен-
ных для этих целей резервных зе-
мельных участках;
экономное использование земельных
участков и наибольшая эффективность
капитальных вложений.
Для реализации указанных тре-
бований на генеральном плане СТТ
обычно предусматривают:
обоснование принятых проектных ре-
шений зданий и сооружений (или их
групп) применительно к технологии ра-
боты аэропорта, мощности и пропуск-
ной способности в увязке с основными
затратами и экономической эффектив-
ностью;
функциональное зонирование терри-
тории с учетом специализации зданий
и сооружений, технологических и транс-
портных связей между ними, санитарно-
гигиенических и противопожарных тре-
бований и очередности строительства;
обеспечение рациональных производ-
ственных, транспортных и инженерных
связей внутри СТТ, а также с обслу-
живаемым населенным пунктом и путя-
ми сообщения СТТ аэропорта с учетом
перспективы развития аэропорта и бли-
жайших населенных пунктов;
соблюдение нормативных разрывов
между сооружениями, рациональное ис-
пользование территории с минимальной
площадью отвода земель;
обеспечение благоустройства участка
застройки и допускаемого уровня шума;
размещение средств УВД, радионави-
гации и посадки, обеспечивающее безо-
пасность обслуживающего персонала и
местного населения от воздействия
сверхвысокочастотных излучений;
комплексное решение трассирования,
оптимизации прокладки всех сетей ин-
женерных коммуникаций;
возможность осуществления строи-
тельства и ввода в эксплуатацию зда-
ний и сооружений пусковыми комплек-
сами и очередями;
соблюдение комплексных требований
по охране окружающей среды.
При проектировании генерального
плана СТТ следует располагать непо-
средственно у границ аэродрома, со сто-
роны основных коммуникаций, намечен-
ных к использованию для инженерного
обеспечения, с учетом рационального
использования отведенных земель и
сокращения протяженности инженер-
ных коммуникаций. При проектирова-
нии генеральных планов аэропортов I
класса архитектурно-планировочное ре-
шение СТТ должно предусматривать
возможность размещения как одной,
так и двух взлетно-посадочных полос
(ВПП).
При планировке СТТ необходимо со-
блюдать требования главы СНиП
11-89-80 «Генеральные планы промыш-
ленных предприятий».
При проектировании международных
и внеклассных аэропортов, имеющих
аэродром с двумя или более ЛП, а
также зданиями и сооружениями, тре-
бующими индивидуального проекти-
рования, размеры земельных участков
определяются проектом. Подъездные
автомобильные и железные дороги,
обособленные сооружения и нагорные
канавы в площадях отвода земель для
аэропорта не учитывают Отвод земель
для указанных сооружений производят
по соответствующим нормам При вклю-
чении в СТТ участков, покрытых
сохраняемым лесом, размер отводимой
территории соответственно сохраня-
ется.
Качество решения проекта генераль-
ного плана аэропорта характеризуется
его технико-экономическими показате-
лями, на основе которых сравнивают
различные варианты планировки аэро-
дромов, СТТ и ее отдельных зон
Технике-экономические показатели
генеральных планов аэропортов вклю-
чают обычно следующие данные- пло-
щадь застройки (га); площадь терри-
тории (га); плотность застройки (%);
площадь и протяженность транспорт-
ных путей (га и км); протяженность
подземных и наземных инженерных се-
тей (км); протяженность ограждения
(км); площадь, запятую озелене-
нием (га).
15
Перечисленные показатели характе-
ризуют архитектурно-строительное ре-
шение генерального плана аэропорта
с экономической точки зрения. К эко-
номическим показателям генерального
плана могут быть отнесены сметная
стоимость зданий и сооружений, объем
земляных работ по вертикальной пла-
нировке и подготовке территории участ-
ка СТТ и их сметная стоимость
и т. д.
Одним из обобщенных показателей
экономичности генерального плана СТТ
является коэффициент плотности заст-
ройки, который определяют по формуле
S
ЛПз = -Н-100%,
° СТТ
где S3—площадь застройки; SCTT —
площадь СТТ в границах ограждения.
Площадь застройки определяют как
сумму площадей, занятых зданиями и
сооружениями, включая навесы, откры-
тые технологические, санитарно-техно-
логические, энергетические и другие
установки, площадки погрузочно-раз-
грузочных устройств, подземные соору-
жения, а также открытые стоянки ав-
томобилей, машин, механизмов и от-
крытые склады различного назиачеиия,
размеры которых приняты по нормам
технологического проектирования. В
площадь застройки также включают
резервные участки на СТТ, намеченные
для размещения на них зданий и соору-
жений в пределах их габаритов.
Более подробные сведения о крите-
риях качества проектных решений раз-
мещения объектов на генеральном пла-
не аэропорта приведены в § 2.3.
Плотность застройки СТТ современ-
ных аэропортов составляет 40—45 %.
Повышение плотности застройки может
быть достигнуто за счет использова-
ния блокировки некоторых зданий и
сооружений, а также вертикального зо-
нир9вания (повышения этажности зда-
ний и развития подземной их части).
На плотность застройки большое влия-
ние оказывает рельеф выбранной под
застройку СТТ площадки (наличие во-
доемов и лесных массивов, сложные
грунтовые и гидрогеологические усло-
вия).	z
16
Вариантное проектирование гене-
рального плана аэропорта позволяет
сравнивать разработанные варианты
планировки по ряду технико-экономи-
ческих показателей и выбирать опти-
мальный. В этом отношении целесооб-
разно применение математических мето-
дов проектирования с использованием
современных средств электронно-вы-
числительной техники (подробнее см.
гл. 10).
2.2.	Моделирование размещения
зданий и сооружений СТТ аэропорта
Задачи проектирования генеральных
планов аэропортов по существу состоят
из двух основных частей:
размещения сооружений аэропортов
на выбранном участке местности с уче-
том планировки летных полос и селитеб-
ной территории города, примыкания к
аэропорту подъездных путей, инженер-
ных коммуникаций и т. д.;
размещения зданий и сооружений
на территории аэропорта, т. е. выбора
рациональной планировки служебно-
технической территории и аэродрома.
До настоящего времени, несмотря на
широкое развитие специальных мате-
матических методов и средств вычисли-
тельной техники, отсутствуют достаточ-
но эффективные способы решения ука-
занных задач. Поэтому далее рассмат-
ривается только задача проектирования
СТТ аэропорта с использованием ЭВМ.
В современном инженерном проекти-
ровании особое место занимает поиск
и принятие оптимального решения,
связанного, как известно, с понятиями
«оптимизация» и «экономика».
Процесс оптимизации — это выбор
такого варианта проектного решения,
соответствующего минимальному (или
максимальному) значению критерия,
который характеризует качество про-
ектного решения.
Критерий оптимальности — мера,
правило предпочтения сравнительных
вариантов. Во многих случаях критерий
оптимальности отождествляется с целе-
вой функцией. При проектировании
выбор критерия оптимальности осуще-
ствляется с* учетом выходных (основ-
них)- параметров объекта. Выбор кри-
терия является основной проблемой
правильной постановки задачи на оты-
скание оптимального проектного реше-
ния. Суть подобного решения заклю-
чается в том, чтобы при заданных за-
тратах достичь максимальной реализа-
ции цели или, наоборот, заданной реа-
лизации при минимальных затратах.
Способ такого использования средств
называют оптимальным, а проектное
решение, соответствующее этому прин-
ципу, тоже будет оптимальным [14].
Сущность оптимизации сводится к
отысканию при наложенных ограниче-
ниях таких значений переменных Х|,
Х2, .... хп, которые обращают в минимум
(или максимум) целевую функцию z =
= z(xi, Х2, ..., хп). Здесь xi, х2, .... хп —
проектные параметры, полностью и од-
нозначно определяющие задачу проек-
тирования.
Целевая функция — скалярная функ-
ция одной или нескольких переменных,
называемых управляемыми переменны-
ми (параметрами), характеризующая
качество оптимизируемого объекта.
Формирование целевой функции выпол-
няется с учетом выходных парамет-
ров объекта.
Проектные параметры- представляют
собой неизвестные величины, значения
которых определяют в процессе опти-
мизации. В качестве проектных пара-
метров могут служить любые величины,
которые служат для количественного
описания процесса, размещения, на-
пример, зданий и сооружений СТТ:
расстояния между зданиями, показате-
ли протяженности дорог и коммуника-
ций, потребная площадь земельного
участка и т. д.
Общая задача оптимизации форму-
лируется следующим образом: необхо-
димо найти значения проектных пара-
метров xi, Х2, .... хп, при которых целе-
вая функция z принимает экстремаль-
ное значение с учетом функциональ-
ных ограничений (равенств)
U=fi(xi, х2, .... х„)=0, j=\, т
и граничных условий (ограничений —
неравенств)
/< = /,(х1, х2, .... хп)^£„ «=1 k.
Наиболее просто отыскивается опти-
мальное решение при одном заданном
критерии. В решении практических за-
дач при проектировании генерального
плана аэропорта или СТТ часто исполь-
зуют не один, а несколько, нередко
противоречивых критериев (см. §2.3).
В последнем случае под оптималь-
ным понимают такое решение, которое
может не являться оптимальным ни для
одного критерия, но окажется приемле-
мым для всей совокупности критериев.
Такое решение многокритериальной за-
дачи называют компромиссным.
В процедурах, относящихся к опти-
мизации планировочных решений при
проектировании объектов, преобладает
использование математических моде-
лей, отражающих структурные и плани-
ровочные свойства объекта, например
его геометрическую форму, размеры,
взаимное расположение элементов и зон
в пространстве. В данном случае ма-
тематическая модель — совокупность
математических величин (чисел, пере-
менных, матриц, множеств, точек,, от-
резков прямых и т. д.) и отношений
между ними, отражающая некоторые
свойства моделируемого объекта, инте-
ресующие проектировщика.
Выполнение проектных операций и
процедур с помощью математических
моделей позволяет прогнозировать ха-
рактеристики проектных решений и оце-
нивать возможности предложенных ва-
риантов планировочных схем, прове-
рить их соответствие предъявляемым
требованиям, провести оптимизацию
планировочных решений. Сложность за-
дач проектирования и противоречивость
требований полноты и малой трудоем-
кости анализа обусловливают целесооб-
разность компромиссного удовлетворе-
ния множеству требований с помощью
соответствующего выбора моделей.
Это обстоятельство приводит к расши-
рению количества используемых моде-
лей [14].
При проектировании генеральных
планов промышленных сооружений и
аэропортов чаще всего используются
следующие виды моделей:
структурная — математическая мо-
дель, отражающая структурные свой-
ства объекта;
17
функциональная — математическая
модель, отражающая функциональное
или информационное состояние про-
ектируемого объекта.
Для построения любой модели необ-
ходимо в первую очередь прогнози-
ровать функциональное назначение
всех сооружений аэропорта в целом.
Функциональная модель аэропорта мо-
жет быть представлена в виде некоторо-
го «дерева целей» (рис. 2.1). От функ-
циональной модели аэропорта можно
перейти к другим видам математических
моделей служебно-технической террито-
рии аэропорта. Следует отметить, что
приведенная на рис. 2.1 функциональ-
ная модель составлена с уровнем дета-
лизации, достаточным для решения
компоновочной задачи проектирования
генерального плана аэропорта. Для
размещения отдельных зданий и соору-
жений необходимо дальнейшее разви-
тие этой модели. Это можно осущест-
вить с помощью расчленения (диффе-
ренциации) модели (см. рис. 2.1).
Дифференциация может осуществлять-
ся как по функциональному признаку,
так и на основе выделения структурно-
планировочных единиц (см. §7.1).
Осуществляя процедуру дифферен-
циации системы (см. рис. 2.1), мы мо-
жем записать все элементарные функ-
ции и первичные элементы проектиру-
емой СТТ в специально разработанной
табличной форме и получить матричную
модель объекта.
В матричной модели (рис. 2.2) каж-
дый первичный элемент СТТ будет соот-
несен с определенной группой зданий
(подсистемой) и реализует соответству-
ющую элементарную функцию. Весь на-
бор первичных элементов, участвующих
в выполнении определенной функции,
образует функциональную подсистему,
она отражается одной строкой матри-
цы. Весь набор элементарных функций,
в свою очередь реализуемых одной
структурной подсистемой, образует
столбец матрицы Если теперь найти в
рассматриваемой системе СТТ взаимо-
связи между отдельными элементами,
стоящими на пересечении строк и столб-
цов, то это будет структурой данной
системы в целом.
Аэродром -— основная часть террито-
рии аэропорта, его главный компози-
ционный центр — хотя и не показан в
матричной модели на рис. 2.2, но его
расположение в значительной степени
влияет на размещение зданий и соору-
жений СТТ. Размеры и расположение
аэродрома достаточно четко определя-
ются нормативными требованиями, за-
данием на проектирование, типом
расчетного воздушного судна и другими
факторами. В свою очередь объекты
управления воздушными движениями
(УВД), радионавигации и посадки
Рис. 2.1. Функциональная структура аэропорта
18
Здания и сооружения	Доставка пассажи- ров и багажа	Культурно-бытовое обслуживание	Доставка й от- правление грузов и почты	Временное хранение грузов	Обеспечение манев- рирования самоле- тов на аэродроме	Управление воздуш- ным движением	Периодическое тех- ническое обслужи- вание самолетов	Эксплуатационное обслуживание и за - правка самолетов
1. Аэро Вонзал								
2 Прибокзальная ллошадь								
3. Гостиница								
У. Цен бортового питания								
5. Грузовой склад						•		
6 Отделение перевозки почты								
7 Контейнерная площадка								
8. Склад опасных грузов								
9. Командно-диспетчерский пункт								
10. Аварийно-спасательная станция								
11 База аэродромной, службы								
П Здание РЭМ								
13 Ангар А ГБ								
П. Склад ГСМ								
Рис. 2.2. Фрагмент матричной модели СТТ
располагаются в зависимости от плани-
ровки элементов аэродрома, в основ-
ном ВПП. По сравнению с СТТ возмож-
ности вариантного проектирования аэ-
родрома и объектов, которые связаны
с ним, крайне ограничены, и их раз-
мещение может выполняться традици-
онным путем. В то же время между
зданиями и сооружениями СТТ и эле-
ментами аэродрома существуют опре
деленные связи, которые должны быть
учтены при проектировании генераль-
ного плана.
Трассировка 'внешних и внутренних
коммуникаций влияет на размещение
элементов аэропорта, и поэтому выбор
альтернативного варианта должен ми-
нимизировать в том числе затраты на
коммуникации. Выбор места располо-
жения очистных и водозаборных соору-
жений зависит от ряда местных усло-
вий, хотя влияние их на проектиро-
вание СТТ незначительно и может быть
задано координатами области их раз-
мещения. Поэтому можно исключить
эти сооружения из матричной модели.
Вместе с тем матричная модель в
виде, представленном на рис. 2.2, не
полностью отражает существо функцио
нальных связей между зданиями и со-
оружениями, поскольку здесь отсут-
ствуют все внешние по отношению к
СТТ элементы. Проектируемые здания
и сооружения аэропорта нельзя рас-
сматривать изолированно от внешней
среды. Это в первую очередь транс-
портные и коммуникационные связи
аэропорта с инфраструктурой окружаю-
щей среды. Экологические связи также
оказывают влияние на выбор площадки
для размещения аэропорта.
Используя матрицу (см. рис. 2.2),
можно построить некоторый структур-
ный граф, отображающий наиболее су-
щественные технологические связи про-
ектируемого объекта. В число вершин
этого графа входят не только внут-
ренние элементы, которые необходимо
располагать на СТТ, но и размещенные
внешние сооружения (летная полоса
МС, перроны, подъездная автомобиль-
ная дорога, подъездная дорога и т. д.)
19
Рис. 2.3. Подграф функциональной связности
элементов службы АТБ:
1— МС; 2- перрон; 3— здание техслужб; 4— моечная
секция; 5— здание технических бригад; 6— ацетилено-
вая, 7 компрессорная; 8 станция пожаротуше-
ния; 9 градирня; 10—аигар; И трансформатор-
ная подстанция; 12 — корпус горячих и вредных произ-
водств; 13 корпус цеха главного механика; 14—
производственный корпус; 15— сооружения для нейт
рализации смывных вод; 16— здание ремонта хими-
ческой аппаратуры; 17— площадка доводочных работ;
— жесткие технологические связи; --—
прочие технологические связи
Это форма моделирования СТТ более
наглядна и уже позволяет анализиро-
вать качество проектного решения с
точки зрения его функциональности,
соответствия мест размещения объектов
технологическому процессу производст-
ва, для которого она предназначена
(рис. 2.3).
На основе результатов анализа струк-
туры объекта проектирования (см. рис.
2.1), матричной модели СТТ (см. рис.
2.2) и графов технологических связей
между зданиями и сооружениями аэро-
порта (см рис. 2.3) возможно создание
модели традиционного размещения эле-
ментов аэропорта. В данной модели при
проектировании возможно использо-
вание ЭВМ
При традиционных методах разработ-
ки оценку качества проектного реше-
ния генерального плана можно осу-
ществить лишь после составления смет-
ной документации, которая завершает
процесс проектирования. Если учесть,
что все принципиальные решения по
размещению зданий и сооружений аэро-
20
порта принимают на стадии технико-
экономических исследований при со-
ставлении схемы генерального плана,
становится понятным, что необходимого
технико-экономического обоснования
вариантов компоновки аэропорта на
этой стадии проектирования практи-
чески добиться невозможно из-за от-
сутствия сметной документации.
Для преодоления этого затруднения
нужно объединить творческие возмож-
ности человека с вычислительным и ин-
формационным потенциалом ЭВМ, что
достигается лишь при создании некото-
рой модели, имитирующей процесс раз-
мещения элементов СТТ аэропорта. Со-
держание алгоритма подобной модели
может характеризоваться такой после-
довательностью. Первый этап решения
этой задачи связан со сбором и систе-
матизацией исходных данных, необхо-
димых для проектирования размеще-
ния основных элементов генерального
плана аэропорта.
Следующий этап включает анализ
собранных исходных данных и выбор
первоначального варианта размещения
зданий и сооружений аэропорта. На
этом этапе отыскиваются аналоги про-
ектируемого объекта и устанавлива-
ются приоритеты в размещении отдель-
ных элементов СТТ на основе исход-
ных данных, справочно-нормативной
документации и опыта проектирования.
Основным принципом проектирования
генерального плана является зонирова-
ние территории (см. гл 9) и разме-
щение сооружений в кварталах с учетом
рационального технологического про-
цесса в зонах. На основе этих операций
проектировщиком устанавливается
приоритет размещения отдельных групп
и зданий и сооружений, а внутри
этих групп — приоритет отдельных эле-
ментов. При определении порядка раз-
мещения руководствуются технологи-
ческими или функциональными связями
элементов аэродромами СТТ.
На третьем этапе проектирования
осуществляется разработка других ва-
риантов размещения объектов. Разме-
щение производится с учетом функцио-
нальных критериев (см. § 2.3). В первую
очередь учитываются требования безо-
пасности, обусловленные нормативны
ми ограничениями на взаимное разме-
щение объектов. Далее соблюдается
требование смежного расположения
элементов, связанных жесткими техно-
логическими связями (см. рис. 2.3).
Тем самым учитывается функциональ-
ный критерий совместимости компонен-
тов при проектировании генерального
плана. Наряду с этим размеры разме-
щаемых зданий и сооружений принима-
ются с учетом перспективы развития
аэропорта на срок 20 лет. Этим самым
при компоновке генерального плана
учитывается критерий гибкости плани-
ровочного решения
Следующим этапом является предва-
рительная качественная оценка вариан-
та размещения зданий и сооружений на
генеральном плане по условиям тех-
нологической связности размещаемых
объектов (с учетом размеров структур-
ных графов — см. рис. 2.3). На этом
этапе ориентируются на некоторые эко-
номические показатели планировки:
площадь застройки СТТ, коэффициент
застройки, протяженность различных
коммуникаций (ориентировочно).
На последующем этапе проектиро-
вания производят анализ и выбор наи-
лучшего из конкурентоспособных вари-
антов, полученных в ходе проектиро-
вания, с учетом критериев §2.3. В слу-
чае необходимости, если рассмотренные
варианты не удовлетворяют по каким-то
показателям проектировщика, процесс
проектирования повторяется путем
формирования нового варианта ре-
шения.
В случае получения удовлетворяю-
щего проектировщика варианта плани-
ровочного решения генерального плана
t процесс разработки прекращается, про-
изводится оформление результатов про-
ектирования и передача их для реше-
ния следующих проектных задач.
2.3.	Критерии качеств^ проектных
решений размещения объектов
на генеральном плане
При решении задач оптимизации
очень важной является проблема выбо-
ра критериев. Для рассматриваемой за-
дачи проектирования генерального пла-
на аэропорта отсутствуют специальные
теоретические разработки методов фор-
мирования критериев оптимальности.
Поэтому на данном этапе можно только
отметить, что всю информацию, описы-
вающую состояние объекта проектиро-
вания, необходимо объединить в не-
большое число критериев, которые
должны учитывать наиболее существен-
ные стороны проектируемого генераль-
ного плана аэропорта, и допустить
достаточно простую приближенную
оценку по натурным данным. Чтобы
сформулировать критерии оптималь-
ности и на их основе построить целевую
функцию, нужно выявить как можно
более полный перечень требований к
проектированию генерального плана, из
которого затем выделяют наиболее су-
щественные требования.
Исходя из общих представлений об
интегральном критерии качества fes,
применяемого в оценке промышленных
изделий (ГОСТ 15487—80), можно за-
писать:
feK),
где — критерий функциональности;
k3 — критерий экономичности; kK— крите-
рий эстетичности.
Структура комплексного показателя
качества проектируемого генерального
плана аэропорта представлена на
рис. 2.4.
В общем виде экономический кри-
терий качества можно записать в сле-
дующем виде:
F, = F кк -|- F n3-\-Fкек +Г ксэ»
где fKK = P|S(x, у, 6)— 2=| /Д] — крите
рий капитальных затрат на благоустройство
отчужденной территории; /?K9=P2S(x, у, 0)—
критерий, отражающий затраты на отчуж-
дение сельскохозяйственных угодий; Fycr =
= S 1^_1(|х,—Х|| + \у,— i/,l)W"Ki/ — кри-
терии затрат да строительство коммуника-
ций; Гксэ=2=1 JL/lx,—Х)| + |и,—у,|)Х
X — критерии коммуникационной связ-
ности, выражающий стоимость содержания
коммуникаций.
Полный вид экономического критерия
после некоторых преобразований запи-
сывают так:
21
Рис. 2.4. Структура комплексного показателя качества проектируемого генерального плана аэропорта
fm	1
s(a,//,«)- 2 itb, +
/=|	J
k n
+ ft, s (x,y, e) + 2 S (|x, — x,| +
<=i,=i
Если ввести прямоугольные коорди-
наты и принять расстояния по центрам
элементов проектируемой СТТ
р(0„ 0,)=|х,— х,| + !«/,—у,1,
' то выражение для определения эко-
номического критерия преобразуется к
виду
Г	гп	i
Тэ = ft S (х, у, Н) - 2 /, м +
I	1= I	J
>	k п
+ p2s(x,y,6i+ 2 2 p(o„o,)(w% +
>=ii=i
+ П,).
где 0i — затраты на благоустройство еди-
ницы площади, 02— затраты, связанные с
потерей единицы сельскохозяйственных уго-
дий; S(x, у, 0) — площадь занятой СТТ
территории; (х, у, 0)—вектор параметров
размещения элементов СТТ; 1,Ь,— размеры
j-го компонента СТТ; — капитальные за-
траты на сооружение г го вида коммуни-
каций между г-м и /-м объектами; —
эксплуатационные расходы иа содержание
«-го вида коммуникаций между «-м и /-м
объектами.
Следующая группа показателей (см.
рис. 2.4) характеризует качество про-
ектируемого аэропорта с точки зрения
соответствия размещения отдельных
элементов генерального плана произ-
водственному процессу и учету перспек-
тивы развития по мере набора мощ-
ности аэропортом. Сюда относятся по-
казатели безопасности планировочного
решения, технологическая связность
компонуемых зданий и сооружений и
совместимость их с точки зрения тех-
нологического процесса, гибкость пла-
нировки, а также транспортные и люд-
ские потоки во времени функциониро-
вания аэропорта.
Основной функциональный критерий
безопасности заключается в том, что все
элементы проектируемого объекта
должны располагаться на генераль
ном плане с обязательным соблюдением
противопожарных, санитарных и тех-
нологических разрывов по условиям
шума, выделяемых вредностей, сверх-
высоких частот и т. д. Этот критерий
можно записать так;
tn tn
F6 = 2 2 f(R4) = N,
>=| /=|
где m — количество проектируемых объ-
ектов; — расстояние между «м и / м ком-
понентами в принятом варианте решения,
А' — количество учитываемых ограничений;
22
( 1, если Rij^Rq-,
I о, если R^Rfj,
где R?t— минимальное расстояние между
«-м и /-м компонентами, на взаимное распо-
ложение которых есть ограничения.
Требованиями критерия безопасности
объясняется приоритет в порядке про-
ектирования генерального плана аэро-
порта, в соответствии с которым в пер-
вую очередь проектируют аэродром, а
затем СТТ. Для аэродрома эти ограни-
чения настолько жесткие, что их соблю-
дение практически однозначно опреде-
ляет проектное решение по размещению
его элементов.
Связность компоновки элементов ге-
нерального плана характеризует ка-
чество проектного решения с точки зре-
ния минимизации затрат труда произ-
водственных процессов, что обеспечива-
ется уменьшением трудоемкости пере-
дачи материально-технических ресур-
сов, потребных для целей бесперебой-
ного функционирования аэропорта, а
также уменьшением расстояний по ли-
ниям циркуляции материальных, люд-
ских, энергетических и других ресурсов.
В математическом виде функционал
связей объекта можно сформулировать
так:
п п
FfB = S 2
<=| /=|
где IT;, — весовой коэффициент техноло-
гической связности I го и /-го компонентов
проектируемого объекта
Содержание критерия заключается в
необходимости минимизировать длину
всех технологических связей с учетом
их значимости. Весовой коэффициент
значимости связи
W^ = E''kll + 3„q,h
где Е"— нормативный коэффициент эф-
фективности капитальных вложений; k,,—
капитальные вложения на 1 м технологи-
ческой связи; Эд— эксплуатационные за-
траты на 1 м связи; — коэффициент
грузонапряженности.
Совместимость характеризует ка-
чество компоновочного решения с точки
зрения рационального размещения эле-
ментов в соответствии с технологиче-
ским процессом производства и архи-
тектурно-строительными требованиями.
При этом учитываются специфические
свойства объекта, проявляющиеся в не-
обходимости смежного размещения от-
дельных сооружений, например, авиа-
ционно-технической базы у МС хране-
ния, а также размещения технологи-
ческих потоков в объекте. Выражение
для этого критерия
п п
FCOB= 2 2 Дпч);
.=1 /=|
( а,|, если p4^p°i\
f(au)— I о, если
где а,(— весовое значение совместимости
/-го и /-го элементов проектируемого объек-
та; pl)— минимальная длина границ между
/-м и /-м компонентами, при которой
достигается совместимость; рд— общая дли-
на границ между i-м и / м элементами
объекта.
Для аэропорта оптимизация компо-
новочного решения по данному крите-
рию означает безусловное соблюдение
жестких технологических связей между
смежными зданиями и сооружениями.
Гибкость планировки означает обес-
печение возможности свободного разме-
щения и развития отдельных элементов,
составляющих проектируемый объект.
Для задачи проектирования генераль-
ного плана этот критерий можно
выразить в общем виде следующим
образом:
Fr„eii = FСИ + FПК»
где Fm— функционал, выражающий
стоимость сноса существующих зданий и со-
оружений при реконструкции объекта; Fm—
стоимость прокладки коммуникаций при ре-
конструкции.
Оптимизация проектного решения по
данному критерию означает при проек-
тировании аэропорта необходиимость
предусматривать перспективу развития
отдельных его зданий и сооружений.
Критерий людских и транспортных
потоков характеризует компоновочное
решение генерального плана с позиций
участников производственного процес-
са. При проектировании СТТ этот кри-
терий можно ограничить критерием
23
людского потока и выразить следующим
образом:
т т
СдП = S S С 1,1,
i=l j=l
где — число людей, перемещающихся
между <-м и /-м объектами в течение
рабочего дня; /1(— расстояние между i-м и
/-м объектами СТТ.
Показатель неформализуемых крите-
риев, отражающих архитектурную вы-
разительность проектируемого гене-
рального плана аэропорта и его гар-
монию с окружающей естественной сре-
дой Ф3, в самом общем виде можно
записать как
Фэ Фарх “Ь Фсов,
где Фарх— критерий архитектурной выра-
зительности; Фео»— к ерий гармонии объ-
екта с окружающей щой.
Совокупность рассмотренных крите-
риев в значительной степени опреде-
ляет качество проектных решений СТТ
аэропорта как при автоматизирован-
ном, так и традиционном методе про-
ектирования.
2.4. Оптимизация планировочного
решения служебно-технической
территории аэропорта
Задача оптимального размещения
зданий и сооружений на генеральном
плане аэропорта (как и любого про-
мышленного предприятия) относится к
классу нелинейных многоэкстремаль-
ных задач математического программи-
рования.
Точного решения подобных задач до-
биться в настоящее время практи-
чески невозможно.
Эта задача формулируется следую-
щим образом. На заданном участке
(площадке), представляющем собой об-
ласть, ограниченную замкнутой лома-
ной, следует компактно разместить зда-
ния и сооружения таким образом, чтобы
целевая функция имела минимальное
значение и выполнялись заданные усло-
вия размещения.
Математически задача поиска оп-
тимального размещения зданий и соору-
24
жений .СТТ в самой общей постанов-
ке может быть сформулирована в виде
многокритериальной задачи оптимиза-
ции: определить / = {/|, /2,М такое,
что F=F(/)->-extrem при 0(1) <0.
Здесь I — вектор переменных параметров
проектного решения;
1,[х,,, х,2. х,*} — вектор параметров раз-
мещения j-го объекта;
ха — параметр размещения «-го
объекта;
F = {f\, f?, .... /5)— векторная целевая функ-
ция решаемой оптимизационной
задачи (критерий качества);
),=[{])—частный критерий качества
решения;
0(/) = {0,(/), 0,(1)}—область изменения пара-
метров проектного решения.
Метод решения поставленной оптими-
зационной задачи определяется видом
выбранной целевой функции и областью
изменения параметров решения. Один
из вариантов решения данной задачи
в виде человеко-машинной системы ав-
томатизированного проектирования
разработан канд. техн. наук. В. Г. Ко-
лесниченко под научным руководством
проф. В. Е. Тригони.
Изучение процессов проектирования
позволило установить, что соблюдение
некоторых простых требований при тра-
диционной технологии проектирования
можно рассматривать как выделение
оптимальных областей для некоторых
функциональных критериев качества.
Так, размещение отдельных объектов
на расстояниях, определенных санитар-
ными, противопожарными и другими
нормами, эквивалентно оптимизации
проектного решения по критерию бе-
зопасности. Смежное размещение от-
дельных элементов (например, ангара и
приангарного места стоянки, подъезд-
ной железной дороги и склада ГСМ,
аэровокзала и перрона) эквивалентно
оптимизации по критерию совместимо-
сти.
Задание размеров размещаемых эле-
ментов с учетом перспективы развития
аэропорта на срок не менее 20 лет —
это по существу требование критерия
гибкости планировочного решения.
Таким образом, соблюдая эти доста-
точно простые требования, функцио-
нальность проектируемого объекта
можно оценивать с точки зрения его
технологической связности и критерия
людских потоков. Для этой цели ис-
пользуют проекты аналоги, как это
предлагается для оценки качества
при экспертизе проектов. Этот критерий
выражается через «взвешенную» сум-
марную длину связей между определен-
ными объектами, где «вес» или значи-
мость отдельных связей устанавлива-
ются путем обработки выборки проек-
тов-аналогов.
Функциональный критерий оценки
вариантов генерального плана можно
записать в виде
k
(g) = S р<фш.
i=i
где k — количество объектов, имеющих
функциональные (технологические или люд-
ские) потоки связи; р*ь— длина i-й функцио-
нальной связи, измеренная в прямоугольных
координатах и переведеииая в интервальную
шкалу.
Интервальная шкала представляет
собой, числовую шкалу, полученную на
базе статистической обработки проек-
тов-аналогов:
математическое ожидание расстоя-
ния по i-й функциональной связи
М(р,в) — начало отсчета;
дисперсия расстояния по связи
£)(р,в)—масштаб измерения;
вектор длин i-й функциональной свя-
зи выборки из проектов р,в.
Приведение р&, являющейся частным
критерием, к этой шкале осуществля-
ется по формуле
Л Р*~м
„ф _ '_____
где р,ф= |х,— х,| + \у, — у,\—длина i-й
функциональной связи,
Xi, х,, у,, у, - координаты полюсов объектов,
связанных функционально.
Критерий экономичности на базе
статистической обработки проектов-
аналогов, отражающий компактность и
коммуникационную связность, можно
записать в виде
F3 = ₽о’ + Р?’ Sot + Р? +Pt*S<u +
р г-	т	- z	Г
+ SI Ро + S Р/ рх (Q > 0/)| ( 1 + S fc,
i= II	i~ I	J '	/= I
где pt’, рй“, PiK— параметры регрес-
сии; Sot, 5вл — площади отчуждения терри-
тории под объект и благоустройство, ро, Р',
(/=l,zn)—параметры регрессии для «-го
вида коммуникаций; ру{0(, О,)—суммарная
длина связей в ортогональной метрике меж-
ду i-м коммуникационным объектом и эле-
ментами /-Й функциональной группы; р—
количество видов коммуникаций, т — ко-
личество функциональных групп; Т— рас-
четный срок эксплуатации объекта; k,—
коэффициент, отражающий затраты на со-
держание коммуникаций в j-м году их экс-
плуатации
Для получения коэффициентов пар-
ных (стоимостей землеотвода и благо-
устройства территории) и множествен-
ных линейных регрессий (стоимости
коммуникаций) могут быть использова-
ны стандартные алгоритмы метода наи-
меньших квадратов:
2(f,-FJ2= 2|f/-(Po +
/=i	j-i
1	\ 12
+ 5 Р. Р,< ) min,
1=1	' ’
где п — количество проектов-аналогов;
F, - значение переменной в / м проекте;
г, — предсказываемое значение перемен-
ной; Рп, Р1(1 = 1, /) — искомые параметры
регрессионной зависимости; / — количество
объясняющих (независимых) переменных
или параметров регрессии, р/(— значение не-
зависимой i-й переменной в / м аналоге.
Разработанный метод решения дан-
ной задачи представляет собой после-
довательную оптимизацию параметров
(координат) размещения отдельных
объектов в пространстве рациональных
перестановок (точнее, координат эле-
ментов, соответствующих этим переста-
новкам), каждый элемент которого со-
стоит из определенной последователь-
ности номеров размещаемых объектов.
Каждый объект размещается оптималь-
ным образом для полученного критерия
качества (в точке локального экстрему-
ма) с использованием алгоритма метода
последовательно-одийочного размеще-
25
ния. Для определения точки локально-
го экстремума при плотном размеще-
нии отдельного элемента используют
аппарат построения годографов вектор-
функции (рис. 2.5).
Оптимизация размещения зданий и
сооружений. Автоматизированное фор-
мирование и выбор оптимального вари-
анта компоновки генерального плана
основывается на разделении функций
человека и ЭВМ в процессе поиска
вариантов В этом процессе проекти-
ровщик решает вопросы творческого
характера, связанные с анализом зада-
ния на проектирование, формированием
модели объекта, выбором и коррек-
тировкой лучшего варианта, а также
занимается подготовкой исходных дан-
ных. ЭВМ формирует варианты на ос-
нове заданной целевой функции проек-
тирования, оценивает и выдает проек-
тировщику определенное число лучших
из них.
На основе изложенного принципа
разделения функций человека и ЭВМ в
Рис. 2.5. Схема размещения отдельного (i-ro)
элемента СТТ:
о— точка пересеченна годографов, О — точка воз-
можного размещения объекта; Q — область размеще-
ния; Гу — годограф области размещения; Pi, Pz...—
области запрета для размещения объектов, Гр<— годо-
граф области запрета; О,— центр размещаемого
объекта
процессе проектирования разработана
логическая блок-схема поиска опти-
мального варианта компоновки гене-
рального плана аэропорта (рис. 2.6).
Решение оптимизационной задачи
включает ряд этапов. На первом из них
проектировщик заполняет исходные
данные, которые обычно содержат сле-
дующие сведения:
координаты области размещения
объектов СТТ на генеральном плане
аэропорта и координаты зон запрета
для расстановки зданий и сооружений;
сведения о возможности блокировки
отдельных объектов;
номера фиксированных объектов по
заранее выделенным семи функциональ-
ным группам (I — здания и сооруже-
ния пассажирского назначения; II —
КДП, база аэродромной службы, зда-
ние аварийно-спасательной станции и
ремонтно-эксплуатационных мастер-
ских; III — здания и сооружения авиа-
ционно-технической базы; IV — склады
ГСМ, спецавтобаза, хозяйственный
склад и ремонтно-строительное управ-
ление; V — здания и сооружения ад-
министративно-вспомогательного на-
значения; VI — здания и сооружения,
обеспечивающие аэропорт тепловой
энергией, водой, электричеством, и ин-
женерные коммуникации; VII — здание
УВД и антенное поле);
координаты возможного размещения
фиксированных сооружений;
номера и размеры размещаемых соо-
ружений, координаты некоторых внеш-
них по отношению к СТТ элементов
(аэродрома, подъездных путей, внеш-
них коммуникаций).
На следующем этапе устанавливают
стратегию проектирования, связанную
с определением порядка размещения
перечисленных выше семи функцио-
нальных групп объектов. После этого
ЭВМ анализирует исходные данные и
формирует цифровую модель объекта,
состоящую из векторов и матриц, ко-
торыми она впоследствии будет опери-
ровать. Наряду с этим ЭВМ произ-
водит корректировку заданных в нор-
мативной базе данных задачи мини-
мальных расстояний размещения с уче-
том сведений о возможной блоки-
ровке.
26
. На последующем этапе в соответст-
вии с заданной программой ЭВМ гене-
рирует последовательности размеще
ния объектов по выбранной стратегии,
располагает здания и сооружения, ис-
пользуя годографы вектор-функции
плотного размещения. Каждый отдель-
ный элемент планировки располагает-
ся программой оптимальным для кон-
кретной ситуации размещения образом
с точки зрения минимизации критерия,
принятого для соответствующей функ-
циональной группы. При этом произво-
дится 'оценка размещения всех компо-
нентов СТТ для каждого варианта,
определенного последовательностью
расположения, выбираются и запоми-
наются лучшие проектные решения
Наилучшие найденные решения выда-
ются ЭВМ на печать, а также могут
быть выведены на графопостроитель.
Далее проектировщик анализирует
лучший вариант размещения, исполь-
зуя объективные показатели качества, с
учетом собственного неформализуемого
в программе мнения. Если полученное
решение его не устраивает, он может
изменить стратегию проектирования и
повторить вычислительный процесс.
В противном случае при общей поло-
жительной оценке полученного вариан-
та решения проектировщик дорабаты-
вает машинный вариант размещения с
учетом в основном трассировки внутри-
аэропортовых проездов, которые зави-
сят от расположения объектов и, в
свою очередь, оказывают некоторое
влияние на это расположение.
На завершающем этапе осуществля-
ется оформление полученных результа-
тов проектирования и подготовка исход-
ных данных для статистической обра-
ботки, необходимой для выявления кри-
териев качества проектирования (обыч-
но на базе 5—10 новых проектов).
Структура созданного программного
обеспечения для оптимизации размеще-
ния объектов на генеральном плане
состоит из двух основных частей (под-
систем): первая из них осуществляет
обработку данных проектов-аналогов с
целью получения функциональных и
экономических критериев оценки каче-
ства проектного размещения, а вто-
рая предназначена для размещения
Рис. 2.6. Структурная схема системы автомата ш
рованного размещения элементов СТТ аэропорта
объектов СТТ. Наряду с этим програм-
мное обеспечение включает программу
оценки качества проектного решения,
полученного проектировщиком тради-
ционным (неавтоматизированным) пу-
тем. Имеется также программа графи-
ческого вывода результатов автомати-
зированного проектирования.
2.5. Ситуационный план аэропорта
При проектировании генерального
плана аэропорта необходима увязка
проектных решений по размещению соо-
ружений аэропорта на местности с су-
ществующими населенными пунктами и
промышленными предприятиями, сетью
27
Масштабы Горизонтальный Г100000 вертикальный Г-5000	Препятствий нет	150 125 100 75			—					
										
Уклоны и рисстеяния л"ией„ Ограничения препятствии		Г- 200—		300	V8tl_	 		1130				0		0 2000
Отнетни линий ограничения препятствий				55,0 85,0 180,0 118,0 150,0 150,0						
Отпетни поверхности зеыли				Сэ КГ						
Ранер препятствия						1				
Отпстна верха препятствия						o'boi				
Расстояние				1700	2000	2000	2000	2000	2000	2000
Килиыетры			0	2	4	8 в 10	12	14							
Рис. 2.7. Ситуационный план (а) и профиль воздушных подходов (б) аэропорта
1— аэродром; 2— БПРМ; 3— ДПРМ; 4— полоса воздушных подходов; 5— проектируемая ЛЭП, 6— подъездная
автомобильная дорога, 7— подъездной железнодорожный путь; 8— участок СТТ
транспортных и инженерных коммуни-
каций, рельефом и другими элемен-
тами ситуации местности. Необходимо
также решать вопросы привязки обо-
собленных (вынесенных за границы
аэродрома) сооружений радионавига-
ции и посадки (например, БПРМ и
ДПРМ) и примыкания подъездных пу-
тей и инженерных сетей к аэропорту.
28
Для этих целей в комплексе гене-
рального плана разрабатывается ситуа-
ционный план аэропорта. Он создается
на картографической основе в масшта-
бе 1:25 000—1:100 000. На ситуацион-
ный план наносят (рис. 2.7, а) насе-
ленный пункт с границами перспектив-
ной застройки (или пункты), вблизи
которого намечено строительство аэро-
порта, указывают расположение аэро-
порта с полосами воздушных подходов.
Показывают границы лесных массивов,
сельскохозяйственных угодий, реки, же-
лезнодорожные и автомобильные транс-
портные пути. Наносят проектируемые
подъездные пути к аэропорту, а также
линии и трассы инженерных коммуни-
каций (связь, электроснабжение, во-
доснабжение и др.) и отдельно стоящие
сооружения аэропорта (водоснабже-
ние и др.) и отдельно стоящие соору-
жения аэропорта (водозаборные и очи-
стные сооружения). Кроме того, нано-
сят зоны шумового воздействия аэро-
порта на прилегающую территорию с
указанием трасс движения ВС. В осо-
бых случаях для крупных аэропортов
со сложной схемой организации воз-
душного движения в зоне аэропорта
зоны шумового воздействия могут быть
выделены в отдельный чертеж. ,
На ситуационном плане показывают
схему аэропорта (границы летиых по-
лос, СТТ, полосы воздушных подходов
и т. д.), наносят отдельно стоящие
(обособленные) объекты УВД, радио-
навигации и посадки. Здесь же долж-
ны быть указаны существующие и про-
ектируемые места водозабора, сброса
сточных вод, очистных и других соору-
жений водопровода и канализации,
существующая и проектируемая трассы
водоснабжения и канализации. Отмеча-
ются санитарно-защитные зоны и ре-
зервные территории для перспективного
развития сооружений аэропорта.
На ситуационный план наносят «розу
ветров», а также условные обозначе-
ния основных объектов с экспликаци-
ей строящихся и существующих соору-
жений аэропорта. Ситуационный план,
как правило, дополняют профилем и
планом воздушных подходов по оси
ВПП (рис. 2.7, б), на которых по-
казывают все препятствия, представля-
ющие опасность для полетов.
2.6. Приаэродромная территория
и полосы воздушных подходов
П риаэродромная территория — это
прилегающая к аэродрому местность,
над которой в воздушном простран-
а)
б)
Рис. 2.8. Схема аэродрома с односторонним (6) и
двусторонним (а) размещением приаэродромной
территории:
/— полосы воздушных подходов; Г — крайние части;
Д — средняя часть. В — ширина и С — длина приаэ-
родромной территории. I —длина средней части; f —
длина крайней части
стве производится маневрирование воз-
душных судов.
В пределах приаэродромной террито-
рии высота естественных (возвышенно-
сти, горы, лесные массивы) и искус-
ственных (здания, сооружения) препят-
ствий ограничивается условными го-
ризонтальными и наклонными плоско-
стями, называемыми плоскостями огра-
ничений, параметры которых регламен-
тированы нормами проектирования.
Размеры и наклоны плоскостей огра-
ничения препятствий устанавливаются
в зависимости от летно-технических
характеристик ВС и нормируются при-
менительно к классу аэродрома.
Под высотным ародромным препят-
ствием понимают все неподвижные вре-
менные или постоянные и подвижные
объекты или части их, которые раз-
мещены в зоне, предназначенной для
движения воздушных судов, или кото-
рые возвышаются над плоскостью ог-
раничений, предназначенной для обес-
печения безопасности ВС в полете.
В плане приаэродромная территория
представляет собой прямоугольник,
состоящий, как правило, из трех ча-
стей: средней и двух крайних (рис.
2.8, а). Размеры составляющих эле-
29
ментов приаэродромной территории за-
висят от класса аэродрома. Ширина
территории В изменяется от 25 до 40 км
Крайние участки Г могут иметь длину
25—30 км, а средние—20—60 км. Та-
ким образом, общая длина приаэрод-
ромной территории С составляет 100 км
и более, а ширина — до 1 /з общей
длины
В случаях когда на территориях край-
них частей высота препятствий превос-
ходит допустимую, разрешается прини-
мать территорию без одной или двух
крайних частей при условии обеспе-
чения безопасности маневров захода на
посадку ВС.
По условиям дислокации соседних
аэродромов и при наличии препятствий
может быть также допущено односто-
роннее расположение (рис. 2.8, б) при-
аэродромной территории по отношению
к продольной оси летной полосы. Для
таких аэродромов разрабатывают спе-
циальные схемы маневров безопасных
взлетно-посадочных операций ВС.
Размеры приаэродромной территории
определяют минимально допустимые
Рис 2.9 Разрезы по оси приаэродромной терри-
тории (о), оси полосы воздушных подходов (6) и
поперечный разрез приаэродромной террито-
рии (в):
1, 4 — ВПР 2 — ГВПП 3 —ИВПП
расстояния между соседними аэродро
мами, обеспечивающие независимые
одновременные взлеты и посадки ВС на
соседних аэродромах. Соседние аэро-
дромы располагают так, чтобы их при-
аэродромные территории не накладыва-
лись одна на другую. Допускается как
исключение пересечение только внеш-
них половин крайних частей приаэро-
дромной территории при условии уста-
новления согласованных режимов по-
лета, гарантирующих безопасность од-
новременных полетов с двух соседних
аэродромов.
В пределах средней части приаэро-
дромной территории должна быть обес-
печена бе (опасность полетов ВС с од-
ним неработающим двигателем, ухода
на второй круг, захода на посадку с
отворотом и выходом на посадочный
курс или по прямоугольным маршрутам.
В пределах крайних частей обеспе-
чивается безопасность полетов при за-
ходе на посадку по прямой.
На этой части приаэродромной терри-
тории высота естественных и искус-
ственных объектов для аэродромов всех
классов не должна превышать 200 м над
высотой расположения аэродрома (от-
меткой поверхности ИВПП в наивыс-
шей точке относительно уровня моря).
В крайних частях приаэродромной тер-
ритории высота объектов ограничива-
ется плоскостью ограничений, восходя1
щей от границ среднего участка с вы-
соты 200 м, с уклоном, определяемым
нормативными требованиями (рис. 2.9,
а, б).
Высота препятствий за боковыми гра-
ницами рабочей части площади летных
полос (рис. 2 9, в) ограничивается сна-
чала наклонной плоскостью с уклоном
Г.10 до высот ы 50 м, затем горизонталь-
ной площадкой и далее снова наклон-
ной плоскостью с уклоном 1.25 до высо-
ты 200 м. В пределах боковых полос
безопасности не допускается никаких
препятствий. В виде исключения здесь
размещают системы посадочных огней,
дистанционных знаков, а также глис-
садного радиомаяка (ГРМ), посадоч-
ного локатора (ПРЛ) и УКВ радио-
пеленгаторов при условии, что высота
зданий не выходит за линию ограни-
чений с уклоном 1:10.
30
Часть приаэродромной территории,
примыкающая к летной полосе и про-
стирающаяся в направлении взлета или
посадки ВС, над которым производится
набор высоты при взлете и снижение
при посадке, называют полосой воздуш-
ных подходов (ПВП). К этому участ-
ку приаэродромной территории предъ-
являют особые требования.
Размеры полос воздушных подходов
в плане и допустимые высоты объек-
тов должны обеспечивать безопасность
полета ВС в случае отказа двигателя,
посадку по приборам в условиях пло-
хой видимости и уход на второй круг
при прерванной посадке. В связи с этим
требования к ПВП для взлета и по-
садки различаются. Высоту объектов в
ПВП отсчитывают при восходящем от
ИВПП уклоне местности — от отметки
внешней границы КПБ, при нисходя-
щем уклоне — от отметки ближнего
торца ИВПП, вынесенной за границы
КПБ.
Полоса воздушных подходов для слу-
чая взлета (рис. 2.10, а, б) пред-
ставляет собой трапецию с боковыми
сторонами, расходящимися под углом
15° от границ летной полосы до
ширины 2000 м (по 1000 м в каждую
сторону от оси ПВП). Эта ширина
остается постоянной до высоты 200 м, а
длина устанавливается в каждом кон-
кретном случае, исходя из условия
достижения плоскостью ограничения
препятствий высотой 200 м.
Полоса воздушных подходов для слу-
чая посадки (см. рис. 2.10, а, в) пред-
ставляет собой трапецию с боковыми
сторонами, расходящимися под углом
15° от границ летной полосы до до-
стижения плоскостью ограничения пре-
пятствий высоты 200 м. Длина ПВП для
визуальной посадки составляет 1000 м.
Помимо указанных общих требова-
ний, существуют также и специальные
требования, нормирующие соответст-
вующими поверхностями ограничение
препятствий для обеспечения безопас-
ности посадки ВС. Эти требования
устанавливают предельно допустимую
высоту объектов, при которых обес-
печивается безопасный заход на посад-
ку до высоты принятия решения (под-
Рис. 2.10. Продольный разрез но оси летиой поло-
сы (а) и полосы воздушных подходов для взлета
(б) и посадки (в):
1— ось летной полосы; 2— летная полоса; 3— полосы
воздушных подходов
робнее см. §3.1) и уход на второй круг
с этой высоты (прерванная посадка).
Предельно допустимая высота объек-
тов определяется расчетным путем в
соответствии с установленным углом на-
клона глиссады, высотой опорной точки
и другими факторами. Требования к ог-
раничению препятствий в плане и по вы-
соте нормируются по зонам: конечного
этапа захода на посадку и конечного
этапа ухода на второй круг.
В пределах полос воздушных подхо-
дов не допускается расположение зда-
ний и сооружений, связанных с массо-
вым скоплением людей (фабрик, заво-
дов, жилых и культурно-бытовых зда-
ний, а также складов нефтепродуктов,
взрывчатых веществ и других взрыво-
опасных складов).
Воздушные высоковольтные линии
электропередачи, расположенные в пре-
делах границ ПВП, должны удовлетво-
рять требованиям к высоте и распо-
лагаться на удалении от границы летной
полосы не менее 4 км для высших
классов аэродромов.
Расстояние между высоковольтными
линиями электропередачи и граница-
ми летной полосы аэропортов высших
классов может составлять 2 км, если
линии закрыты со стороны летной поло-
сы по всей ширине полосы воздуш-
ных подходов высотными препятствия-
ми (складками местности, лесными
насаждениями). Вне полосы воздушных
подходов высоковольтные линии элект-
ропередачи располагаются, как прави-
31
ло, не ближе 1 км от границ летной
полосы и только при наличии закры-
вающего. рельефа (затеняющих зда-
ний и сооружений), а также удовлет-
ворении требованиям ограничения к вы-
сотам препятствий.
Здания и сооружения, расположен-
ные в пределах воздушных трасс, а
также в районе действия условных
плоскостей ограничения препятствий,
в целях обеспечения безопасности по-
летов воздушных судов должны иметь
дневную и ночную маркировку. По-
скольку взлетно-посадочные операции
осуществляются с летных полос в двух
противоположных направлениях, раз-
меры и конфигурация условных плоско-
стей ограничения препятствий, высота и
расположение их определяются как для
обеспечения взлета, так и посадки
воздушных судов.
Контрольные вопросы
1.	Какие основные требования предъявляются
к проектному решению генерального плана аэро-
порта?
2.	Каковы основные технико-экономические
показатели генеральных планов аэропортов и
критерии качества размещения на нем зданий
и сооружений?
3.	Какие основные виды моделей используют-
ся при оптимальном размещении зданий н со-
оружений аэропорта?
4.	В чем сущность математической задачи
поиска оптимального размещения зданий и со-
оружений аэропорта?
5.	Для каких целей разрабатывают ситуаци-
онный план аэропорта?
6.	Как определяют размеры полос воздушных
подходов и требования к ограничению высот
препятствий в продольном направлении лет-
ной полосы?
Глава 3.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ЛЕТНЫХ ПОЛОС АЭРОДРОМА
3.1.	Элементы летных полос
и их назначение
Летная полоса (ЛП)— участок аэро-
дрома, предназначенный для взлета
и посадки воздушных судов и включаю-
щий взлетно-посадочную полосу
(ВПП), концевые (КПБ) и боковые
(БПБ) полосы безопасности. На аэро-
32
дроме может быть одна или несколько
летных полос.
Взлетом называют ускоренное движе-
ние ВС от начала разбега до высоты,
на которой достигается безопасная ско-
рость полета. Процесс взлета состоит из
двух этапов (рис. 3.1, а): разбега ВС
по ВПП и его разгона с набором
высоты. Разбег необходим для созда-
ния подъемной силы, способной отор-
вать ВС от земли. По достижении
некоторой скоросФи движения пилот,
увеличивая угол атаки, отделяет от зем-
ли носовое колесо, и дальнейший разбег
происходит на колесах основных опор.
При отрыве подъемная сила крыла
становится несколько больше силы тя-
жести, и самолет переходит к движению
в воздухе. Дальнейший разгон с набо-
ром высоты до 10 м представляет
собой ускоренное прямолинейное дви-
жение вверх по наклонной к горизон-
ту траектории.
Длиной разбега считают расстояние,
проходимое ВС от места старта до
точки, в которой самолет достигает ско-
рости отрыва. Взлетной дистанцией на-
зывают расстояние по горизонтали, про-
ходимое ВС от момента страгивания до
момента набора высоты 10 м (над
уровнем ВПП относительно точки от-
рыва) с одновременным достижением
безопасной скорости для последующего
набора высоты*
Посадкой считают замедленное дви-
жение самолета с высоты, соответ-
ствующей входу в глиссаду, и до полной
его остановки (рис. 3.1, 6).
В траектории движения ВС при по-
садке выделяют следующие основные
участки: предпосадочное снижение
(снижение по глиссаде), выравнивание,
выдерживание, парашютирование, при-
земление и пробег.
Участок предпосадочного снижения
(снижения по глиссаде) до высоты
15 м и далее до высоты выравни-
вания (6—10 м) представляет прямо-
линейное движение по наклонной траек-
тории. На следующем участке вырав-
нивания ВС движется по криволиней-
ной траектории, переходя постепенно
на режим горизонтального полета.
Выравнивание заканчивается в тот
момент, когда расстояние до ВПП не
Рис. 3.1. Схема взлета и посадки ВС:
1„ — длина разбега — длина разгона с набором
высоты, — взлетная дистанция; /си — снижение по
глиссаде; 1,ыр — длина выравнивания; /,ыд — длина
выдерживания; /„р— длина пробега; /оос — посадоч-
ная дистанция
Рис. 3.2. Элементы летной полосы:
/— взлетно-посадочная полоса с искусственным
покрытием (ИВПП); 2—грунтовая взлетно посадоч-
ная полоса (ГВПП); 3- боковая полоса безопас
иости (БПБ) 4— концевая полоса безопасности
(КПБ)
превышает 1 м. После выравнивания
выполняют этап выдерживания, кото-
рое завершают на расстоянии от по-
верхности ВПП 0,5—0,25 м. После этого
скорость полета уменьшается настоль
ко, что подъемная сила становится
меньше силы тяжести ВС, и происхо-
дит его парашютирование (провалива-
ние), при котором колеса касаются
поверхности ВПП.
Горизонтальную составляющую ско-
рости самолета в момент касания ко-
лесами поверхности ВПП называют
посадочной скоростью. С этого момента
начинается последний этап посадки
ВС — пробег. Для сокращения дистан-
ции пробега используют силы аэродина-
мического сопротивления (выпуск ин-
терцепторов крыла, включение реверса
тяги двигателей и колесные автоматы
тормозов) для гашения кинетической
энергии движения ВС.
Длиной пробега называют расстоя-
ние, пройденное самолетом от точки
приземления до полной его останов-
ки.
Посадочная дистанция — это рас-
стояние по горизонтали, проходимое са-
молетом при посадке с момента про-
лета высоты 15 м над порогом ВПП
до момента его полной остановки после
пробега.
Летная полоса, как правило, должна
обеспечивать выполнение взлетно-поса-
дочных операций с двух противополож-
ных направлений. В отдельных случаях
допускается использование для взлета и
2 Зак 1027
посадки летной полосы лишь с одного
направления при условии полного соб-
людения безопасности полетов.
Летная полоса включает следующие
элементы (рис. 3.2).
Взлетно-посадочная полоса (ВПП) —
часть ЛП, специально подготовленная
для взлета и посадки ВС. Она может
быть с искусственным покрытием
(ИВПП) и грунтовой (ГВПП). Лет-
ные полосы трассовых аэродромов име
ют, как правило, одновременно ИВПП
и ГВПП Расположенные в пределах
ВПП воздушные участки взлетной и
посадочных дистанций создают некото-
рый запас длины ВПП и обеспечи-
вают безопасность взлетов и посадки
ВС при возможных отклонениях от
установленных правил пилотирования
На одной ЛП могут быть одна или
несколько ВПП.
Концевая полоса безопасности
(КПБ)—специально подготовленный
участок летной полосы, примыкающий к
концу ВПП и предназначенный для
обеспечения безопасности при воз-
можном выкатывании самолета за ее
пределы при прерванном взлете или по-
садке.
Боковая полоса безопасности
(БПБ)—подготовленный участок лет-
ной полосы, примыкающий к боковой
границе ВПП и предназначенный для
обеспечения безопасности при вероят-
ных выкатываниях самолетов за ее бо-
ковую кромку в процессе взлета или
посадки.
33
Свободная зона (СЗ)— участок ЛП,
примыкающий к КПБ и обеспечиваю-
щий безопасность набора высоты ВС
на воздушном участке взлетной дистан-
ции. Образуется в тех случаях, когда
дистанция продолженного взлета ока-
зывается больше дистанции прерванно-
го взлета для ВС с одним отказав-
шим двигателем. Суммарная длина
КПБ-|-СЗ изменяется в пределах от
длйны собственного КПБ (при отсут-
ствии СЗ) до значения, не превы-
шающего половины длины ВПП.
 В процессе выполнения посадки важ-
ное значение приобретает возможность
визуального определения экипажем по-
ложения ВС относительно торца и оси
ВПП по ясно различимым наземным
ориентирам — в ясную погоду видимые
границы и маркировка ВПП. При по-
садке в условиях плохой видимости
или ночью экипаж пользуется посадоч-
ными фарами и светосигнальными по-
садочными системами, которые позво-
ляют пилоту визуально завершить по-
следние этапы посадки. Для обеспе
чеьия безопасности посадочных опера-
ций установлены определенные требо-
вания к минимуму аэродрома для по-
садки.
Минимум аэродрома для посадки оп-
ределяется минимально допустимыми
значениями дальности видимости на
ВПП и высоты нижней границы обла-
ков (вертикальной видимости), равной
высоте принятия решения.
Под дальностью видимости понимают
максимальное расстояние в направле-
нии посадки, на котором ориентиры
ВПП (маркировка, огни, маркеры),
ограничивающие конец (торен) ВПП,
ясно различимы пилотом в определен-
ном положении (на высоте примерно
5 м). Высотой принятия решения назы-
вают установленную высоту, на которой
должен быть начат маневр ухода на
второй круг, если до этой высоты
не установлен визуальный контакт с ог-
нями светооборудования аэродрома
или другими ориентирами по курсу по-
садки или если положение ВС в прост-
ранстве по отношению ВПП не обес-
печивает безопасной посадки
ВПП оборудуют наземными радио-
техническими и светотехническими
34
средствами, которые в совокупности с
бортовым оборудованием ВС должны
обеспечивать надежное и безопасное
выполнение посадки. Такие оборудован-
ные ВПП предназначены для инстру-
ментальной посадки.
Система инструментальной посад-
ки — это комплекс наземного и борто-
вого оборудования, в более общем
случае бортовой системы полуавтома-
тизированного и автоматизированного
управления непрерывной информацией
о текущем положении ВС в простран-
стве относительно линии курса полета,
глиссады планирования и расстояния
от начала ВПП.
Управление воздушным движением
(УВД) включает комплекс мероприя-
тий по планированию, координирова-
нию, непосредственному управлению
воздушным движением и контролю за
соблюдением установленного режима
полетов ВС в воздушном пространстве
страны.
Руководящим документом по органи-
зации воздушного движения служит
Наставление по производству полетов
в Гражданской авиации (НППГА).
Классификация и назначение средств
управления воздушным движением,
радионавигации и посадки, а также
роль радиотехнического и светосигналь-
ного оборудования в обеспечении ре-
гулярности и безопасности полетов
воздушных судов подробно излагаются
в дисциплине «Основы авиационной
техники и оборудование аэродро-
мов» [10].
11ри описании средств управления
воздушным движением в районе аэро-
дрома рассмотрим общую схему рас-
положения объектов УВД на аэродро-
ме.
В районе аэродрома управление воз-
душным движением (УВД) осуществ-
ляется диспетчерским пунктом подхода
(ДПП), в зоне взлета и посадки —
диспетчерским пунктом системы посад-
ки (ДПСП), а также стартовым дис-
петчерским и метеонаблюдательным
пунктом (СДП). Общая схема рас-
положения объектов УВД (табл. 3.1),
радионавигации и посадки на аэродро-
мах классов А, Б и В показана на
рис. 3.3.
На КДП размещаются диспетчерские
пункты службы радионавигации и свя-
зи, летная метеорологическая и цент-
ральная диспетчерские аэропорта.
Со стартового диспетчерского пункта
<СДП) осуществляются наблюдения и
контроль за взлетом и посадкой ВС на
ВПП. СДП также обеспечивает сбор,
обработку и передачу на КДП данных
о метеообстановке в районе взлета и
приземления.
Для наблюдения « контроля за ВС,
находящимися в воздухе (на трассе)
и в районе аэродрома, применяют об-
зорные трассовые (ОРЛ-Т) и аэродром-
ные (ОРЛ-А) радиолокаторы. Для
контроля за выдерживанием линии
посадочного курса и глиссады планиро
вания служит посадочный (ПРЛ) ра-
диолокатор. Для УВД и контроля в ра-
диусе 30 км в районе аэродрома, а
также при управлении заходом на по-
садку самолетов по командам с земли
служит обзорно-посадочный радиолока-
тор (ОПРЛ).
Метеорологический радиолокатор
(МРЛ) служит для оценки метеоро-
логической обстановки в области дейст
вия радиолокатора, определения ха
рактера и размеров гроз, ливней, дож-
дей, снегопадов и облачности.
Радиолокатор обзора летного поля
(ОЛП) -предназначен для наблюдения
за ВС с высоты ниже 50 м, их движе-
нием по ВПП И РД, а также для
контроля за перемещением « зоне
Таблица 3.1
Оборудование	Обо- значе- ние	Коли- че- ство
Командно-диспетчерский пункт	КДП	1
Стартовый диспетчерский и ме-	СДП	2
теонаблюдательный пункт		
Обзорный радиолокатор трас- совый	ОРЛ- т	1
>	»	аэрод- ромный	ЭРЛ- А -	- 1
Посадочный радиолокатор	ПРЛ	1
Радиолокатор обзора летного	ОЛП	1
ПОЛЯ		
Метеорологический радиолокатор	МРЛ	1
Рвдиотехническая система ближ	РСБН	1 '
ней навигации		
Дальняя приводная радиостан- ция с радиомаркером	днем	2
Ближняя приводная радностаи 	БПРМ-	2
ция с радиомаркером		
Курсовой радиомаяк	КРМ,	Л -
Глиссадный »	ГРМ|	"2
движения ВС на земле в условиях
видимости по III категории ИКАО.
Курсовые (КРМ) и глиссадные
(ГРМ) радиомаяки имеют антенные си-
стемы, которые формируют в простран-
стве одновременно две диаграммы излу-
чения. На пересечении диаграмм обра-
зуются соответственно линии курса и
глиссады планирования, ориентирую-
щие Пилотов и бортовые системы ВС
в процессе посадки
Рис. 3.3. Общая схема расположения объектов УВД, радионавигации и посадки на аэродромах классов
А, Б и В	—
2*	35
3.2.	Определение длины
взлетно-посадочных полос
Взлет самолета. Длины разбега и
взлетной дистанции являются основны-
ми показателями взлетных качеств ВС,
на которые влияют конструктивные и
эксплуатационные факторы, а также
летное мастерство пилота. Длину раз-
бега определяют как путь, пройденный
ВС при прямолинейном ускоренном дви-
жении с некоторым средним ускорени-
ем /ср:
V2
t ______ ОТР
*разб о.-
. Z'CP
(3.1)
где сОТр— скорость отрыва самолета
Зависимость скорости отрыва от раз-
ных факторов выражается формулой
где т — взлетная масса ВС; g — ускорение
свободного падения; р — плотность воздуха;
S — площадь крыла; суотр — коэффициент
подъемной силы крыла самолета при от-
рыве; Р— атмосферное давление; R — газо-
вая постоянная; Т — абсолютная темпера-
тура воздуха.
Подставив формулу (3.1) в выраже-
ние (3.2), получим
,	_ mgRT
‘разб ро г-.
* ‘^‘'уотр /ср
Значение ускорения зависит от сил,
действующих на ВС при разбеге (рис.
3.4, а). При этом на ВС действуют
следующие силы: сила тяжести G,
сила трения колес Т, аэродинамическая
сила лобового сопротивления Q, аэро-
динамическая подъемная сила Y и сред-
няя сила тяги двигателей Рср. Необ-
ходимо отметить, что в процессе раз-
бега силы, действующие на самолет,
изменяются, вследствие чего изменя-
ется и среднее ускорение на разбеге.
Уравнения сил при движении ВС при
разбеге можно представить в виде [3]
щ/ср== РсР Q Т db Р\ \	(3 3)
у, >
где F и N— составляющие силы тяжести
ВС; /V, и Ni—вертикальные силы реакции
колес.
Знаки + и — отражают соответ-
ственно движение ВС по направлению
уклона и против уклона. Наличие укло-
на ВПП эквивалентно изменению тяго-
вооруженности, так как при этом к силе
тяги добавляют или вычитают проек-
цию силы тяжести на траекторию раз-
бега. Из схемы рис. 3.4 видно, что
из-за малости значений уклонов i можно
принять N&G и F^Gi, а силу трения
качения колес записать следующим об-
разом:
Рис. 3.4. Схема сил, действующих иа ВС при
разбеге (а), планировании (6) н пробеге (в)
Т = (У, + ^2)/кач = (Л/ - Y)f кач ~
«(б-УУкач
Сила трения в процессе разбега из-
меняется от максимума в начале дви-
жения до нуля в конце разбега, а
среднее значение этой силы приближен-
но может быть выражено как
7'=О,5б)кач.
36
Изменяется и аэродинамическая сила
лобового сопротивления ВС: от нуля в
начале разбега до Qmax, соответствую-
щей моменту набора скорости отрыва.
В этом случае среднее значение Q с
учетом p=P/RT
Pv2
О’Р s
Q 0*5Qmax 0,5схотр qrt
Из первого уравнения системы (3.3)
при подстановке найденных значений
Q, Т и F вытекает, что среднее
ускорение ВС на разбеге выражается
следующей формулой:
/с₽ — g I G 0,5 (С*°т₽ 2GRT S +
+ /кач ) ±»] •	(3.4)
где Pcp/G характеризует тяговооружен-
ность ВС.
Учитывая, что в момент отрыва
подъемная сила крыла примерно равна
силе тяжести самолета, т. е. Y=G, из
выражения (3.2) получим:
2
^отр
^„„gRT
PC^PS
(3.5)
где твзл — взлетная масса ВС.
Подставив выражение (3.5) в форму-
лу (3.4), после сокращений имеем [3]
/ep-g[ с 0’5(Ср +fKa4)±Zl
(3.6)
Окончательно, используя выражения
(3.5) и (3.6), путем подстановки их
в формулу (3.1) получим:
(3.7)
Зависимость (3.7) является прибли-
женной и используется для качествен-
ной оценки влияния некоторых факто-
ров на длину разбега.
После отрыва от поверхности ВПП
воздушное судно начинает набор высо-
ты с одновременным увеличением ско-
рости полета. Из простых соображений
нетрудно установить, что протяжен-
ность воздушного участка взлетной дис-
танции до высоты И можно оценить
по формуле (см. рис. 3.4)
/BO3a=W/tg6,
tg6 — градиент набора высоты.
Из формулы (3.7) видно, что длина
разбега значительно увеличивается при
увеличении взлетной массы (при изме-
нении массы на 1 % длина пробега
меняется на 2,5—2,7%), так как возрас-
тает скорость отрыва и уменьшается
тяговооруженность.
Колебания температуры и давления
окружающего воздуха приводят к изме-
нению его плотности, от которой за-
висит скорость отрыва и ускорение.
Оно изменяется вследствие изменения
тяги двигателя, так как сумма сил
T-FF практически не зависит от плот-
ности воздуха.
При возрастании температуры длина
разбега увеличивается, в равной сте-
пени это происходит и при уменьше
нии давления воздуха. Состояние ВПП.
характеризующееся коэффициентом
трения качения, влияет на длину раз-
бега через изменение среднего ускоре-
ния разбега. Так, длина разбега по
грунтовой ВПП возрастает, поскольку
коэффициент трения увеличивается с
0,02 (сухой бетон) до 0,06 (твердый
грунт).
Тяга двигателей Рср влияет на длину
разбега через среднее ускорение. Счита-
ют, что уменьшение тяги на 10% увели-
чивает длину разбега на 9 10%.
Ветер на разбеге ВС изменяет
его скорость отрыва, соответствен но
увеличивая или уменьшая ее, т. е.
встречный ветер уменьшает длину раз-
бега, а попутный увеличивает.
Уклон ВПП влияет на длину разбега
из-за изменения среднего ускорения.
При взлете под уклон горизонталь-
ная составляющая веса дополнительно
ускоряет движение самолета, сокращая
длину разбега.
Коэффициент подъемной силы при от-
рыве Су отр обычно считают постоян-
ным, так как для ВС перед взлетом
устанавливают вполне определенное
значение угла отклонения закрылков.
37
Посадка самолета. Длина посадочной
дистанции определяется длиной участ-
ков планирования и пробега.
Длина участка планирования с высо-
ты Н
^нлан — Я/tgV) план*
где Нплан — угол планирования ВС.
Рассматривая схему сил, действую-
щих на ВС при планировании (рис.
3.4,6), нетрудно заметить, что [3]
Q= GsineMaH =
1 = Geos е„лан = с„ S,
откуда получим
с, _ 1
^К^план	д' •
где К — аэродинамическое -качеп во ВС
Тогда длина участка планирования

Аналогично разбегу длина пробега
определяется через посадочную ско-
рость 11„ос и среднее ускорение тор-
можения /,,р:
^нроб
(3.8)
Посадочная скорость ВС, определяе-
мая из условия равенства в момент
приземления подъемной силы и силы
тяжести ВС,
Proc'S
(3.9)
Ускорение торможения зависит от
сил, действующих на ВС при пробеге
(рис. 3.4, в), силы лобового сопротив-
ления Q и силы трения колес Т — Ti + Т2,
которые изменяются в процессе пробе-
га. При уменьшении скорости движения
самолета уменьшение Q пропорцио-
нально квадрату скорости движения.
Сила трения Т зависит от коэффи-
циента трения колес о поверхность
ВПП и от силы нормального давления
ВС на ВПП. Ее определяют перемен-
ным значением разности между силой
38
тяжести (обусловленной посадочной
массой) и подъемной силой . крыла:
T = (mnocg — У)/„рИВ,	(3.10)
где тлж — посадочная масса ВС; /прив —
приведенный коэффициент трения, характе-
ризующий коэффициент трения качения ави-
аколес на первом участке пробега и тор-
можения на заключительном этапе пробега
((прив приближенно равен коэффициенту
сцепления).
Сила Т с уменьшением скорости не-
прерывно увеличивается вследствие
уменьшения подъемной силы и затем
скачкообразно увеличивается из-за
торможения колесами (автоматом тор-
можения) после опускания передней
опоры.
Среднее значение тормозящей силы
/?ср в процессе пробега может быть
определено как среднее арифметическое
начального и конечного значений сил
Q и Т [3]:
/?ср = (Q + 7*)/2 = (cxnoc +
+ mgfпрт)/2.	(3.11)
В момент взлета Y=G, аналогично и
в момент приземления
*	<)У2
Y^mg=cyl^^S. (3.12)
а	Z
Из выражения (3 12) следует, что
рЦ	= Су пос- в
Подставим его в уравнение 43.11):
Схпос
с
у пос
/?ср = 0.5/ng^
Среднее значение ускорения движе-
ния на участке торможения
/тори ср
= /?ср /m = 0,5gfc + fnp„BY
\ у пос	/
Подставим значение/горм ср в формулу
(3.8) и, учитывая влияние уклона ВПП,
получим:
Определим гД,ос из выражения (3.10)
и, заменив p = P/RT, получим:
или, введя обратно р = Р/RT, видоизме-
ним полученную формулу:
.	пос
‘проб —	-	—	-	“
рсу1юс«Го,5(-^+	±/1
(3.13)
Рассмотрим влияние наиболее важ-
ных факторов на длину пробега. Она
прямо пропорциональна изменению по-
садочной массы:увеличение посадочной
массы приводит к увеличению длины
пробега. Температура и давление атмо-
сферного воздуха определяют его плот-
ность: при увеличении давления и по-
нижении температуры плотность повы-
шается, а скорость и длина пробега
уменьшаются.
На длину пробега влияет и поло-
жение закрылков — наибольшее значе-
ние су ,юс имеет при полностью выпу
щенных закрылках. В обратном случае
значение су пос уменьшается и длина
пробега увеличивается.
При посадке со встречным ветром
длина пробега меньше, так как путевая
посадочная скорость уменьшается на
величину встречной составляющей ско-
рости ветра. При допустимом попутном
ветре длина пробега увеличивается.
При наличии уклона ВПП от дей-
ствия посадочной массы ВС возникает
дополнительная ускоряющая или замед-
ляющая сила, так как G — tng раскла-
дывается на две составляющие. При
пробеге ВС в направлении уклона
длина пробега возрастает. При пробе-
ге на уклон длина пробега уменьша-
ется.
На влажной и мокрой ВПП сила
сопротивления качения колес возраста-
ет, а сила сцепления колес при тор-
можении уменьшается (в сравнении с
сухим покрытием). Так как второй
фактор при этом влияет более эффек-
тивно, то при посадке на влажную и
мокрую ВПП длина пробега увеличи-
вается. Наиболее существенно (до 40—
50%) снижает длину пробега реверс
тяги двигателей.
Для различных поверхностей (сухой
и мокрый бетон, грунты) значения
коэффициента сцепления составляют
0,45—0,5. В зависимости от значения
коэффициента сцепления принято счи-
тать условия торможения хорошими при
fcu = 0,5 и выше, средними при |сц =
= 0,34-0,5, плохими при ftll<0,3.
3.3.	Стандартные и расчетные условия
для определения длины летных полос
Размеры летных полос аэродромов
зависят от летно-технических характе-
ристик ВС, продольного уклона и сцеп-
ных качеств поверхности ИВПП, а так-
же состояния атмосферы (температура,
давление и плотность воздуха) в рай-
оне аэродрома. Перечисленные характе-
ристики аэродрома и состояния атмо-
сферы определяющие местные условия,
изменяются в широких пределах. Так,
среднемесячные температуры воздуха в
13 ч самого жаркого месяца в нашей
стране изменяются от 13°С в Анадыре
до 36°С в Ашхабаде. Расположение
аэродромов на уровне моря и высоте
1800 м характеризуется соответственно
давлением воздуха 760 и 605 мм рт. ст.
и плотностью воздуха 1,225 и 1,025
кг/м3 В подобных различных услови-
ях для одного и того же типа ВС
требуются различные по длине летные
полосы. Поэтому при решении практи-
ческих задач, связанных с определением
размеров летных полос, исходят из оп-
ределенных условий, называемых стан-
дартными и местными расчетными усло-
виями.
Стандартные — это условия, приня-
тые за эталон при определении разме-
ров летных полос аэродромов. К ним
относятся физические характеристики
воздуха, соответствующие стандартной
атмосфере, и определенные показатели
состояния ВПП.
В технических описаниях ВС пара-
метры взлетно-посадочных дистанций
даются применительно к этим стандар-
тным условиям, соответствующим так
называемой международной стандарт-
ной атмосфере.
Стандартная атмосфера имеет сле-
дующие характеристики на уровне
39
Рис. 3.5. Изменение давления (а) и температуры
(б) стандартной атмосферы в зависимости от вы-
соты над уровнем моря
моря: плотность идеально сухого возду-
ха ро=1,23 кг-м"3; температура воз-
духа 70 = 288,15 К; давление воздуха
Ро= 1,01  106 Па (или 760 мм рт. ст);
спокойное состояние воздуха — штиль
Изменение давления воздуха стан-
дартной атмосферы в зависимости от
высоты расположения аэродрома пока-
зано на рис. 3.5,а. Температура
стандартной атмосферы, °C убывает с
высотой (рис. 3.5,6) до уровня 11 000
м по следующему закону:
/„= 15°С—0,0065 Н,
где Н — высота над уровнем моря.
Давление стандартной атмосферы
уменьшается с увеличением высоты и
может определяться по формуле
и 5,256
'’-'’«('-«ж) • <314>
где Ро — давление на высоте Н = 0, рав-
ное 1,01ХЮ6Па.
До высоты Н —1000 м над уровнем
моря можно пользоваться упрощенной зави-
симостью
Р„= 760- 0,0865 Н.	(3.15)
Стандартным условиям, кроме того,
соответствуют отсутствие в атмосфере
пыли и влаги, продольный уклон ВПП,
равный нулю, сухое бетонное покрытие.
Стандартные условия приняты за ос-
нову при определении длин ЛП и ВПП
для различных классов аэродромов. Эти
длины являются минимальными для
данного класса аэродрома. При опреде-
лении взлетно-посадочных дистанций
конкретного аэродрома учитывают
40
местные условия расположения аэрод-
рома, называемые расчетными.
Расчетными называются местные ус-
ловия расположения аэродрома, на ко-
торые пересчитывают длину летной
полосы, определенную для стандартных
условий. К основным расчетным усло-
виям относят плотность, температуру и
давление воздуха, продольный уклон
ВПП, состояние поверхности ВПП, а
также условия безопасности взлета,
связанные со степенью стесненности
воздушных подходов. Поэтому при про-
ектировании летных полос аэродромов
устанавливают расчетные (местные)
условия
Относительная плотность воздуха в
рассматриваемых расчетных условиях
_р_ = Рра„(273 + <„)
Ро	( 273 + /расч )
(3.16)
где ро, Ро и /о — соответственно плотность,
давление и температура воздуха в стандарт-
ных условиях; р, Р и /расч — то же в
расчетных условиях.
Подставляя стандартные значения
ро, Ра и /о в формулу (3.16), полу-
чим плотность воздуха в расчетных
условиях:
р= 1,23
Р	288
1,013 • 10s 273 + /расч
х_£________
273 + /рагч •
0,0035 X
Для учета влияния атмосферного
давления в районе расположения аэ-
родрома на потребную длину летной
полосы принимают два расчетных
показателя: высоту аэродрома над
уровнем моря при расчете длины ВПП
и ЛП для случая взлета и положение
аэродрома (совместное влияние давле-
ния и температуры) при расчете ВПП
и ЛП в случае посадки ВС.
Так, поправочный коэффициент, учи-
тывающий изменение давления воздуха
в зависимости от высоты расположе-
ния аэродрома над уровнем моря, при
расчете длины ВПП и ЛП для слу-
чая взлета
^-| + «.07w	(3'|7>
Таким образом, длина ВПП в рас-
четных условиях увеличивается на 7%
на каждые 300 м и увеличения вы-
соты расположения аэродрома по срав-
нению с длиной ВПП в стандартных
условиях
При расчете длины ВПП и ЛП для
случая посадки ВС поправочный коэф-
фициент на совместное влияние дав-
ления и температуры имеет следующий
вид:
kp.i = р0/р= 1/ А,	(3.18)
где Д=р/ро—относительная плотность
воздуха
Подставляя в формулу (3.18) для от-
носительной плотности стандартные ус-
ловия Ро— 1,013-105 Па и /о=15°С,
получим
А = — = 0.00284 . Дес;—. (3.19)
Ро	4расч
Расчетное давление воздуха в зави-
симости от высоты расположения аэро-
дрома определяется по формулам (3.14)
и (3.15). Для перевода в единицы
системы СИ используют соотношение
760 мм рт.ст.— 1,013-105 Па.
Далее определим значения поправоч-
ных коэффициентов, учитывающих
влияние местной температуры в районе
расположения аэродрома.
Расчетное значение коэффициента
kt определяют по формуле
/г<= 1+0,01 (/расч —/гт),	(3.20)
где t„ — температура стандартной атмо-
сферы на высоте расположения аэродрома
над уровнем моря, которую определяют
по формуле (3.21) или рис. 3.5,6:
Гст= 15—0,0065/7;	(3.21)
Н — высота расположения аэродрома над
уровнем моря.
Расчетная температура воздуха
/рагч=1,07/1з-3,
где Оз — среднемесячная температура
в 13 ч для самого жаркого месяца в
году за многолетний период наблюдений
(принимают по данным справочника по кли-
мату) .
Решение вопроса о расчетной тем-
пературе воздуха^ особенно в условиях
большой интенсивности движения, тре-
бует тщательного анализа годового и
суточного хода температуры воздуха.
Расчетное значение температуры воз-
духа можно определить также исходя
из среднегодовой температуры по фор-
муле
/расч = /ср ( 1 + Vk ) ,
где /ср — среднегодовая температура воз-
духа; V — коэффициент вариации годового
хода температуры воздуха; k - коэффици
ент, принимаемый равным в диапазоне
1,64—1,88 в зависимости от климатической
зоны, в которой расположен аэродром
Таким образом, длина ИВПП увели-
чивается на 1% на каждый 1°С
превышения расчетной температуры
воздуха над температурой стандартной
атмосферы, соответствующей высоте
расположения аэродрома.
В отечественной практике проекти-
рования аэродромов ГА не дается ни-
каких ограничений на общую поправку
(kikp) на температуру и давление
воздуха. В стандартах и рекоменда-
циях ИКАО эта поправка не должна
превышать значение 1,35. В противном
случае необходимы специальные иссле-
дования для установления потребной
длины ИВПП.
Поправочный коэффициент /г,, учиты-
вающий изменение среднего продольно-
го уклона ИВПП, на увеличение по-
требной ее длины в случае взлета
самолета находят по формуле
Л, = 1+6дср,	(3.22)
где 6, — норма увеличения длины ИВПП
при изменении на каждую 0,001 среднего
уклона, принимаемая для ВС / группы —
0,009, для // и /// групп — 0,008 и для
IV группы — 0,005; /ср — средний уклон
ИВПП, определяемый отношением разности
отметок начала и конца ИВПП к ее длине.
При посадке основной составляющей
сил сопротивления движению самолета
является сила торможения колес. Уста-
новлено, что потребная для посадки
длина ВПП увеличивается на 0,3%
на каждые 0,1 % увеличения ее среднего
уклона для любых типов ВС, т. е.
/г,= 1+.3/ср.	(3.23)
Состояние поверхности ВНП при рас-
чете длин ЛП и КПП оценивают коэф-
фициентом сцепления пневматических
шин авиаколес с поверхностью покры-
тий. В реальной ситуации в зависи-
41
мости от климатических условий распо-
ложения аэродрома, типа используемо-
го материала и технологии строитель-
ства искусственных покрытий указан-
ный коэффициент изменяется в широких
пределах. В нормативных документах
ведомств, эксплуатирующих авиацион-
ную технику, ограничено минимально
допустимое значение коэффициента
сцепления.
При определении длины ВПП в стан-
дартных условиях предполагается, что
ВПП имеет сухое бетонное покрытие
с определенным средним (/сц = 0,44-
4-0,5) значением коэффициента сцеп-
ления. При отличии от стандартных
условий в качестве расчетного принима-
ют значение коэффициента сцепления,
соответствующее местным условиям.
3.4.	Определение потребной длины
летной полосы для взлета
воздушного судна
в стандартных расчетных условиях
В настоящее время в отечественной
и зарубежной практике проектирования
аэродромов в качестве расчетного слу-
чая при определении потребной длины
ВПП и ЛП принят случай отказа
одного (критического) из двигателей
ВС в процессе взлета. Все совре-
менные пассажирские реактивные воз-
душные суда ГА, имеющие не менее
двух двигателей, при отказе одного
из них способны продолжать взлет.
При отказе одного из двигателей
возможны два расчетных случая (рис.
3.6), связанных с решением пилота:
продолжать взлет или прервать его.
В первом случае пилот применяет все
средства для увеличения (форсирова-
ния) тяги работающих двигателей,
выдерживания направления и завер-
шения процедуры взлета (продолжен-
ный взлет). Во втором случае при реше-
нии о прекращении взлета пилот ис-
пользует все имеющиеся в его распоря-
жении средства (аэродинамическое тор-
можение, реверс тяги и т. д.) для
гашения скорости (прерванный взлет).
Условно принято, что время реакции
пилота, равное разнице времени между
моментом отказа двигателя и моментом
принятия решения, составляет 3 с.
Для анализа рассмотренных случаев
при назначении длин ЛП и ВПП
используют понятие скорости принятия
решения, т. е. скорость разбега vi,
при которой в случае отказа одного
двигателя возможно как безопасное
прекращение, так и безопасное продол-
жение взлета. Знание пилотом этой
скорости в конкретных условиях взле-
та предопределяет его действия на при-
нятие окончательного решения. При
этом в случае отказа, двигателя ВС
при скорости, меньшей принимают
решение о прекращении взлета. В этот
момент в связи с уменьшенной ско-
ростью и тягой двигателей для успеш-
ного завершения взлета потребовалось
бы значительно увеличить длину разбе-
га и взлетную дистанцию, поэтому ре-
шение о прекращении взлета позволяет
безопасно осуществлять остановку ВС
в пределах соответствующих размеров
ЛП [3, 16].
В случае отказа двигателя на ско-
рости больше vi скорость ВС и тяга
его двигателей обеспечат безопасное
Phi 3 6 Схе иы продолженного (а) и прерванного
(б) взлета
продолжение и завершение взлета на
остающемся участке взлетной дистан-
ции.
Критическую скорость не устанавли-
вают. Ее должен выбирать пилот в за-
висимости от располагаемых дистанций
прерванного взлета и взлетной дистан-
ции, взлетной массы ВС, характеристик
ВПП и атмосферных условий на данном
аэродроме.
Для различных сочетаний отмечен-
ных условий могут быть найдены
определенные дистанции, обусловди-
вающие потребные размеры ЛП и ВПП
42
для конкретных типов ВС. Рассмотрим
эти дистанции [3, 16].
Располагаемая длина разбега равна
потребной длине ВПП. уменьшенной иа
длину участка выруливания, т. е.
('ВПП ('ВПП (ст ^разб Ч~ (разб Ч 3 *
(3.24)
где £вп„ — потребная длина ВПП » (разб
длина участка разбега ВС со всеми рабо-
тающими двигателями от линии старта до
точки, соответствующей моменту отказа од-
ного двигателя; /ст — длина участка выру-
ливания на старт; /"Разб — длина участка
разбега ВС с одним отказавшим двигателем
от точки, соответствующей моменту отказа
двигателя, до точки отрыва (сюда же вклю-
чается расстояние, проходимое ВС за время
реакции пилота 3 с); 1Н^1О— длина воздуш-
ного участка взлетной дистанции до набора
высоты 10 м.
Дистанция продолженного взлета —
взлетная дистанция при взлете ВС с
одним отказавшим двигателем;
(взл	разбЧ~ ( разб + 1
Располагаемая дистанция продол-
женного взлета равна сумме длин ВПП,
одной КПБ и участка свободной зоны,
уменьшенной на длину выруливания:
(-'вПП+КПБ j-C3— ВНП + КПБ+СЗ— (ст—
^~ ( разбЧ“( разб 4“ (н — 16»	(3.25)
где £впп+кпбчсз — суммарная длина
ВПП одной КПБ и участка свободной
зоны.
Располагаемая дистанция прерван-
ного взлета равна сумме длин ВПП
и одной КПБ, уменьшенной на длину
участка выруливания. По условиям
безопасности полетов эта дистанция
должна быть как минимум равна дис-
танции прерванного взлета, т. е.
(-ВПП + КПБ— (-ВПП+КПБ — (ст —
— I' разб + (
тори»
(3.26)
где (-впп+кпБ — суммарная длина ВПП и
одной КПБ, - длина участка торможе-
ния при прерванном взлете до полной
остановки ВС.
Длина участков разбега, торможения
и воздушного участка определяются
(см. § 3.2) следующими зависимостя-
ми [3]:
,	у2
(разб =	(3.27)
п
2	2
,, V — V
/разб= -отрл---;	(3.28)
zJn-l
у2
(тори = -2-^:	(3-29)
тори
Р’30'
где иотр - скорость отрыва ВС » ^ОТК
скорость движения ВС при разбеге, соот-
ветствующая моменту отказа двигателя;
jn, jn-i — среднее ускорение ВС при разбеге
соответственно при всех работающих и при
одном отказавшем двигателе; ,торм - сред-
нее отрицательное ускорение при тормо-
жении ВС; Н — средний угол наклона
траектории движения ВС при наборе высоты
до 10 м.
Подставляя формулы (3.27) — (3.30)
в выражения для располагаемых дис-
танций продолженного (3.25) и прер
ванного (3.26) взлета, а также распола-
гаемой длины ВПП (3.24), получим сле-
дующие зависимости |3]:
1	2	2
V * V — V	I Л
.	отк	отр отк 1U
/-впи t кпь+сз =	+	2/„ ,	+	;
(331)
,	V2 и2
(-впп+кпб = ^ + ^;	(3-32)
Ча	торм
2	2	2
v v — v	in
г	«ТК WOTP отк	W	Q
LBnn-^-+ 2/„ .	t333>
Зависимости (3.31)—(3.33) могут
быть представлены в виде графиков
(рис. 3.7), где на оси абсцисс
указаны значения скоростей в момент
отказа двигателя, а на оси ординат —
соответствующие им дистанции. Не-
трудно установить, что чем раньше
произойдет отказ двигателя, тем мень-
шую дистанцию пройдет ВС до точки
отказа двигателя и тем большая
дистанция потребуется для разбега с
одним отказавшим двигателем от этой
точкц до достижения скорости отрыва и
последующего набора высоты Н— 10 м.
43
Рис. 3.7. Зависимость располагаемых дистанций
от скорости отказа двигателя:
А ВПП 4-КПБ + СЗ—дистанция продолженного взле-
та; AgriП ” Длина разбега (длина ВПП),
^ВПП4-КПБ —дистанция прерванного взлета
С увеличением скорости отказа про-
исходит обратная картина, т. е. дистан-
ция продолженного взлета ВС умень-
шится. Из рассмотрения кривой
Азпп+кцб следует, что чем на боль-
шей скорости произойдет отказ дви-
гателя, тем больший путь пройдет
ВС до полной остановки, т. е. дис-
танция прерванного полета возрастет.
Таким образом, дистанция продолжен-
ного и прерванного взлета зависит
от того, какое значение скорости от
каза будет принято в качестве расчет-
ного.
Учитывая, что при определении по
требной длины ВПП и ЛП необходимо
обеспечить безопасность одновременно
продолженного и прерванного взлета,
может быть выбрана точка Д на пере-
сечении двух кривых, которая харак
теризует критическое значение скорости
отказа двигателя. Этому критическому
значению скорости соответствуют рав-
ные потребные длины дистанций про-
долженного и прерванного взлета. В
случае отказа двигателя в этих усло-
виях пилот может принять любое ре-
шение: продолжить или прекратить
взлет. В данном случае точка пере
сечения Д определяет сбалансирован-
ную длину взлетной дистанции, когда
дистанции прерванного и продолжен-
ного взлета равны [3, 16].
Принятие той или иной скорости
отказа двигателя влечет за собой
определение длин элементов ЛП в зави-
симости от конкретных условий пред-
стоящей эксплуатации. В одном
случае, например в стесненных усло-
виях расположения аэродрома, может
44
быть назначена несколько большая дли-
на ВПП (при vR) и меньшие зна-
чения КПБ и СЗ. В другом слу-
чае, при наличии свободного участка
под строительство, может быть назна-
чена минимально возможная длина
ВПП (при щ), но при этом размеры
КПБ и СЗ будут большими, чем в
первом случае. Таким образом, воз-
можны самые различные комбинации
значений длин ВПП и СЗ (рис 3.8)
[3, 16].
Оптимальные значения параметров
ВПП, КПБ и СЗ, как показывает
практика проектирования новых и ре-
конструкции действующих аэродромов,
следует выбирать в каждом конкретном
случае с учетом технико-экономическо-
го обоснования, которое должно вклю-
чать широкий круг вопросов, обеспе-
чивающих экономичность и рентабель-
ность принимаемого решения. Все эти
рассуждения относятся к случаю взлета
ВС. Так как потребная длина ВПП и
ЛП должна обеспечивать не только
взлет, но и посадку, то необходимо так-
же проверять достаточность длины
ВПП для посадки ВС.
Порядок учета местных (расчетных)
условий при определении длины ИВПП
для взлета ВС за счет введения по-
правок на температуру fe(, высоту рас-
положения аэродрома kp и среднего
уклона ИВПП — k, приводится в § 3.6.
Особенности расчета грунтовых
ВПП. При движении ВС по грунтовой
поверхности сопротивление движению
колес по сравнению с ИВПП сущест-
венно меняется из-за резких колеба-
ний прочности грунта, особенно в пери-
оды переувлажнения грунта (осенне-
весенних распутиц). В связи с образо-
ванием колей происходит возрастание
коэффициента сопротивления грунта,
что приводит к увеличению взлетной
дистанции.
При определении длины грунтовой
ВПП для взлета в расчетных условиях
влияния повышенного сопротивления
движению колес ВС по грунту учиты-
вают с помощью поправочного коэф-
фициента по формуле
6 гвпп = L ивпп&ь
Рис. 3.8. Длина элементов летной полосы в зависимости от скорости принятия решения
а — скорость принятия решения ид(/сз = 0); б — скорость <о(/|<Г1Б = (*); в — скорость равна
где L ивпп — длина ИВПП, рассчи-
танная по методологии §3.4 и 3.7;
kf — поправочный коэффициент, показы-
вающий, насколько дистанция разбега ВС
по грунту больше, чем при разбеге по ис-
кусственным покрытиям
Этот коэффициент определяют по сле-
дующей формуле:
Расчеты показывают, что для боль-
шинства ВС коэффициент kf не пре-
вышает 1,15, т. е. длина разбега по
грунту больше длины разбега по
искусственному покрытию в среднем на
Ю%
Таким образом, L гвпп — 1.1/- ивпп-

~ °’07
-£--0,77	— 0,44
G ami
(3.34)
где йгЛ = Рк/£)В — удельная нагружен-
ность колес основных опор ВС; Рк —
нагрузка на колесо основной опоры; D и В —
соответственно наружный диаметр и ширина
профиля пневматической шины авиаколеса;
о — параметр прочности грунта — предел
пластического деформирования грунта ко-
лесной нагрузкой; т — коэффициент, учи-
тывающий деформацию пневматика при ка-
чении колеса по грунту, принимается в
зависимости ото; £ — коэффициент, учиты
вающий степень расхождения между задан-
ным и нормальным давлением воздуха в
пневматике, определяемый в зависимости
от величины о.
Зависимость (3.34) является прибли-
женной и используется для предвари
тельных оценок.
3.5. Определение потребной длины
летной полосы для посадки
воздушных судов в стандартных
и расчетных условиях
При посадке ВС уже на этапе плани-
рования суммарная тяга всех двига-
телей снижается до минимально допус-
тимого предела, необходимого для
«подтягивания» при уточнении расчета
на посадку. Поэтому отказ одного дви-
гателя не сможет сказаться на обеспе-
чении безопасности при посадке ВС.
Необходимая длина ВПП в стандарт-
ных условиях для обеспечения посадки
Т(0)ВПП ~~ ^(0)приз + 1 (О)лроб +/ зап.
где /(О)прьз — длина участка приземления;
/(о) проб — длина пробега ВС; 1за„— длина
участка запаса.
45
Опыт летной работы показывает, что
возможны отклонения от регламентиро-
ванной схемы посадки и превышение
скоростей движения на разных этапах
посадки, что увеличивает в конечном
итоге длину посадочной дистанции.
Согласно Нормам летной годности са-
молетов гражданской авиации при
назначении размеров ВПП аэродро-
мов должна быть обеспечена потребная
посадочная дистанция, которую опре-
деляют умножением фактической по-
садочной дистанции в стандартных ус-
ловиях на коэффициент 1,67 для
посадки на основные аэродромы и
1,43—для посадки на запасные аэро-
дромы.
Исходя из этого длину главной ВПП
определяют по формуле
^"(0)В1П1= ^-(О)факт" С67,
где 1(0) ф.,кт — фактическая посадочная
дистанция ВС в стандартных условиях.
На основе опыта эксплуатации уста-
новлена минимальная длина КПБ из
условия обеспечения безопасности по-
садок, равная 60 м. Тогда потребную
длину ЛП для посадки ВС в стандарт-
ных условиях определяют как сумму
потребной длины ВНП и двух КПБ
длиной по 60 м:
Т(0)лп= впп + 2Т(о)кпг>= 6(0)впп+ 120.
Потребную длину ВПП для посадки
БС в местных расчетных условиях
определяют умножением длины ВПП в
стандартных условиях на некоторые ос-
редненные коэффициенты:
I ВГ1П = 6(0)ВПп6р<6,,
где kPJ — коэффициент, учитывающий
отклонения от стандартных местных зна
чений давления и температуры и определя-
емый по формуле (3.18); k, — коэффициент,
учитывающий поправку на уклон, устанав
лнвается по формуле (3.22).
Для повышения безопасности посад-
ки и прерванного взлета ВС в случае
выкатывания за пределы КПБ предус-
матривают специальные грунтовые тор-
мозные площадки, примыкающие к
КПБ В пределах этих площадок обес-
печивается плавное торможение за счет
повышенного сопротивления движению
ВС (глубокая вспашка, насыпной
песчаный вал) и его полная оста-
новка.
3.6. Использование номограмм
при определении размеров летных
полос
Исходными данными для определения
длины ИВПП с помощью номограмм
являются: расчетный тип ВС; расчет-
ная температура воздуха в районе
аэродрома; высота расположения аэ-
родрома над уровнем моря; средний
продольный уклон ИВПП; расчетная
взлетная и посадочная масса ВС; ха-
рактеристика воздушных подходов и
другие данные об участке расположе-
ния ЛП; технические характеристики
ВС ( ^отр, ^пос И др.)
Длины составляющих элементов лет-
ной полосы аэродрома для случая взле-
та по номограммам определяют в сле-
дующем порядке.
1	Определяют максимально допусти-
мую взлетную массу ВС исходя из
условия обеспечения полного градиента
набора высоты (при свободных воз-
душных подходах) или из условия обес-
печения чистого градиента набора высо-
ты (при стесненных воздушных под-
ходах) для случая отказа одного двига-
теля в зависимости от расчетной тем-
пературы воздуха и высоты распо-
ложения аэродрома над уровнем моря
по номограммам на рис. 3.9, а и
рис. 3.9, б.
Если имеются только номограммы
для полного градиента набора высоты,
для получения значений чистого гради-
ента из параметров полного гради-
ента следует вычесть следующие зна-
чения: 0,8% для ВС с двумя
двигателями; 0,9% для ВС с тремя
двигателями; 1,0% для ВС с четырьмя
двигателями
Ограничения взлетной массы уста-
навливают и для различных положений
закрылков. В расчет принимают
наибольшую взлетную массу.
В случаях когда максимальная взлет-
ная масса ВС ограничена расчетными
условиями расположения аэродрома,
46
Рис. 3.9. Номограммы для определения максимально допустимой взлетной массы самолета по условиям
обеспечения полного (а) и чистого (б) градиентов высоты
необходимо установить целесообраз-
ность полетов с уменьшенной взлетной
массой путем соответствующих техни-
ко-экономических изысканий.
Определенную таким путем макси-
мально допустимую взлетную массу
ВС в дальнейшем принимают в ка-
честве расчетной при определении длин
элементов летной полосы.
2.	Для выбранного значения взлет-
ной массы ВС и расчетных условий
расположения аэродрома (температуры
воздуха и высоты расположения)
определяют параметры R (рис. 3.10, б)
и D (рис. 3.10, а) Здесь параметр
R — эквивалент, учитывающий соот-
ношение между длиной разбега и дис-
танцией прерванного взлета, а пара-
метр D — эквивалент, устанавливаю-
щий связь между длиной взлётной
дистанции и дистанцией прерванного
взлета.
3.	Для найденных значений парамет-
ров R и D по рис. 3.11, а, опре-
деляют зависимость между длиной
ИВПП и ИВПП-|-КПБ, а также зави-
симость между длинами ИВПП +
+ КПБ+СЗ и ИВПП + КПБ (рис.
3.11. б).
4.	По установленным зависимостям
строят график (рис. 3.12), где по оси
х откладывают значения длин ВПП
с искусственным покрытием (Л'ИВП||),
по оси у — значения длин L ивпп + кпв+сз
и по оси z — значение длин £'ивпп гкпб-
На графике проводят биссектрисы, ко-
торые пересекают кривые в характер-
ных точках А и В. Точка А соответству-
ет значениям характерных точках А и В.
Точка А соответствует значениям
^ивпп= — ^-'ивпп+кпб. т- е- в данном
случае ТКПБ = 0. Это соотношение озна-
чает, что длина ИВПП достаточна как
для продолженного разбега, так и для
прерванного взлета и концевая полоса
безопасности не требуется. При этом
для обеспечения продолженного взлета
требуется свободная зона. Значения
длин ИВПП, лежащие слева от точки А,
рассматривать нецелесообразно, так
Взптная нассарг Вь готп озрадропа, н
Pm 3.10 Номограммы для определения параме!
ров D («) и /?(б)
47
Рис. 3.11 Зависимости располагаемой дистанции разбега и дистанции прерванного взлета от параметра
/? (а) и располагаемой взлетной дистанции и дистанции прерванного взлета от параметра D (б)
как они неоправданно велики. Другая
критериальная точка В соответствует
значениям Б'ивпп+кпб — ^'ивпп + кпб+сз.
т. е. LC3 = 0. Это соотношение озна-
чает, что ЛП достаточна как для про-
долженного, так и для прерванного
взлета.
Рис. 3.12 Номограмма для определения допусти-
мых и оптимальных значений длин элементов
летных полос в расчетных условиях:
£ИВПП=^ИВПП+КПБ): 2-/-ИВПП + КПБ + СЗ =
“Л^ивпп ГКПБ*
48
5.	Находят оптимальные длины
ИВПП, КПБ и СЗ, соответствующие
минимуму критерия, оценивающего
его экономичность в заданных конкрет-
ных условиях. При оценке экономич-
ности решения учитывают характер
рельефа, грунтовые и гидрогеологичес-
кие условия, стоимость строительных
материалов, характеристики препятст-
вий в полосах воздушных подходов,
условия землеотвода и другие условия.
В итоге этих изысканий определяют
значения длин ИВПП, лежащие на
кривой справа от точки А (см. рис.
3 12), и соответствующие значения
КПБ и СЗ. В некоторых местных ус-
ловиях может оказаться экономически
целесообразным отказаться от КПБ или
от СЗ либо принять промежуточное
значение
6.	Полученную таким образом длину
Б'ицпп увеличивают на длину стартово-
го участка и определяют потребную
длину ВПП:
^-ивпп= ^'ивпп + Ст,
где /ст — расчетное расстояние от торца
ИВПП до линии исполнительного старта
(/ст= 100 м для ВС 1 и II групп и
50 м для ВС III и IV групп).
Искомые параметры других элемен-
тов ЛП:
г вал __ I /	J /
ь КПБ — Ь ИВПП+КПБ ь ИВПП»
Рис. 3.13. Номограммы для определения максимального посадочного веса (а) и потребной длины ИВПП
для посадки (б) в расчетных условиях значений длин элементов летных полос для заданного типа
самолета в расчетных условиях
I взл_If	II
'СЗ— Ь ИВПП + КПБ+СЗ—Ь ИВПП + КПБ-
Полная длина ЛП, обеспечивающая
безопасность взлета заданного типа ВС
в расчетных условиях при двустороннем
использовании ИВПП.
^лп= бвзл ивпп+ 2/-кпб+ 2f-c3-	(3.35)
После определения длины ЛП для
случая взлета по номограмме устанав-
ливают длину ИВПП для случая по-
садки ВС и принимают максимальное
значение.
Расчет элементов ЛП аэродрома для
случая посадки производится в следую-
щем порядке.
1.	Расчет ведут, как правило, на
максимальную посадочную массу ВС.
Вместе с тем посадочная масса может
быть ограничена значением, указанным
в Руководстве по летной эксплуатации
конкретного ВС, или ’максимальным
значением в зависимости от высоты
расположения и расчетной температуры
воздуха на аэродроме Ее определяют
по рис. 3.13, а с учетом обеспе-
чения градиента набора высоты при
уходе на второй круг (прерванная
посадка) с одним неработающим дви-
гателем.
2.	Потребную длину ИВПП для
посадки определяют по рис. 3.13,-б
в зависимости от посадочной массы ВС,
высоты расположения и расчетной тем-
пературы воздуха аэродрома, уклона
ИВПП, а также степени использова-
ния аэродрома. При регулярной эксплу-
атации аэродрома найденная потребная
длина увеличивается иа коэффициент
запаса, равный 1,67; в случае исполь-
зования аэродрома только в качестве
запасного указанный коэффициент сос-
тавляет 1,43.
3.	Потребную длину ЛП устанавли-
вают путем суммирования полученной
по номограмме длины ИВПП для
посадки ВС и длины КПБ. Минималь-
ная установленная длина КПБ равна
60 м. Установив таким образом потреб-
ные длины ИВПП и ЛП для случаев
взлета и посадки для расчетного типа
ВС, в качестве расчетных значений
принимают максимальные значения
ИВПП, КПБ и СЗ.
При теоретических расчетах длины
ВПП, КПБ и ЛП, обеспечивающие
безопасность взлета ВС в местных рас-
четных условиях, определяют по форму-
лам (3,16):
^-ВПП = ^-(0) впп^р^б
^-ВПП + КПБ = 7-(0)ВПП 4- К ПБ^К*,;
^КПБ=^-ВПП ГКПБ"~ бвпп;
Спп — ^-впп + 2^-кпб>
где kt, kp, kt — поправочные коэффициен-
ты, учитывающие соответственно влияние
температуры, давления окружающего воз-
духа и продольного уклона ВПП по форму-
лам (3.20), (3.17) и (3.22).
49
Расчет потребных длин ВПП и ЛП
по условиям посадки воздушных судов
аналитическим методом изложен в § 3.5.
3.7.	Назначение ширины
взлетно-посадочных полос
При расчетах по обоснованию потреб-
ной ширины ВПП, обеспечивающей бе-
зопасность взлетно-посадочных опера-
ций ВС, в практике проектирования
аэродромов используют два основных
метода: аналитический и расчетно-ста-
тистический. В аналитическом методе
применяют математическую модель
движения ВС по ВПП с учетом воз-
действия различных случайных и не-
случайных факторов. Расчетно-стати-
стический метод базируется на измере
нии и последующей обработке факти-
ческих отклонений ВС от оси ВПП
в процессе выполнения взлетно-поса-
дочных операций.
Впервые в отечественной практике
аэродромостроения теоретическое обо-
снование минимальной ширины ВПП
было предложено Ф. Я Спасским в
1946 г Разработанная им расчетная
схема основывалась на требовании по-
летных правил о завершении взлета
ВС в пределах ВПП. При этом учиты-
валось допускаемое правилами угловое
уклонение ВС относительно осевой
линии ВПП при разбеге, равное 10°,
а также снос ВС под действием
бокового ветра от момента отрыва до
окончания операции взлета. Впоследст
вии (в 1964 г.) Ф. Я. Спасский
отмечал, что основными факторами,
влияющими на ширину ВПП, являются:
способность ВС строго выдерживать
направление движения по оси ВПП при
наличии боковых возмущений как в про-
цессе разбега при взлете, так и при
послепосадочном пробеге; точность при
земления ВС относительно оси ВПП
при посадке.
Известны также работы по обосно-
ванию ширины ИВПП А С. Солоусова
и В А. Быстрозорова, Н. И. Кузов
щикова, К) Н. Егорова и др. За ру-
бежом подобные исследования выпол-
няли Р. Хоронджефф и В. А. Хозанг
(США)
50
Дальнейшее развитие вопросы обо-
снования ширины ВПП получили в тео-
ретических и экспериментальных рабо-
тах, выполненных в КНИГА коллекти-
вом авторов (И. А. Белинский, Н. В.
Шинкарчук, И. В. Циприанович, А. А.
Закревский и другие) под руководством
В. И. Блохина. По результатам этих
исследований были разработаны новые
требования к ширине ВПП для раз-
личных типов воздушных судов, приня-
тые в настоящее время в отечествен-
ных нормах проектирования аэродро-
мов.
В 1973 г В И. Блохин предложил
[3] расчетную схему и методику рас-
чета потребной ширины ВПП, в которой
исследовали траекторию начального
этапа пробега ВС (движение на основ-
ных опорах с поднятой передней) по
ВПП при воздействии на него бокового
ветра предельно допустимой скорости и
некоторого случайного внешнего воз-
мущения (рис. 3.14, а). Предусматри-
валось, что приземление ВС происходит
не точно на ось ВПП, а на некотором от
нее расстоянии ДВ(.
В начальный период пробега ВС
движется параллельно осевой линии
ВПП. Затем в силу случайных возму-
щений продольная ось самолета вне-
запно отклоняется от направления
движения на угол ф, вследствие этого
начинается интенсивное боковое сме-
щение ВС к краю покрытия (ДВг).
Нарастание отклонения ДД происхо-
дит до момента опускания колес перед-
ней опоры шассн на покрытие ВПП,
т. е. пока пилот не получит в свое
распоряжение новое средство управле-
ния для выдерживания заданного на-
правления движения ВС. Для опреде-
ления ширины ВПП была получена за-
висимость
Ввпп = 2( ДВ1 + ДВДс) +ВШ,
где с — минимально допустимое рассто-
яние от кромки покрытия ВПП до ко-
лес основной опоры, м; Вш — колея шасси
по габаритам внешних пневматических ко-
лес, м.
При моделировании движения ВС
по ВИП задавалось крайне неблаго-
приятное (для процесса управления
движением) внешнее возмущающее
случайное воздействие на ВС за время
ti до момента опускания передней
опоры (значение принимали равным,
минимальному времени реакции пило-
та).
Значения ДВ| определяли по резуль-
татам наблюдений за посадками ВС.
Было установлено, что эти отклоне-
ния зависят от типа ВС, квалифи-
кации пилота, условий видимости на
ВПП и не зависят от скорости боко-
вого ветра.
В результате решения системы диф-
ференциальных уравнений, описываю-
щих движение ВС по ВПП, В. И.
Блохиным была получена следующая
зависимость:
где а,Ь, — коэффициенты, характеризую-
щие ВС, тип покрытия, скорость движения
ВС, скорость бокового ветра и другие
условия движения; v — скорость движения
ВС, м/с; Lx —длина участка, на котором
происходит нарастание отклонения дВ2
за время /].	>
Использование математической мо-
дели позволило оценить влияние на
ширину ВПП как отдельных факторов
(влияние ветра, коэффициента сцепле-
ния колес с покрытием, неоднородности
поверхности ВПП, случайных воздей-
ствий на ВС в процессе пробега и другие
факторы). При этом оказалось воз-
можным рассматривать движение ВС в
экстремальных условиях, создание и
исследование которых на реальных
объектах было бы небезопасным и пра-
ктически неосуществимым.
Рассмотренная схема обоснования
минимальной ширины ВПП была раз-
вита и уточнена Н. В. Шинкарчуком
под руководством В. И. Блохина [3].
Прежде всего здесь расчетной схемой
исследовали траекторию движения ВС
по ВПП на протяжении всего пробега,
включая участок пробега с опущенной
передней опорой. Кроме того, учиты-
Рис. 3.14. Схема обоснования ширины ВПП
а—по В. И. Блохину, б—по Н. В Шинкарчуку
вается тот факт, что после воздей-
ствия пилота на рули управления для
устранения бокового смещения ВС ка-
кое-то время по инерции отклоняется
от оси ВПП и эти отклонения суще-
ственны при оценке минимальной по-
требности ширины ВПП. Учтены также
были результаты исследований значе-
ний угла внезапного разворота само-
лета ЧБ Так, действие случайных
факторов, вызывающих боковое смеще-
ние самолета, возможно на всем про-
тяжении пробега. При этом возмож-
ность повторного воздействия возму-
щающих факторов в течение одного
пробега исключается как событие
маловероятное. Рассматриваются четы-
ре основных этапа движения ВС:
первый — траектория движения парал-
лельна оси ВПП; второй — разворот
ВС под действием случайного возму-
щения; третий — боковое смещение,
вызванное нарушением моментов и сил,
действующих на самолет в течение вре-
мени реакции пилота; четвертый — сме-
щение ВС от оси ВПП после воздей-
ствия пилота на органы управления.
На первом этапе движение ВС
описывается (рис. 3.15) следующей
системой уравнений;
Z₽-Z,-Z, + Z„ = O; 1
Mg—М„ + Ч-М„,=0, J
где Z₽, Mg аэродинамические боковые
сила и момент, Z„ M„, Z„, Мгп — боковые
силы и моменты, действующие на колеса
соответственно основных и передней опор,
Z,, М, — сила и момент, обусловленные
поперечным уклоном ВПП.
51
Далее рассмотрим уравнение движе-
ния ВС на втором этапе, т. е. на всех
трех опорах.
Внезапный разворот ВС под действи-
ем случайного возмущения рассчитан
по уравнению
=М J—М г, + М, — М 2Л + М в — М уи>у,
где 1У — момент инерции относительно
оси 0Y; гр — рыскание ВС от случайного
возмущения; М„ — момент от случайного
возмущения; МуЫу — демпфирующий мо-
мент рыскания
Боковое смещение ВС в течение вре-
мени реакции пилота определено из сис-
темы уравнений:
щцо>х = гр—Zr —Z, + Zn, 1
/„ф2 = Mg - Мгг + М, - Мгп - Мушу, J (3.36)
где т — посадочная масса, v — скорость
по приборам; о>Л — угловая скорость враще-
ния относительно мгновенного центра кри-
визны; Ф’г — ускорение рыскания в процессе
бокового движения.
Смещение ВС от оси ВПП после
включения управления (опускания ко-
лес передней опоры на покрытие)
mu<Dx=Zfi + Zr-|-Z„cos6„ —F„cos6„; 1
/вФз=М?+Мгг + М,-Мгп + Мго+ (3’37)
+м„И1/,
где 6„ — угол поворота колес передней
опоры; F„, MFO—сила и момент силы
трения колес передней опоры; Чгз — рыска-
ние на данном этапе движения.
Из решения системы уравнений
(3.36) можно определить боковое сме-
щение ВС от оси ВПП АВ2, а из систе-
мы (3 37) — АВ». Начальное смещение
ВС от оси ВПП (при касании) АВ| мож-
но получить из натурных наблюдений.
Ширину ВПП определяют по форму-
ле
^впп=2(АВ| АВ2-|- ЛВз + е) + Вш.
Предлагаемая схема определения
расчетных значений бокового отклоне-
ния при движении по ВПП в сложных
погодных условиях позволяет уточнить
необходимую ширину ВПП для суще-
ствующих и перспективных ВС.
Экспериментальные или расчетно-
статистические методы обоснования
52
ширины ВПП основаны на результатах
статистической обработки данных о
фактических отклонениях ВС от оси в
процессе выполнения взлетов и посадок.
Движение центра масс самолетов про-
исходит в центральной зоне ВПП шири-
ной 10,5 м с надежностью 2о и в зоне
шириной 24 м с надежностью Зо
(где о — среднее квадратическое от-
клонение) .
Наблюдения, выполненные Д. И. Бо-
рецким и В. В. Смукровичем [4],
также свидетельствуют о нормальном
характере распределения боковых отк-
лонений ВС относительно оси ВПП.
Было установлено, что боковые откло-
нения зависят от типа ВС, ширины ВПП
и квалификации пилотов. На более
узких ВПП отклонения меньше. Мень-
шие отклонения и при выполнении
полетов пилотами высшей квалифика-
ции. Кривые нормального распределе-
ния посадок по закону Гаусса при
различных значениях	равных
от 3,5 до 10 м, вполне соответствуют
значениям ширины ИВПП по
СНиП 2.05.08-85.
В ряде работ авторы указывают
на необходимость проектирования ВПП
такой ширины, чтобы на ней обеспе-
чивалась возможность разворота ВС на
180°.
Потребную ширину ВПП в этом
случае определяют по формуле
^ВГ)П=^п 4-^ви + вш + 2с,
где 7?п — радиус поворота колеса перед-
ней опоры, м; Ввн — радиус поворота колеса
основной опоры, находящейся ближе к
оси ВПП, м.
Чаще всего разворот на 180° выпол-
няется при установке ВС на испол-
нительный старт, если отсутствует ма-
гистральная РД и руление к месту
старта осуществляется по ВПП. Для
таких разворотов нормами СНиП
2.05.08-85 предусмотрено устройство
уширений на торцах ИВПП, размеры
которых определяют в зависимости от
класса аэродрома.
Размер ИВПП в местах уширения
принимают в зависимости от класса
аэродрома: А —95 м; Б и В —75 м; Г и
Д —45 м.
3.8.	Особенности определения ширины
грунтовых взлетно-посадочных
полос по условиям эксплуатации
Грунтовые взлетно-посадочные поло-
сы (ГВПП) имеют большую ширину по
сравнению с ИВПП, поскольку для
ГВПП, необходимы последовательный
перенос старта по ширине, ремонт и
восстановление дернины на отдельных
стартах. ГВПП на аэродромах высших
классов используют как запасные в
случае ремонта ИВПП или очистки ее от
снега, а на аэродромах низших клас-
сов — как основные для регулярных по-
летов.
Поэтому при определении минималь-
но допустимой ширины ВПП необхо-
димо учитывать два расчетных случая.
Первый — определение ширины запас-
ных ГВПП на аэродромах с искусст-
венными покрытиями, предназначенных
для взлетов и посадок ВС, когда на
ИВПП производят ремонтные работы
или когда в зимнее время ИВПП очи-
щают от снега и гололеда, а также
для аварийных посадок. Второй расчет-
ный случай связан с определением
ширины ГВПП, используемых для регу-
лярных полетов. Ширину запасной
ГВПП, примыкающей к ИВПП, следует
принимать как большую из двух зна-
чений, соответствующих эксплуатации
ГВПП в летний и зимний периоды
года.
Основанию ширины ГВПП посвящс
ны исследования И. А. Белинского,
И. В. Циприановича, А. И. Закревского,
Н. В. Шинкарчука и др. Так, в одной из
работ И. А. Белинский и А. И. Закрев-
ский предложили следующую методо
логию назначения ширины ГВПП [1].
Для периода летней эксплуатации
(рис. 3.16, а) искомую ширину ГВПП
рекомендуется определять по формуле
В ГВПП—® mm4* Ф)ГН + dзап>
где В'тт— минимально допустимая шири-
на ГВПП, при которой обеспечивается
безопасность посадки расчетного типа ВС,
включая случаи аварийной посадки на ко-
леса, в летней период; dDrM — расстояние от
боковой границы ИВПП до огней свето-
сигнального оборудования; <i3an — расстоя-
ние от огней до границы грунтовой
полосы шириной В' (принимают «1 м).
Минимально допустимую ширину
Bmln рассчитывают исходя из пред-
посылок § 3.7 по следующей зависи-
мости:
®U= 2(ДВ, + ДВ2.з) + К + Ь, +	(3.38)
где ДВ] — наибольшее начальное откло-
нение центра масс самолета от оси ГВПП в
момент приземления; ДВ2.з — дополнитель-
ное наибольшее отклонение центра масс
самолета в процессе пробега; Ьк — ширина
колеи расчетного ВС; Ьт — ширина тележки
основной опоры; Ьп— ширина пневмати-
ческой шины авиаколеса.
В формуле (3.38) предусматривается,
что в момент отклонения ВС от оси по-
лосы шириной В'т,„ крайнее колесо ос-
новных опор находится на боковой
границе полосы. Наличие запасов dor„
и d3an предупреждает повреждение бо-
ковых огней ИВПП при максимальном
отклонении самолета от оси ГВПП в
сторону огней.
При условии расположения запасной
ГВПП параллельно ИВПП на неко-
тором удалении от нее ширину ГВПП
принимают равной В rBnn=Bmi.r
Максимально возможную ширину
грунтовой полосы, обеспечивающей
безопасность посадки ВС в зимний
период, В"„, следует рассчитывать
(рис. 3.16, б) по формуле (3.38) с
коррекцией для АВ| и ДВ2, полученных
исходя из особенностей пробега по
снегу. Указанный на схеме рис. 3.16, б
максимально допустимый уклон 1:10
Рнс. 3.15. Схема сил н моментов, действующих
на ВС при движении по ВПП:
if — угол рыскания; р — угол скольжения; ад — боке
вая составляющая скорости ветра, «ПОЛ — поперечный
уклон ВПП; — путевая скорость ВС
53
плоскости, ограничивающей поверх-
ность снега в зоне его выкладки,
принят по действующим нормам эксп-
луатации аэродромов ГА. Значение
hm„ при этом составляет 0,51—4,03 м с
учетом максимально допустимой глу-
бины колееобразования (6 см) иа уп-
лотненном снеге.
Применение данной методики расчета
позволяет в ряде случаев уменьшить
ширину ГВПП. Это возможно за счет
климатических условий расположения
аэродрома (толщины снегового покро-
ва) и сокращения ширины полосы для
выкладки снега.
3.9.	Направления взлетно-посадочных
полос в зависимости
от ветрового режима
Количество, размеры и направление
ИВПП связаны с формой и общими
размерами территории аэропорта.
Количество летных полос, их направ-
ление и расположение по отношению
друг к другу определяют расчетом
исходя из интенсивности движения ВС,
ветровой загрузки аэродрома с учетом
поверхностей ограничений препятствий,
направления и расположения ЛП сосед-
них аэродромов, перспектив развития и
застройки ближайших населенных
пунктов, рельефа местности, а также
особенностей зимней эксплуатации
аэродромов.
Количество ИВПП устанавливают на
основе технико-экономических расчетов
Рис. 3 16. Расчетные схемы определения ширины
запасной ГВПП (а) и ширины грунтовой полосы,
обеспечивающей посадку самолетов в зимний
период (б)
54
исходя из условия обеспечения задан-
ной интенсивности (требуемой для
обеспечения объема перевозок) движе-
ния ВС.
При решении вопроса о направлении
ВПП, расположенных в плане, по
отношению к сторонам света по опре
деленным румбам требуется обеспечить
безопасность полетов ВС по условиям
препятствий на приаэродромной терри
тории, охрану окружающей среды и
оптимальные параметры зашумленнос-
ти местности по отношению к ближе
расположенным населенным пунктам и
наибольшую экономичность строитель-
ства аэропорта в целом
Для безопасности полетов необходи-
мо, чтобы ВПП обеспечивали взлеты и
посадки ВС, как правило, против нал
равления дующего ветра и имели сво-
бодные воздушные подходы. Однако
взлеты и посадки только против строго
направленного встречного ветра при
определенном направлении ВПП огра
ничивают частоту полетов. Поэтому они
выполняются также при встречно-бо-
ковом ветре. Скорости встречно-боково
го и бокового ветра должны не превы
шать предельно допустимого (критичес-
кого) значения, зависящего от конст-
руктивных особенностей и типа ВС
Предельно допустимой скоростью ветра
является такая, выше которой резко
снижаются показатели путевой устой-
чивости и управления ВС. Эти скорости
могут быть разными для различных ти-
пов воздушных судов, а также при их
взлете и посадке. Они устанавливаются
аэродинамическим расчетом и на осно
ве летных испытаний каждого типа
воздушного судна. Имеются также ог-
раничения скорости попутного и попут
но-бокового ветра Так, скорость попут
ного ветра допускается почти для всех
типов ВС порядка 5 м/с. Скорость
встречного ветра может быть достаточ
но большая, но для обеспечения устой-
чивости взлетов и посадок ВС ее зна
чение ограничивается для самолетов
25—40 м/с, а вертолетов — 15—25 м/с.
Расчетная схема взаимодействия вет
ра и ВС при движении его в момент
взлета и посадки для определения
скоростей встречно-боковых и попутно
боковых ветров дана на рис. 3.17.
Значения встречно-боковых и попут-
но-боковых ветров (см. рис. 3.17).
UZOB = Wa„	при «> агр в(агр п);(3.39)
WaB = W'a п =	при « < агр в(«гр п);(3.40)
К.
П+^д’
где UZOB — скорость встречно-бокового
ветра, действующего под углом a; 1Га11 —
скорость попутно-бокового ветра, действую-
щего под углом а; агрв, агрв— углы, при
которых граничным условием определения
встречно-бокового или попутно-бокового
ветра являются допустимый встречный или
попутный ветер, дующий под углом а;
И''6л — скорость бокового допустимого вет-
ра, направленного под углом 90е; Ц/вд--
скорость максимально допустимого встреч-
ного ветра; и7„д— то же попутного ветра;
а - угол скоса (угол между осью движения
ВС и направлением встречно-бокового или
попутно-бокового ветра).
Значения скоростей бокового допус-
тимого ветра ГС'бд для различных типов
ВС указывают в руководствах по
легкой эксплуатации (РЛЭ) и могут
быть 6—14 м/с.
По значению предельно допустимого
бокового (нормально составляющего к
оси движения ВС) ветра по формулам
(3.39 и 3.40) находят скорости ветра,
соответствующие различным углам ско-
са, и устанавливают их расчетные гра
дации. Углы скоса при этом обычно
принимают кратными г/г, ‘/4 и ‘/в пря-
мого угла, т. е. равными 45, 22,5 и
11,25°.
Оптимальным расположением ВПП в
плане является такое, когда направле-
ние ее обеспечивает возможность взле-
тов и посадок ВС в течение наибольшего
количества ветреных дней. Количество
возможных взлетов и посадок в каком-
либо определенном направлении распо-
ложения ВПП, выраженное в процентах
от всех направлений ветрОь в течение
определенного периода времени, назы-
вается ветровой загрузкой полосы. В
соответствии с требованиями СНиП
2.05.08-85 ветровая загрузка должна
быть не менее 98 % на аэродромах
классов А, Б, В и Г, на которых эксплуа-
тируются ВС, допускающие боковые
(нормально составляющие) ветра 12
м/с; 95 % на аэродромах класса Д при
боковых ветрах 8 м/с и 90 % на аэрод
ромах класса Е при боковых вет-
рах 6 м/с.
Ветровую загрузку в любом направ
лении расположения ВПП определяют
по данным повторяемости ветров раз-
личной скорости, установленным в ре-
зультате наблюдений за возможно дли
тельный период, но не менее 5 лет, не-
посредственно метеостанциями на месте
(или вблизи) расположения аэродрома
или принятыми по справочнику «Строй-
тельная климатология» (М.- Строи-
издат, 1973. III ч.). Повторяемость
ветров выражается в процентах и ха-
рактеризует долю времени от года (се-
зона, месяца), в течение которого дуют
ветры определенных скоростей и на-
правлений. При выборе опорной метео-
станции по справочнику необходимо
учитывать не только близкое располо-
жение ее к рассматриваемому пункту,
но и однородность рельефных условий
месторасположения (наличие холмов,
возвышенностей, лесных массивов и пр.).
Следует обратить внимание на пере-
ход повторяемоегей от одного румба к
другому. При плавном переходе и при-
мерно равной сумме повторяемости всех
промежуточных и основных румбов ме-
геоданные относятся к удобным для
анализа. Если «роза ветров» по 16 рум-
бам имеет ярко выраженный (звездоч-
ный) вид, то ее следует пересчитать
по восьми румбам. Этот перерасчет
производят способом, принятым в
метеорологии, т. е. повторяемости по
всем промежуточным румбам делят по-
полам и одну половину прибавляют
к правому основному румбу, а другую—
к левому.
Характеристики ветрового режима
местности в справочниках даны по
восьми румбам в табличной форме с
градациями, иногда не совпадающими с
градациями, принимаемыми в аэрод-
ромных расчетах. Кроме того, посколь-
ку каждая ВПП может обслуживать
взлет и посадку с двух взаимно
55
Таблица 32
Скорость ветра, м/с	Процент повторяемости ветров												Сумма про-
	ио восьми румбам								к> совмещенным направ леииям				центов повто ряемости вет- ров по скоро- стям
	с	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	3	СЗ	с -ю	СВ— ЮЗ	В—3	ЮВ СЗ	
0 1 2 -5 , 6 10 11 — 15 15 Итого по на- правлениям	1,3 5,1 5,1 3,1 0,3 14,9	1.6 5,2 3,8 1.5 0,3 12,4	7,8 13,2 1.6 1,5 0 24,1	5,2 7,1 1,3 0,5 0 14.1	1.6 4,6 0,3 0,4 0 6,9	1,6 7,1 4.7 0,2 0 13,6	0.8 5,9 1,9 0 0 8,6	1,3 3,2 0,9 0 0 5,4	2,9 9,7 5,4 3,5 0,3 21,8	3,2 12,5 8,5 1,7 0,3 26,0	8,6 19,1 3,5 1.5 0 32,7	6,5 10,3 2,2 0,5 0 19,5	21,2 51,6 19,6 7,2 0,6 100,0
противоположных направлений, то при
расчетах надо знать суммарные повто-
ряемости ветров по противоположным
направлениям. Следовательно, надо де-
лать пересчет ветрового режима по
расчетным градациям и получать его по
совмещенным направлениям.
В табл. 3.2 приведены данные повто-
ряемости ветров различных скоростей
Рис. 3.17. Расчетная схема взаимодействия ветра
и воздушного судна при посадке и взлете для
определения встречно-боковых (имв) н попутно-
боковых (шо„) ветров
с-ю
ю
Рис. 3.18. Векторные «розы ветров» по восьми
(Д) н взаимно совмещенным (Б) направлениям
56
по восьми румбам и совмещенным
направлениям. Для наглядности по дан-
ным табл. 3.2 на рис. 3.18 показаны
векторные «розы ветров» по восьми
направлениям (румбам) и взаимно сов-
мещенным, а на рис. 3.19 — коорди
натная «роза ветров» по скорости и
направлениям.
Для пересчета ветрового режима
в необходимых градациях удобно поль-
зоваться графиком повторяемости вет-
ров по нарастающим итогам, по кото-
рому можно определять повторяемость
ветров любой ’скорости. Для примера
на рис. 3.20 дан такой график, построен-
ный по данным табл. 3.2. На нем по
ординате, отвечающей скорости 0—1
м/с, т. е. в середине (0,5 м/с), отложена
повторяемость ветров 21,2 %• По орди-
нате скорости 3,5 м/с (соответствующей
скоростям 2—5 м/с) отложена повторя-
емость 21,24-51,4 = 72,6 % ит. д. Чтобы
определить повторяемость ветров в
нужных пределах (градациях), доста-
точно найти на графике повторяемость
для средней скорости искомой града-
ции. На рис 3.20 показана найденная
повторяемость для градации 0—6 м/с
(среднее значение 3) —67 %, 0—
10 м/с (среднее 5) — 82,1 и т. д. На этом
же графике даны решения как для опре-
деления повторяемости ветров по всем
направлениям, так и по определенным
направлениям, например восток — за-
пад. Такой же пересчет повторяемости
ветров иной градации, но менее точно
можно получить путем простой интерпо-
ляции между соседними значениями.
Следует отметить, что анализ данных
метеостанций о скоростях ветров во
многих пунктах СССР показывает, что
Рнс. 3.19. Координатная «роза ветров»
по скорости и направлениям
преобладающими скоростями ветров
являются скорости от 0 до 6 м/с
(до 85 %). Ветры 8 м/с и выше состав-
ляют в среднем всего лишь 8,3 %, а
10 м/с и выше —3,5 %.
Зная оптимальное направление пре-
обладающих ветров, далее надо опре-
делить ветровую загрузку. Здесь преж-
де всего важно установить график
охвата определенных градаций по ско-
рости ветров, лежащих в пределах
соответствующих им предельных углов
скоса. Так, например, при боковом
допустимом ветре 8 м/с, учитываемом
по всем направлениям, следующая гра-
дация скорости ветров будет 9—11 м/с,
которая учитывается в интервале 45°
к оси проверяемого направления, ветры
скоростью 12—20 м/с — 22,5° и более
20 м/с — 11,25°. Графики охвата ветров
по совмещенному направлению С — Ю
для ВС, допускающий боковой ветер
и7бД==8 м/с, приведен на рис. 3.21,
а объемная диаграмма охвата ветров
показана на рис. 3.22.
Процент повторяемости ветров, при
которых взлет и посадка ВС на дан-
Рис. 3.20. Зависимость, повторяемости ветров по
всем совмещенным направлениям (/) н по направ-
лению восток—запад (2) от скорости ветра
57
13,75
,0
11,25° 20ri/c U Волее
12-20 н/с
ЧК)
вп/с и
ПЕНСЕ
Рис. 3 21. График охвата ветров по совмещенному
направлению север — юг
9~11п/с
в
3
ную ЛП выполняется безопасно по
условиям ветрового режима, т. е.
непосредственно против ветра или при
встречно-боковом ветре в допустимых
пределах, называемый коэффициентом
ветровой загрузки, может быть Опреде-
лен по формуле
360	п
Квз — 2 Р0-«'вд+ S Р*>кля, (3-41)
о	о
где £()	— сумма повторяемости вет-
ров со скоростью от 0 (штиль) до и/6д;
^>1г>о6л—сумма повторяемости ветров
со скоростью выше U/бд, дующих с обоих
направлений (торцов ИВПП) и с обеих
сторон полосы в пределах угла скоса а.
Для случая когда и/6д=8 м/с, фор-
мула (3.41) получит следующее напи-
сание:
360	45	22,5
Кв.з = S Р0—8 + 2 ^9—11 + 2j Р12-20 +
ООО
11.25
4“ 2 Р?® и более -
0
С целью получения ветровых загру-
зок, близких к фактическим, необходи-
мо учесть процентное соотношение
эксплуатации различных типов ВС с
допускаемыми для них скоростями бо-
ковых ветров. В этом случае требуется
определить ветровую загрузку для каж-
дого типа ВС и, зная его количество
взлетов и посадок, выраженное в про-
центах от количества посадок и взлетов
всех типов ВС, найти фактическую
ветровую загрузку по формуле
№. = 0,01 \К'в:,р> + К'в'3р2 +
+ К'В'зРз + ... + Кв зРп] ,
(3.42)
где №3, КВЗ,—,КВЗ — ветровые загрузки
для различных типов ВС; рь рз, рз, р„ —
количество в процентах участия в эксплуа-
тации различных ВС.
При расчетах по формуле (3.42)
можно количество взлетов и посадок
отдельных типов воздушных судов вы-
разить в долях от общего их количе-
ства.
Тогда выпадает из формулы вели-
чина 0,01.
Контрольные вопросы
Рис. 3.22. Объемная диаграмма охвата ветров по
совмещенному направлению север—юг
58
1.	Какие факторы влияют на длину
ВПП?
2.	Что понимают под стандартными н рас-
четными условиями для определения раз-
меров ЛП?
3.	Как располагают главную и вспомогатель-
ную ЛП на аэродроме в зависимости от направ-
ления господствующих ветров?
4.	Каковы этапы (дистанции) взлета И посадки
ВС и чем они характеризуются?
5.	Какие расчетные случаи используют для
определения длины ВПП?
6.	Как определяют ширину грунтовых
ВПП?
Глава 4
ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ
АЭРОПОРТОВ И ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫХ
ПОЛОС АЭРОДРОМОВ
4.1.	Системный подход к оценке
пропускной способности аэропортов
Для эффективного функционирова-
ния в условиях постоянного роста воз-
душных перевозок, поступления на экс-
плуатацию новых многоместных ВС и
предельной ограниченности времени вы-
полнения перевозок необходима доста-
точная пропускная способность аэро-
портов. В отечественной практике под
пропускной способностью понимают
техническую возможность для выполне-
ния определенного объема работы, ко-
торый может быть выражен как числом
ВС, так и количеством пассажиров и
грузов, обслуживаемых в единицу вре-
мени (час, сутки, год) с соблюдением
установленных требований к уровню
обслуживания и безопасности полетов.
Пропускная способность аэропорта
зависит от пропускной способности
составляющих его элементов и частей,
через которые последовательно прохо-
дит поток прибывающих и убывающих
пассажиров, грузов, ВС. Одним из
основных сооружений, определяющих
пропускную способность аэропорта, яв-
ляется ДПП. Пропускная способность
остальных элементов обычно приводит-
ся в соответствие с пропускной способ-
ностью ВПП.
Аэропорт в общем виде можно счи-
тать системой, состоящей из неодно-
родных подсистем и элементов различ-
ной сложности, взаимодействующих е
потоком «заявок» ВС. Важно, чтобы
пропускная способность этих подсистем
и элементов аэропорта были примерно
равными, иначе подсистемы или элемен-
ты, имеющие по сравнению с другими
меньшую пропускную способность, бу-
дут ограничивать пропускную способ-
ность аэропорта в целом. Таким обра-
зом, пропускная способность аэропорта
ограничивается пропускной способ-
ностью наиболее слабого элемента. При
рассмотрении пропускной способности
всех элементов и подсистем аэропорта
можно выделить следующие основные
подсистемы: транспортная связь города
с аэропортом; аэродромное обеспечение
полетов; обслуживание пассажиров и
обработка грузов; подготовка ВС к по-
летам; управление воздушным движе-
нием; радионавигации и посадки воз-
душных судов и другие подсистемы.
Эти подсистемы обеспечивают произ-
водственную деятельность аэропорта,
способствуют ритмичному выполнению
технологических процессов. Известны и
другие подсистемы, в меныпей степени
связанные с оперативной производ-
ственной деятельностью, например ма-
териально-технического снабжения, уп-
равления работой автомобильного тран-
спорта. планово финансовой деятель-
ностью аэропортов и др.
Применительно к аэродромам разли-
чают теоретическую, фактическую и
расчетную пропускную способность ВПП.
Под теоретической пропускной спо-
собностью понимают максимальное ко-
личество взлетно-посадочных операций,
которое может быть выполнено на ВПП
в единицу времени при соблюдении
правил безопасности полетов. В данном
случае предполагается, что взлеты и
посадки ВС на аэродроме совершаются
непрерывно и через одинаковые мини
мально допустимые интервалы времени.
•Фактическая пропускная способность
характеризует реальную пропускную
способность аэродрома, вычисленную с
учетом фактических временных интер-
валов, которые под влиянием значитель-
ного числа случайных факторов нару-
шают непрерывность и равномерность
движения ВС на ВПП и возрастают
по отношению к минимальным времен-
ным интервалам, установленным теоре-
тическим путем.
Пропускную способность ВПП, кото-
рой при заданных условиях соответ-
ствует оптимальное значение времени
задержки ВС при ожидании очереди
на взлет или посадку, называют
расчетной пропускной способностью.
В отличие от пропускной способ-
ности ВПП, которая в заданных усло-
виях есть величина постоянная и уста-
навливается расчетом, интенсивность
движения ВС может изменять свое зна-
чение со временем (в течение суток,
59
сезона, года, ряда лет). Эту величину
планируют и учитывают при проекти-
ровании аэродрома и аэропорта в целом.
4.2.	Общие положения по оценке
расчетной пропускной способности
ВПП
Аэродром — основная подсистема,
обеспечивающая пропускную способ-
ность аэропорта Пропускная способ-
ность зависит от типа эксплуатируемых
ВС и режима их полета, планировки
и размеров аэродрома и его размеров,
главным образом длины, количества и
взаиморасположения ВПП, а также
степени развития магистральных и сое-
динительных РД, наличия средств по-
садки и управления воздушным движе
нием, отграничений, связанных с допус-
тимым уровнем шума в районе аэропор
та, взлетно-посадочных характеристик
ВС, возможностей бортового оборудо-
вания навигационных систем, метеоус-
ловий, высоты расположения аэродрома
и других факторов. Все эти факторы в
совокупности определяют минимально
допустимые интервалы между взлетно-
посадочными операциями ВС, которые
и предопределяют пропускную способ-
ность ВПП. Эти интервалы зависят
также от правил производства полетов
ВС: по правилам визуальных полетов
(ПВП) или полетов по приборам (ППП).
При определении минимальных вре-
менных интервалов между смежными
взлетно-посадочными операциями долж-
ны приниматься во внимание следую
щие условия.
ВС может начать выруливание с мес-
та ожидания на РД к исполнительному
старту в момент, когда предыдущее
ВС начало разбег или приземли-
лось на ВПП.
Воздушное судно может начать раз-
бег только после освобождения ВПП
ранее взлетевшим или приземлив-
шимся ВС.
При правилах полетов по приборам
взлет производится только после того,
как ранее взлетевшее воздушное судно
наберет установленную высоту.
При полетах по приборам с непре-
рывным радиолокационным контролем
60
за положением ВС минимальное рас-
стояние между снижающимися по глис-
саде судами должно быть не менее 5 км,
а при отсутствии такого контроля на
глиссаде не должно находиться более
одного ВС. При полетах по ПВП
минимальное расстояние между ВС
должно быть 2 км.
Воздушное судно, выполнившее взлет
или посадку, должно освободить ВПП
до занятия высоты безопасного ухода
на второй круг ВС, заходящим на по-
садку.
Минимальный интервал времени
между последовательными взлетами
или посадками, а также между взлетом
и посадкой ВС на одиночную ВПП
должен приниматься не менее 45 с.
Время занятости ВПП при выполне-
нии операции взлета или посадки
рассчитывают с учетом следующих пра-
вил производства полетов:
время занятости ВПП при взлете
определяют от начала выруливания ВС
с места ожидания к исполнительному
старту и до момента пролета торца
ВПП по правилам визуальных полетов
(ПВП)уИЛИ до момента набора высоты
Нвзл при полетах по правилам полетов
по приборам (ППП). Указанную высоту
принимают равной 200 м при скорости
полета по кругу более 300 км/ч и
100 м—при скорости полета по кругу
до 300 км/ч;
время занятости ВПП при посадке ВС
исчисляют от момента пролета высоты,
соответствующей высоте принятия ре-
шения, до выруливания за боковую
границу ВПП на РД и дальнейшего
движения по ней.
Современная практика эксплуатации
показывает, что выруливание ВС на
исполнительный старт и его пребывание
на старте могут частично или пол-
ностью совмещаться по времени с за-
ключительными этапами движения ВС,
совершавшего перед этим взлет или по-
садку. В последние годы достаточно
часто используют способ взлета без
остановки на исполнительном старте,
что сокращает время занятости ВПП
при выполнении операции взлета. В
дальнейшем рассмотрена традиционная
технология выполнения взлета с оста-
новкой на исполнительном старте.
• При указанных выше предпосылках
время занятости ВПП при взлете ВС
Твзл — t ВЫ рул
4-/ст 4“ /разб 4“ /нв,
(4.1)
где /вырул — время выруливания на испол-
нительный старт; t„ — время установки ВС
на старте и доведения тяги двигателей до
взлетной; /раз6—время разбега ВС; Св —
время разгона и набора установленной
высоты.
Время занятости ВПП при посадке ВС
Люс — Сл 4" Сроб 4" Струлт	(4.2)
где /Пл — время планирования ВС с высо
ты принятия решения до момента приземле-
ния; /„роб — время пробега ВС (от приземле
ния до момента отруливания с оси ВПП);
Струл — время отруливания ВС за боковую
границу ВПП.
Отсюда следует, что минимальный
временной интервал между смежными
взлетно-посадочными операциями воз-
душных судов должен определяться как
наибольший из следующих расчетных
условий [1]:
между последовательными взлетами
Составляющие формул (4.1) — (4.6)
можно найти по следующим зави-
симостям [12]:
время выруливания на исполни-
тельный старт
t _______/вырул
вырул---
V вырул
0,5бВПп 4- 0,5(л/? — вРд) 4- Ст R
вырул
(4.7)
время разбега
9/	2/° k h k
Х4разб кр “< Ki	.
/разб = —---=-------------•	(4.8)
°Ч>	/ 1
Д/ T °"тг
время движения на участке набора
высоты:
при полетах по ВПП
/нв = -^;	(4.9)
д/ти*
max
Д/мв — /вырул +
Д/мв = /Разб 4" Св;
Д/ = 45с;
при полетах по ПВП
/	___ /   /°	Ь Ь ь
ЬВПП	*ст	‘разб КР Kt
между последовательными посадками
max
। Д Со—Сл 4" Сроб 4" Струл!
4	ДСп —: /гл,
I	Д/ = 45 с;
(4 Ю)
между посадкой и последующим
время движения на участке снижения
по глиссаде:
при полетах по ПВП
взлетом
max
Д/ пв—/вырул 4~ С?;
Д/па== Сроб 4” CrpynJ
Д/ = 45 с;
2000
*-гл
д/тТ-
при полетах по ППП
(4.11)
между взлетом и последующей по-
садкой
max
ДСп — Свзб 4- б(в 4" /пл,
ДСп=Сл-Св;	(4.6)
.	Д/ = 45 с,
где /гл — минимальный интервал времени
между смежными посадками, определя-
емый из условия минимально допустимых
расстояний между ВС на участке сниже-
ния по глиссаде; Д/ = 45 с — минимальный
временной интервал между взлетами и по-
садками.
(4.12)
время планирования
/пл = ---<En™ + Sr----; (4.13)
°>5д/т(и- + и"“)
время пробега устанавливают с уче-
том расположения РД, примыкающих
к ВПП:
61
/рд + /Приз —
/•/А ' приз	. . t л \
пров = -——  —(4.14)
0,5 \л/ д'",,ос+ ''»’₽»*/
r=/?1 tg-|;
время- отруливания за боковую гра-
ницу ВПП
Л, — 0,5Ввпп
nR arccos----—-----
<о1₽ул= 18ОМОТРУ.	’ (415)
В формулах (4.7) - (4.15) приняты сле-
дующие обозначения:
/аырул — длина пути руления от места ожи-
дания воздушного судна до испол-
нительного старта на ВПП;
Увырул— средняя скорость выруливания
(25 км/ч = 7 м/с),
бВпп— ширина ВЦП;
R— радиус сопряжения РД с ВПП;
ВРД— ширина РД;
/Ст — расстояние от торца ВПП до места
расположения исполнительного
старта (/„= 100 м для ВС 1 и Н
групп, /с1 = 50 м—для III и IV
групп);
Д — относительная плотность воздуха в
месте расположения аэродрома
(см. гл. 3);
kf„ ki, k, — коэффициент местных расчетных
условий (см. гл. 3);
Петр, —скорости ВС соответственно отры-
' Рнв, Кил, ва, начального выбора высоты,
Оши- планирования и посадки;
Vj, — вертикальная составляющая ско-
рости полета на траектории началь-
ного набора высоты (45—20 м/с
. м * .для ВС I IJ групп),
Потрул— скорость отруливания ВС с ВПП
на РД (7 м/с — при отруливании
на соединительную РД и 22 м/с—
при отруливании на РД скорост-
ного схода);
/разе — длина разбега в стандартных
условиях (см. гл. 3);
/приз— длина участка от торца ВПП до
расчетной точки приземления (при-
нимают равной 400 м при визуаль-
ной посадке и посадке при мини-
муме II и III категории и 600 м при
минимуме I категории);
/ЬПРМ— расстояние БПРМ от торца ВПП
(принимают равным 1050 — 150 м);
/РД— расстояние от торца ВПП до точки
пересечения осей ВПП и РД, на
которую отруливает воздушное суд
но после пробега;
Ri — радиус схода ВС с ВПП на РД;
а — угол примыкания РД к ВПП;
kv — коэффициент снижения скорости
при отруливании воздушного судна
(At.= l при отруливании на обыч-
ную соединительную РД и kv =
= 0,9 — на РД скоростного схода);
Двзл — высота полета, соответствующая
моменту освобождения ВПП при
полетах по ППП.
Продолжительность пребывания ВС
иа исполнительном старте при расче-
тах пропускной способности можно
принимать равной: до 70 с для ВС I
группы, 60 с — для ВС -I I группы, 45 с —
для III группы и 30 с — для IV группы.
Вследствие влияния некоторых слу-
чайных факторов в процессе неравно-
мерного движения ВС интервалы вре-
мени (4.3) — (4.6) между отдельными
операциями оказываются, как правило,
больше теоретических интервалов. По
данным статистических исследований
кафедрой аэропортов КИНГА установ-
лены численные значения коэффициен-
тов /?руд, fepa36. ^нв, &гл. /?план» ^лроб, ^отрул,
позволяющие переходить от теоретичес-
кого Времени /рул. Струл, /разб, /«в, /гл, /план,
/проб В формулах (4.8) — (4.6) к сред-
нему фактическому времени, затрачи-
ваемому на эти операции. Рекоменду-
ются следующие значения этих коэффи-
циентов: йРУл = 1,35; Лра3б=1,25; km=
= 1,40; kr„ —1,30; /?Ш]й„=0,95; fcnpo6 =
= 0,95, /го1рУл = 0,95 [1].
4.3.	Пропускная способность одиночной
ВПП
В основу расчета пропускной спо-
собности аэродрома положена пропуск-
ная способность одиночной ВПП, кото-
рая при выполнении взлетно-посадоч-
ных операций ВС между последо-
вательными взлетами Пмв, посадками
Пып или чередованием взлетов и поса-
док /7ВП и /7ПВ определяется по простым
формулам:
п =	I2L- м” д/ • МВ	(4.16)
к	
П —	—• мп А/ ’ МП	(4-17)
вп.пв Д/ , д/ >
' “ вл 1 пв
62
где feMB, kМП* &вп ~ коэффициенты, опреде-
ляемые по формулам (4.18),	(4.19);
А/ — соответствующие фактические времен-
ные интервалы между операциями (ВП —
взлет — посадка; ПВ — посадка — взлет).
При установлении значений k прини-
мают во внимание следующие основные
положения:
1)	среднее время задержки взлета
ВС по ПВП не должно превышать для
ВПП со смешанными операциями 4, 3
и 2 мин соответственно более 10 %, от
10 до 1 % и менее 1 % общего
числа операций,
2)	среднее время задержки посадки
не должно превышать 1 мин при ПВП
и 4 мин при ППП;
3)	среднее время задержки взлета
при ППП, как правило, не должно
превышать 4 мин. Иногда допускаются
весьма малый процент операций взлета
(не более 5 %), которые можно произ-
водить с задержкой большей чем 4 мин,
но не превышающей 8 мин.
На практике коэффициенты учета
оптимального времени задержек взлет-
но-посадочных операций ВС определя-
ют по следующим формулам (в зави-
симости от вида операций);
в" 0,5(ДГ„. + А/,„) + т. ’
. То = 240 с.
Поскольку на аэродроме эксплуати-
руются ВС, отличающиеся друг от друга
по взлетно-посадочным характеристи-
кам, минимально допустимые интерва-
лы времени между смежными ВС могут
существенно отличаться друг от друга.
Например, минимально допустимый ин-
тервал времени для операций последо-
вательного взлета Ил-62 и Ту-154
отличается от минимально допустимого
интервала времени- посадка Ил-62 —
взлет Ту-154 Таких сочетаний опера-
ций взлет — взлет, посадка — посадка,
взлет — посадка, посадка — взлет мо-
жет быть составлено 4и2, где п —
количество эксплуатируемых типов ВС.
Для ВПП, которые функционируют
только на взлет или только на посадку,
подобных сочетаний будет п2. Поэтому
на практике часто возникает задача
оценки пропускной способности ВПП
при эксплуатации различных типов' ВС.
Указанную задачу с достаточной точ-
ностью решают исходя из количествен-
ных соотношений между планируемы-
ми интенсивностями движения ВС
различных типов:
п = 2 п, р,,
<=i
где П, — пропускная способность ВПП,
вычисленная в предположении эксплуа-
тации только i-ro типа ВС; р( — доля
интенсивности движения г-го типа ВС в об-
щей интенсивности движения; п — число
типов ВС.
От пропускной способности, выра-
женной количеством летных операций
на ВПП в 1 ч, можно перейти к показа-
телю пропускной способности, измеряе-
мой количеством пассажиров в час:
п
Innate -S / Р/	Фi г
(—1
где т, — число пассажирских мест в са-
молете t-ro типа; <р, — коэффициент ком-
мерческой загрузки (0,8—0,85)-.
При определении пропускной способ-
ности одиночной ВПП основным рас-
четным случаем следует принимать че-
редование взлета и посадки ВС. При
этом следует учитывать возможность
работы ВПП в двух направлениях, а
также принимать во внимание количест-
во примыканий соединительных РД к
ВПП (с двух ее концов).
4.4.	Пропускная способность
многополосных аэродромов
Общепринятый способ увеличения
пропускной способности аэродрома —
сооружение одной или двух дополни-
тельных параллельных ВПП. Степень
влияния дополнительной ВПП на про-
пускную способность аэропорта зависит
в основном от расстояния между ВПП,
63
погодно-климатических условий (усло-
вий полета по ПВП или ППП),
способа использования ВПП и типа
применяемой системы УВД.
В крупных аэропортах для повыше-
ния пропускной способности, как прави-
ло, сооружают несколько ВПП. При
этом по характеру использования ВПП
могут быть независимыми и зависимы-
ми, специализированными и неспециа-
лизировнными.
Независимыми являются ВПП, обес-
печивающие безопасность одновремен-
ного использования полос в режиме
чередующихся взлетов и посадок.
Зависимыми считаются ВПП, одно-
временная летная работа на которых
допускается лишь с учетом соответ-
ствующей увязки полетов самолетов
на обеих ВПП во времени.
Специализированными считаются
ВПП, предназначенные для выполнения
однотипных летных операций, т. е. толь-
ко взлетов или посадок. При смешан-
ном движении, т. е. одновременном
выполнении взлетов и посадок, ВПП
считают неспециализированными.
Как правило, независимыми являют-
ся две параллельные ВПП, распо-
ложенные друг от друга на расстоянии
более 1300 м (в осях) при полетах по
ППП. При меньших расстояниях неза-
висимая работа двух ВПП обеспечи-
вается при условии, что на одной из них
Рис. 4.1. Пропускная способность различных сис-
тем ВПП в условных единицах
64
выполняются только взлеты, а на дру-
гой — только посадки ВС. При располо-
жении пассажирского перрона между
двумя ВПП пропускная способность
двух параллельных независимых полос
приближается к удвоенной пропускной
способности одиночной ВПП.
Если расстояние между осями парал-
лельных ВПП не позволяет разместить
между ними пассажирский перрон, не-
зависимая работа полос обеспечивается
только при продольном смещении тор-
цов ВПП таким образом, чтобы руление
ВС после посадки на дальней от аэро-
вокзала полосе осуществлялось, минуя
ближнюю ВПП, предназначенную для
взлета. При несоблюдении этого усло-
вия, а также при использовании даль-
ней полосы для взлета, а ближней —
для посадки такие ВПП становятся
зависимыми. Пропускная способность
двух зависимых специализированных
параллельных ВПП имеет промежуточ-
ное значение между значениями про-
пускной способности одной ВПП и двух
независимых параллельных ВПП.
Схема с двумя зависимыми парал-
лельными ВПП привлекательна тем, что
позволяет увеличить предельную про-
пускную способность примерно на 50 %
по сравнению с одной ВПП, не прибегая
к необходимости сооружения по танген-
циальной схеме независимых парал-
лельных ВПП. Это важно в связи с
необходимостью экономии ценных зе-
мель, особенно в условиях близкого
к городу расположния аэропорта.
Исследования специалистов в СССР
и за рубежом показали, что из всех
возможных видов компоновки генераль-
ных планов аэродромов наибольшую
пропускную способность имеют четыре
попарно параллельные полосы с распо
ложением аэровокзального комплекса в
центре между ними (рис. 4.1). Самый
рациональный вариант компоновки
многополосной системы зависит от ми-
нимального расстояния между ВПП,
допустимого из условий обеспечения
безопасности полетов, преобладающего
направления ветров, особенностей
рельефа местности в районе аэропорта,
формы и площади имеющегося земель-
ного участка, требуемой площади
застройки пассажирского перрона,
аэровокзала и других зданий, погодно-
климатических условий и типа приме-
няемой системы управления воздушным
движением.
Пропускная способность пересекаю-
щихся и непересекающихся ВПП под
углом в значительной степени зависит
от направления выполняемых опера-
ций ВС и ветровой загрузки ВПП. При
незначительной скорости ветра обе по-
лосы могут быть использованы одно-
временно. При сильных ветрах в плохих
условиях видимости подобные схемы
планировки работают как системы,
имеющие одну ВПП.
Полученные в § 4.3 для одиночной
ВПП расчетные зависимости позволяют
определить пропускную способность аэ-
родромов с двумя или несколькими па-
ралельными ВПП. Принятые ранее ис-
ходные данные и условия для оценки
пропускной способности одиночной по-
лосы сохраняют свое значение для лю-
бой из двух параллельных ВПП. К этим
условиям добавляют в зависимости от
типа двухполосного аэродрома харак-
терные дополнительные условия и далее
находят расчетные зависимости по
оценке его пропускной способности.
А. Две параллельные независимые
ВПП (рис. 4.2, а). Расчетную пропуск-
ную способность таких ВПП, каждую из
которых используют как для взлетов,
так и посадок, независимо одну от дру-
гой, определяют по формуле
/72 = 2/7од,
где /70д— пропускная способность оди-
ночной ВПП.
В работе [3] показано, что пропуск-
ная способность двух независимых не-
специализированных ВПП может пре-
вышать пропускную способность оди-
ночной ВПП более чем в 2 раза. Полу-
ченный результат объясняется умень-
шением при двух ВПП вероятности от-
каза в обслуживании очередному воз-
душному судну.
Б, Две параллельные независимые
специализированные ВПП (рис. 4.2, б).
Рассматривается случай, когда одна из
полос будет работать только на взлет, а
другая — на посадку ВС. Обслуживае-
мая система из двух ВПП воспринима-
ет два равноценных (по количеству ВС)
ВПП-1
| перрон, л/F]
впп-г
|Перрон, нс]
Рис. 4.2. Схемы двухполосных аэродромов:
а — независимые ВПП. б — независимые специализи-
рованные ВПП, в— зависимые специализированные
ВПП
потока. Один поток образован из приле-
тающих в район аэродрома для посадки
ВС, а другой — из прибывающих к
ВПП для взлета ВС.
Расчетную пропускную способность
двух независимых специализированных
ВПП определяют как минимум двух
значений:
। 2/7мв;
/72=пИп |	2/7м„,
где /7г— пропускная способность двух
ВПП с учетом смешанного характера дви-
жения ВС; /7МВ, П„„— пропускная способ-
ность одиночной ВПП, работающей в режи-
ме последовательных взлетов или посадок,
оцениваемая по формулам (4.16) — (4.19).
В. Зависимые специализированные
параллельные ВПП (рис. 4.2, в). В дан-
ном случае одновременное и специали-
зированное использование двух ВПП
возможно при условии, что взлеты ВС
с одной ВПП должны, по соображениям
безопасности полетов, увязываться во
времени с посадками ВС на другую
ВПП. При такой организации полетов
две ВПП следует рассматривать как
один обслуживающий аппарат, пред-
назначенный для выполнения опе-
раций типа «взлет + посадка». В этом
случае интенсивность входящего потока
будет измеряться числом пар возмож-
ных ВС, подходящих к ВПП в единицу
3 Зак 1027
65
времени для выполнения указанной
операции.
Спаренные специализированные па-
раллельные ВПП являются зависимыми
в случае, если перрон аэропорта рас-
положен по одну сторону относительно
обеих полос. Такая способность плани-
ровки накладывает связанные с двумя
схемами организации полетов на аэро-
дроме (рис 4.2, в) следующие огра-
ничения:
а)	использование для взлетов первой,
ближней к перрону, ВПП. В этом случае
ВС, совершающие посадку на вторую
полосу, должны на пути следования к
перрону пересекать первую ВПП (рас-
четный случай А);
б)	использование для взлетов второй,
дальней ВПП. При этом ВС, вырули-
вающие на исполнительный старт,
должны пересекать первую полосу, на
которой происходят посадки (расчет-
ный случай Б).
При близком расположении ВПП (на
расстоянии 210 300 м) не исключено
воздействие спутных струй ВС, выпол-
няющих взлеты или посадки на одной
полосе, на другие ВС, осуществляющие
взлетно-посадочные операции на другой
полосе. Поэтому для устранения вред-
ного влияния спутных струй движение
ВС ' на рассматриваемых спаренных
ВПП организуется с учетом следующего
правила: начало разбега на одной поло-
се, проходит через условную точку (эта
точка находится на пересечении оси
ВПП с перпендикуляром, опущенным из
точки расположения исполнительного
старта на соседней полосе).
Таким образом, пропускная способ-
ность системы, состоящей из двух зави-
симых специализированных ВПП, дол-
жна рассматриваться исходя из органи-
зации движения по аэродрому и схемы
планировки РД, соединяющих ВПП
между собой, а также с магистральной
РД, перроном и МС.
В. Д. Садовой [12] в качестве примера
рассмотрел следующую организацию
работы системы зависимых ВПП: даль-
няя от перрона ВПП-2 работает в режи-
ме циклов объединенных последова-
тельных (2, 3, 4 и т. д.) посадок, а ближ
няя к перрону ВПП-1— в режиме цик-
лов последовательных (2, 3, 4 и т. д.)
взлетов ВС. При этом расчетная схе-
ма предусматривает выполнение прин-
ципа соответствия (равенства) суммар-
ного количества взлетных и посадочных
операций ВС, следующих в одном цик-
ле, а тем более в ряде циклов.
Примем условную схему планировки
двухполосного аэродрома, приведенную
на рис. 4.3, организация движения на
котором характеризуется следующим
образим. Воздушные суда, прибываю-
щие на ВПП-2, отруливают соответ-
ственно по группам к месту ожидания
на РД 1 (I группа), РД-2 (II группа),
а другие останавливаются на РД, на-
капливаясь парами или тройками не бо-
лее, на что затрачивается время Трул,
и ожидаюз разрешающей команды дне
петчера на пересечение ВПП-1 и даль-
нейшего следования по РД-6, РД-7 к
перрону и МС.
Во время нахождения очередного ВС
на РД 1 и РД-2 другие ВС (по четы-
ре—шесть штук) совершают с ВПП-1
последовательные взлеты, выруливая с
места ожидания, расположенного, на-
пример, на РД-10 и примыкающем
участке МРД. После завершения пере-
численных взлетов на ВПП-1 поступа-
ет команда на ее закрытие для взлетов
и разрешение на ее пересечение ожи-
ВПП-2
Посадка
Излет
НД-1	РД-2					РД-Ь	РД-6
-МО	-МО		В	ПП-1		-МО	мо-
-~М0 РД-6 МРВ	~РД-7	МРД		~РД-8	МРД	'рд-з	мп - МРД
	
МС	Перрон
Рис. 4.3. Схема планировки аэродрома с двумя зависимыми специализированными ВПП:
МО место ожидания для ВС
66
। AtuK/i
Jftip ^cm Tgg
!_________
Тцикл
! тм	!
,	! твв
* тпп I TPS>I
W
^Выр Тст
Рис. 4.4. Циклограмма взлетно-посадочных операций на ВПП
пп 'РИЛ

ТВВ
гпер
Jnn Jps^
дающей группой ВС. В то же время от-
крывается ВПП-2 для посадок очеред-
ной группы ВС. Таким образом,
описанную технологию работы двух
ВПП можно представить расчетной
циклограммой взлетно-посадочных опе-
раций ВС на обеих ВПП (рис. 4.4).
Теоретическая оценка цикла объеди-
ненных взлетно-посадочных операций
ВС на каждой ВПП общей системы и ее
общей пропускной способности может
быть выполнена следующим образом:
временной интервал периода циклов
взлетно-посадочных операций самоле-
тов зависит от количества этих опера-
ций в цикле (см. рис. 4.4) и определя-
ется одной из формул:
Тцикл — max
N мв + TnepJ
+ Т рул,
(4.20)
где Тпкр— время, затрачиваемое на
пересечение ВПП-1 ВС, прибывающими
с ВПП-2; Трул— время отруливания ВС
по РД после посадки с ВПП-2 до места
ожидания у ВПП 1; N — количество
взлетно-посадочных операций в цикле,
осуществляемых на каждой в отдель-
ности ВПП (операций/цикл).
Расчетные параметры одного цикла
взлетов и посадок ВС, входящие в
(4.20), определяют по формулам:
^(Ввпп + г/в + зо)
пер
2(/рд-/с-50)
1РУЛ	V
“рул
где Ввпп—ширина ВПП, /с—длина ВС;
Урул— скорость руления ВС по РД; /рд— дли-
на соединительной РД на участке между
ВПП-1 и ВПП-2.
Преобразуя в (4.20) переход от вре-
менных интервалов к пропускной спо-
собности, получим
Д1икл — max
T'nepJ
.	’	(4.21)
Л//7МП 7*рул,
В итоге, используя (4.21), можно най-
ти зависимости для оценки пропускной
3*
•67
способности Пс двухполосного аэродро-
ма с зависимыми специализирован-
ными ВПП:
/7С = min-
2П„И
N + ’
2ДЛ
N + TnJI по-
следует отметить, что пропускная
способность двух зависимых специали-
зированных ВПП меньше удвоенной
пропускной способности одиночной спе-
циализированной ВПП.
Контрольные вопросы
1.	В чем сущность системного подхода к оцен-
ке пропускной способности аэропорта?
2.	Как определяют время занятости ВПП при
взлете и посадке ВС?
3.	Как определяют пропускную способность
одиночной ВПП?
4	Как классифицируют многополосные аэро-
дромы с точки зрения пропускной способности?
5.	В чем разница пропускной способности двух
независимых ВПП и двух специализирован-
ных ВПП?
Глава 5
ПРОЕКТИРОВАНИЕ РУЛЕЖНЫХ
ДОРОЖЕК, ПЕРРОНА И МЕСТ СТОЯНКИ
ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
5.1	. Общие требования к планировке
рулежных дорожек, перронов и МС
Система инженерных сооружений
(рулежные дорожки, перрон, места
стоянки) играет весьма важную роль
в обеспечении максимальной пропуск-
ной способности и эффективности функ-
ционально-технологических процессов
передвижения ВС на аэродроме. По ру-
лежным дорожкам ВС перемещаются
после посадки от ИВПП к перронам,
местам стоянки и'специальным площад-
кам и. в обратном направлении для вы-
1 пол нения взлета. Так как РД устраива-
1 Ют для перемещения по ширине только
одного ВС и, следовательно, на РД не-
возможно разойтись при встречном пе-
ремещении двух ВС и произвести обгон,
обычно возникает необходимость строи-
тельства системы рулежных дорожек.
обеспечивающих перемещение ВС без
встречных или обгонных ситуаций.
Рулежные дорожки по своему наз-
начению бывают магистральные, сое-
динительные и вспомогательные. Ма-
гистральные рулежные дорожки
(МРД) располагают, как правило,
вдоль ИВПП для руления ВС от одного
ее конца к другому по кратчайшему
расстоянию Соединительные рулежные
дорожки связывают ИВПП с маги-
стральной МРД в местах предполагае-
мого окончания пробега ВС и выхода
их на концевые участки ИВПП для
взлета. Вспомогательные рулежные до-
рожки связывают места стоянки и от-
дельные площадки специального назна-
чения с МРД и перроном.
Количество и месторасположение
соединительных РД, примыкающих к
ИВПП, как правило, устанавливают на
основе технико-экономического сравне-
ния вариантов исходя из условия обес-
печения заданной интенсивности дви-
жения и пропускной способности
ИВПП в час пик.
При проектировании системы РД не-
обходимо учитывать следующие тре-
бования:
обеспечение быстрого и безопасного
перемещения ВС, средств транспорта и
механизации;
выбор маршрутов движения ВС, как
правило, должен обеспечивать прямо-
линейное движение, а в случае изме-
нения пути руления радиусы закругле-
ния должны обеспечивать безопасность
перемещения с принятыми скоростями
руления; количество поворотов РД дол-
жно быть по возможности наимень-
шим;
обеспечение минимальных расстоя-
ний между элементами аэродрома и
максимального использования каждой
зоны аэродрома;
искусственные покрытия на РД по
прочности должны быть равными кон-
цевым участкам ИВПП (группа участ-
ков А);
обеспечение маркировки и оборудова-
ния рулежными знаками.
На аэродромах более низких классов,
например Д, или на аэродромах приме-
нения авиации в народном хозяйстве
магистральные и соединительные РД
(в торцах ИВПП) можно не устраивать.
68
В этом случае на концевых участках а)_________
ИВПП для выполнения безопасных раз- £
воротов устраивают расширения по-
крытий по радиусу, обеспечивающему ,	—
выход ВС на ось ИВПП на минималь-	'
ном расстоянии от ее конца.
На участках примыкания магистраль- .... ттд
ных РД в начале ИВПП в удалении не	~)
менее 30—60 м от боковой границы___________
ИВПП располагают предстартовые^- 7 '
площадки для остановки ВС с целью
опробования двигателей и ожидания пе-
ред выруливанием на исполнительный
старт, а также для прицепки и отцепки
тягачей при буксировании ВС (рис.
5.1).
Перрон — важный элемент аэродро-
ма. Он является частью летного поля
аэродрома и предназначен для разме-
щения ВС в целях посадки и высадки
пассажиров, погрузки и выгрузки бага-
жа, почты и грузов, а также других
видов обслуживания. Перроны могут
быть пассажирскими и грузовыми. На
пассажирских перронах выполняют тех-
нологические операции,связанные с об-
служиванием пассажиров, а на грузо-
>вых — разгрузку и погрузку грузов.
Между аэровокзалом и перроном часто
предусматривают авиаперрон, который
используют для накопления пассажиров
(в открытых или закрытых павильонах)
при упрощенном методе обслуживания
пассажиров.
Процессы, совершающиеся на перро-
не, вб многом (иногда и полностью)
определяют технологическое и объемно-
планировочное решение аэровокзала.
Перрон — участок, где пассажиры не-
посредственно соприкасаются со сред-
ствами транспорта и где происходит
перемещение прилетающих и вылета-
ющих ВС, размещение (установка) их
под разгрузку и загрузку; проход или
транспортировка пассажиров от аэро-
вокзала к ВС и обратно; доставка и
погрузка в ВС скомплектованного бага-
жа, почты, контейнеров с бортовым пи-
танием и других грузов, а также вы-
грузка и транспортировка их в обратном
направлении; техническое обслужива-
ние с помощью стационарных и пере-
движных средств. Все основные техно-
логические операции на перроне в целях
сокращения времени стоянки ВС выпол-
няют почти одновременно в соответ-
Рис. 5.1. Схема расположения предстартовых пло-
щадок в аэропортах:
а — Домодедово. Охар- Чикаго и Дейтон (США);
б—Гатвик—Лондон (Англия); в — Даллас (США);
Стамбул (Турция); г — Орлн и Руасси (Франция),
д — Схнпхол (Голландия); е—Рузыиэ (Румыния)
ствии с сетевыми графиками обслужи-
вания различных рейсов.
Важное место по значению и разме-
рам в аэродромном комплексе занимают
места стоянки (1ЛС), которые являются
частью перрона или площадки спе-
циального назначения аэродрома. Они
предназначены для стоянок ВС с целью
их обслуживания и могут быть группо-
выми для размещения ВС различных
типов группами и в редких случаях
индивидуальными для размещения от-
дельных типов ВС.
Места стоянки ВС могут примыкать
к перрону или быть совмещенными с
ним. В прошлом, в период начала
эксплуатации реактивных самолетов,
места стоянки располагались на некото-
ром удалении от перрона. Это вызыва-
лось необходимостью выполнения срав-
нительно трудоемких работ по техни-
ческому обслуживанию, требующих
специального оборудования Сюда же
входило опробование двигателей. Все
это нельзя было выполнять на МС вбли-
зи аэровокзала.
В настоящее время по мере накопле-
ния опыта технического обслуживания
уменьшилась трудоемкость и продол-
жительность послеполетного и предпо-
летного обслуживания и проверка ра-
боты авиационных двигателей ВС стала
возможной .путем их запуска без спе-
циального опробования Это позволило
приблизить (примкнуть вплотную) МС
к перрону, хотя и потребовало некото-
рого дооборудования части стоянок на
перроне с целью возможности выпол-
нения послеполетного и предполетного
69
технического обслуживания. Такое
взаиморасположение МС и перрона со-
кращает потери времени и затраты
ресурсов двигателей на перемещение
ВС с перрона на МС и обратно, а
использование части стоянок, принадле-
жащих перрону для технического обслу-
живания, по щоляет сократить количе-
ство МС.
При совмещении МС с перроном
значительно сокращается длина пере-
мещенг  ВС  i о шчество стоянок,
но вместе с тем общее количество
стоянок на перроне увеличивается. Это
приводит к растянутости и сложности
размещения совмещенных перрона и
МС. Вопрос о целесообразности при-
менения полного совмещения МС с пер-
роном решают технико-экономическим
расчетом. Наиболее рациональным вза-
иморасположением МС и перрона явля-
ется примыкание их друг к другу.
Размеры и плановое решение перро-
на и МС должны обеспечивать: разме-
щение расчетного количества ВС; без-
опасное маневрирование ВС как на
тяге собственных двигателей, так и с
помощью буксировщиков при четких и
простых маршрутах их перемещения;
безопасный и удобный проезд и разме-
щение спецавтотранспорта, передвиж-
ных средств технического обслужива-
ния и перронной механизации; разме-
щение и функционирование стационар-
ного оборудования для технического
обслуживания ВС, возможность меха-
низированной очистки от снега и удале-
ния гололеда; перспективное расшире-
ние для случая увеличения объема
авиаперевозок.
5.2	Планировка сети рулежных
дорожек
Правильно запроектированные и ра-
ционально расположенные РД позво-
ляют наилучшим образом организовать
движение ВС на аэродроме при мини-
мальных потерях во времени и при
обеспечении безопасности.
Наибольшая эксплуатационная ско-
рость руления воздушных судов на
магистральных и соединительных РД
составляет обычно 8,3—13,8 м/с (30—
70
50 км/ч), а на вспомогательных лишь
2,8—13,8 м/с (10—20 км/ч). Наличие
поворотов РД, на которых скорость
руления снижается, ведет к значитель-
ному уменьшению общей скорости пере-
мещения воздушных судов по РД. На-
пример, при трех-четырех поворотах под
углом 90° происходит потеря скорости
на РД в пределах 25—30 %.
С увеличением интенсивности движе-
ния ВС потребовалось значительно
повысить скорость перемещения их на
РД. Однако эти скорости исходя из не-
обходимости обеспечения безопасности
движения и комфорта пассажиров,
имеют ограничения. Они могут быть
допущены на сходе воздушных судов с
ИВПП на скоростные РД не более
22—28 м/с (80—100 км/ч).
Магистральные рулежные дорожки
(МРД) и соединительные РД, примы-
кающие к концевым участкам ИВПП,
следует предусматривать при интенсив-
ности движения ВС более 15 взлетно-
посадочных операций в час пик . При
этом при интенсивности до 25 опера-
ций в 1 ч соединительную РД в местах
примыкания к ИВПП, как правило,
устраивают под прямым углом. Когда
интенсивность составляет более 25 опе-
раций в 1 ч, необходимо предусмат-
ривать соединительные РД, позволяю-
щие сход воздушных судов с ИВПП с
повышенными скоростями более 22—
28 м/с (80—100 км/ч)
Магистральные рулежные дорожки,
как правило, трассируют параллельно
ИВПП, что дает их минимальную про-
тяженность. Удаление этих дорожек от
ИВПП принимают из условия обеспе-
чения безопасности независимого дви-
жения воздушных судов на ИВПП и
РД. Это условие при относительно
равных отметках ИВПП и МРД дик-
тует необходимость выполнения зави-
симости
/м p=///tg₽= 10Я.
где Н — высота расчетного типа ВС,
перемещающегося по магистральной РД;
tgP — наклон линии ограничения безопас-
ности на боковой полосе безопасности,
равный по нормам 1:10 (0,1)
При наличии скоростных соедини-
тельных рулежек удаление магистраль-
ной РД с ВПП должно также обеспечи-
вать возможность погашения скорости
до обычной 5,5—8,3 м/с (20—30 км/ч)
при выходе на МРД. Среднее замед-
ление при этом должно составлять
около 1 м/с2.
По условиям рельефа, ситуации мест-
ности и общей компоновки генераль-
ного плана МРД могут трассировать-
ся и непараллельно ИВПП, достигая *
при этом минимальной протяженности,
как, например, при наличии двух ВПП,
примыкающих концами к перрону с вок-
залом, расположенному в стороне.
При планировке МРД следует прини-
мать во внимание расположение радио-
технических средств посадки, в частно-
сти курсовых и глиссадных маяков
(КРМ, ГРМ), т. е. исходить из того,
чтобы ВС, находящиеся на МРД, не
затеняли зоны излучения маяков.
Соединение МРД с торцами ВПП при
небольшой интенсивности движения
ВС может быть перпендикулярным к
оси ИВПП или даже под углом не ме-
нее 60°, при большой интенсивности —
по принципу устройства скоростной
соединительной рулежной дорожки.
1 Планировка соединительных РД и их
ппр'дыкание к ВПП должны обеспе-
1чва •> возможность ВС после посадки
отруливать с ИВПП на достаточно
больших скоростях, с тем чтобы как
можно быстрее освобождать ИВПП.
Рулежные дорожки примыкают к
ИВПП и МРД под различными угла-
ми (прямыми и при скоростных РД
под углами 30—45°). Радиус примыка-
ния РД к ИВПП должен быть сораз-
мерен с расчетной скоростью отрули-
вания ВС. Между осью ИВПП и нача-
лом круговой кривой должна быть пе-
реходная кривая, обеспечивающая на-
растание центробежного ускорения от
нуля до необходимого значения со ско-
ростью нарастания 0,4—0,5 м/с2,
исключающей неприятные ощущения у
пассажиров. Переходные кривые пред-
ставляют радиальную спираль (кло-
тоиду) или кубическую параболу.
При движении ВС по криволиней-
ным участкам РД со скоростью 22— 
28 м/с (80—100 км/ч) необходимо
учитывать подъемную силу. Пренеб-
режение этой силой может быть сдела-
но только на малых скоростях руле-
ния. Радиус кривой при указанных
скоростях руления может быть опреде-
лен из условия равенства центробеж-
ной силы боковой силе трения — сцеп-
ления колес ВС. Радиус можно опре-
делить по формуле
^рул
V
РУ-л
(5-1)
где Груд — скорость руления воздушного
судна; g—ускорение свободного падения;
i — тангенс угла наклона виража рулеж-
ной дорожки (уклон виража); У— подъем-
ная сила крыла; G — вес воздушного суд-
на; р — коэффициент бокового сцепления
трения колес с поверхностью покрытия.
Формулу (5.1) можно видоизменить,
если учесть, что:
1) при движении ВС на трех опорах
(двух основных и одной носовой)
подъемная сила
г РиРУ» с.
СТ 2
(5-2) •
У =
2) в момент посадки ВС подъемная
сила равна весу ВС. Тогда , можно
записать:
2
у ______	Р^ПОС С
‘'ПОС -- *J --- '-'у ПОС 2	°’
(5-3)
где СуСТ и Су пос — аэродинамические ко-
эффициенты подъемной силы при стоя-
ночном и посадочном углах атаки; р —
плотность воздуха; S — площадь крыла в
плайе.
С учетом (5.2) и (5.3) формула
(5.1) примет вид
Если не учитывать аэродинамических
особенностей ВС при его посадке и
движении, т. е. принять СуПОС=0, то
радиус кривой, как следует из формулы
(5.4),
и2
п — руд
рул“ яо + ц)-
(5-5)
Как видно из формулы (5.5), радиус
кривой в этом случае не зависит от
веса и подъемной силы ВС, а только
от его скорости руления. Эта формула
может быть использована при неболь-
ших скоростях руления, так как влияние
аэродинамических особенностей ВС на
малом режиме движения незначитель-
ная. При скоростях движения 19,4—
28 м/с (70—100 км/ч) подъемная
сила дополнительно разгружает стойки
шасси, что приводит к уменьшению
поперечной силы, удерживающей ВС
на криволинейной территории. Под-
счеты показывают, что радиусы кри-
вых отличаются при определении их
без учета и с учетом аэродинамичес-
ких особенностей на 20 м при скорости
руления 19,4 м/с (70 км/ч); на 35 м —
при 22 м/с (80 км/ч); 65 м—25 м/с
(90 км/ч) и 100 м—28 м/с (100 км/ч).
Следует учитывать, что расчетное
значение р устанавливают по усло-
виям удовлетворения комфорта пасса-
жиров, так как при движении ВС
по кривой развивается центробежное
ускорение /и, которое не должно вы-
ходить за пределы, приводящие к воз-
никновению неприятных ощущений у
пассажиров. Это условие выполняется,
если n^ju:g.
Допускаемое центробежное ускоре-
ние исходя из условия обеспечения
комфортабельности пассажира, сидя-
щего в кресле салона ВС, должно
быть в пределах 1,4—1,5 м/с2. Тогда
коэффициент бокового сцепления ц=
= 0,1424-0,152, в среднем ц —0,15.
Место примыкания L„v соединитель-
ной РД (рис. 5.2), в том числе и
скоростной РД к ИВПП в точке пересе-
чения оси РД с боковой кромкой ИВПП,
определяют по формуле
7*пр = /приз “В /сх “В /тан г + /а ,
где /приз — длина приземления, состоя
щая из участка планирования с высоты
7/Пл=15 м над торцом ИВПП, участка
выдерживания с высоты //аыд=84-10 м и
участка выдерживания с высоты Нвыл=
= 0,54-1 м до начала приземления;
^СХ длина пробега до скорости отрули-
вания, /таиг — тангенс кривой, равный
/?pyntg^4 а — угол примыкания СРД к
ИВПП; /„ —длина участка на ИВПП;
в пределах которого происходит примыка-
ние.
Длину участка приземления /праз
определяют как разность длины дистан-
ции посадки и пробега ВС и прове-
ряют при летных испытаниях.
Длина пробега от места приземле-
ния до начала отруливания в стан-
дартных условиях
(5.6) .
где /„роб — длина пробега в стандартных
условиях; Псх и що( — скорости схода (отру-
лирования) и посадочная.
При учете влияния продольного укло-
на и возможных отклонений фактичес-
кой посадочной скорости от расчетной
формула (5.6) принимает вид
/сх -- /проб
1 к,
v2 К I д ’
пос *'nocj
ла /уАНГ ^СХ 1прКЗ
Рус. 5.2. Примыкание скоростной РД к ИВПП под
углом а = 45 ° для расчетной скорости и=70 км/ч
72
где ftnoc — коэффициент, учитывающий
возможные отклонения фактической поса-
дочной скорости, равный в среднем 1,25;
kt — коэффициент, учитывающий влияние
продольного уклона, принимаемый равным
0,3 % на каждые 0,1 % среднего уклона
для всех групп ВС (при восходящем
уклоне поправку на уклон не принимают);
А — относительная плотность воздуха
Длина участка на ИВПП, в пределах
которого происходит примыкание под
углом а.
I в *
/a = -yctga,
где В — ширина ИВПП.
Таким образом, расстояние от торца
ИВПП до примыкания РД
fu2 "I
1 -	сх I V
1	2 I ''''
fc’nocj
. . К, , п 4	« I В ,
X -у + Ярул tg + -у ctg “•
При устройстве соединительных РП
под углом 60—90° (нескоростных)
необходимо принимать радиус закруг-
лений внутренней кромки РД таким,
чтобы при движении пилотской кабины
ВС над обозначенной (маркированной)
осевой линией РД между колесами
главного шасси и кромкой покрытия
сохранялось расстояние в зависимости
от класса аэродрома d = 0,54-2 м (рис.
5.3).
5.3.	Ширина рулежных дорожек
и расстояния между ними
Ширину рулежных дорожек устанав-
ливают исходя из условия обеспече-
ния безопасности руления, при котором
не происходит сход (выкатывание) ВС
с покрытия за пределы РД и не допус-
кается слом (разрушение) краевых
участков покрытия. Движение воздуш-
ного судна по РД происходит на
скоростях, при которых разгружаю-
щее влияние подъемной силы незна-
чительно. При рулении выдерживает-
ся направление движения по осевой
маркировочной линии РД. Однако
такое движёние обусловливается воз-
мущающим влиянием порыва ветра,
неровностями покрытия, особенностями
работы управляемой носовой опорой,
действиями пилота и происходит по
сложной траектории, близкой к сину-
соидальной кривой.
При проектировании ширину РД не-
обходимо принимать в соответствии
с требованиями СНиП П.05.08-85 в
зависимости от класса аэродрома.
При установлении требуемой ширины
РД для конкретных типов ВС исходят
из того, что колеса при движении ВС
обычно повторяют следы с определен-
ными отклонениями. Кроме этого, учи-
тывают запас на недопущение разру-
шения края покрытия. Исходя из
этого условия (рис. 5.4) ширина РД
Рис. 5.3. Схема движения ВС и уширения на вели-
чину d иа повороте рулежной дорожки
может быть определена по формуле
ВрД = Вк+Вт+впн+2(С1 -ЬС2),
где Вк — колея шасси; В7 — колея тележ-
ки шасси; Впн — ширина пневматической
шины; С| — минимально допустимое рас-
стояние от внешнего колеса основной
опоры до кромки РД, определяемое из
условия прочности краевых участков покры-
тия; Ci—расчетное статистически обос-
нованное отклонение центра основной опо-
ры от осевой линии РД в процессе
руления
Значения параметров С\ и С2, уста-
новленных расчетом прочности краевых
участков при различных нагрузках
С\ и статистической обработки экспе-
риментально замеренных отклонений от
осевой линии при рулеже ВС, приве-
дены в табд. 5.1.
В целях предотвращения прилегаю-
щих к РД боковых грунтовых .участ-
ков от разрушения при рулении ВС на
тяге собственных двигателей в резуль-
Рис. 5.4. Расчетная схема для определения шири-
ны РД
73
Таблица 5.1
Группа ВС	Тип ВС	С|, м	Сг, м
1	Ил 62. Ил-86, Ил-76	1,7	2,5
II	Ту-154, Ту-134, Як 42	1,2	2,0
III	Ан 24, Як 40	0.5	1.5
IV	Л -410, Ан 28	0.5	1,0
тате воздействия газовых потоков и
возможного попадания (засасывания)
частиц грунта в сопла двигателя необ-
ходимо укреплятц обочины с двух сто-
рон (см. рис. 5.4) на ширину
Вов=0,5Встр 4* О.ЗЗСг — 0,5ВР д,
где Встр — расчетная ширина поля струи
иа режиме руления. Ее устанавливают
теоретически (расчетом) и проверяют экспе
риментально. Значение ее для различный
типов ВС, согласно исследованиям В. Е.
Тригони, равна 18 м для Ту-154, Ту-134,
до 50 м для Ил-86 [13].
Для вспомогательных РД, где интен-
сивность и скорость движения ВС мень
ше, ширина укрепленных обочин может
быть принята из условия, что отклоне
ния от осевой линии не происходит,
т. е. Сг=0). Тогда ВОб вспомогатель-
ной РД
ВО6 — 0,5(Встр— Врд).
Минимальные расстояния между па-
раллельными РД и неподвижными
препятствиями устанавливают исходя
из условия беспрепятственного пере-
мещения ВС с учетом запаса на случай
выкатывания одного из рулящих ВС за
боковую кромку РД При этом за рас-
четный случай принимают возможное
положение, когда оба однотипных ру-
лящих ВС заняли крайнее положе-
ние на РД. Тогда минимальное рас-
стояние между кромками покрытий па-
раллельных РД
D\ — Екр-р /зап — (В,, -р В . -р В пн)— 2С|,
где Др — размах крыла расчетного типа
самолета; 1зап — минимальное расстояние
между концами крыльев рулящих ВС, рав-
ное по опытным замерам для ВС I и
II групп 15 м и III и IV групп —12 м.
Минимальное допустимое расстояние
от кромки РД до неподвижного пре-
пятствия, обеспечивающее безопас-
ность в случае скатывания рулящего
ВС за боковую кромку РД:
Dz = 0,5 Др-|" /зап 4-0,5(Вк 4- Вт 4* Вин) — Ci.
S.4.	Определение количества мест
стоянки воздушных судов
на аэродроме
Планировочное решение аэродрома в
значительной мере зависит от количест-
ва мест стоянки ВС. Потребное коли-
чество мест стоянки (МС) зависит от
следующих основных факторов: интен-
сивности движения ВС в час пик ;
количества приписных ВС, характери-
стики потока прибывающих и убываю-
щих ВС; продолжительности обслужи-
вания конкретных типов ВС на МС и
некоторого обобщенного параметра,
учитывающего невозможность заполне-
ния всех стоянок на 100 % в час
пик в связи с рулением и маневри-
рованием ВС.
Так, для обоснования габаритов пер-
рона в плане необходимо достоверно
знать состав движения ВС в расчет-
ный час. Число МС на пассажирском
перроне должно быть достаточным
для обслуживания ожидаемого количе-
ства ВС. В данном случае все широко-
фюзеляжные и имеющие самый длин-
ный фюзеляж ВС, прибытие которых
ожидается в час пик , должны быть
обеспечены стоянками.
В последние годы для расчета коли-
чества МС наибольшее распростране-
ние получили модели, основанные на
теории массового обслуживания, что
объясняется следующими обстоятельст-
вами. Фактически отсутствует полная
регулярность движения ВС в аэропор-
ту. Поэтому и на перроне не сущест-
вует такой запланированной регуляр
ности. Воздушные суда могут поступать
случайным образом, и в связи с этим
нельзя быть заранее уверенным в точ-
ном времени их прибытия. Расписа-
ние движения ВС в аэропорту являет-
ся лишь примерным указанием возмож-
ной интенсивности полетов, так как фак-
тическое время прилетов и вылетов ВС
отличается от планового по многим при-
чинам. Интервалы прибытия ВС на пер-
рон не равны между собой, а время
стоянки бывает различным даже для
однотипных ВС, выполняющих одни и
те же рейсы.
Наличие элементов случайности в вы-
полнении расписания движения ВС поз-
воляет рассматривать перроны, МС
хранения и специальные площадки
как вероятностные системы и для их
расчета применять математический ап-
парат теории массового обслуживания.
В основу определения необходимого
числа МС на перроне с использо-
ванием указанного математического
аппарата положены следующие поло-
жения. В качестве расчетной исполь-
зуют модель массового обслуживания
с потерями. Поступающие для обслужи-
вания на перрон ВС образуют входя-
щий поток, где время их поступления
является величиной случайной и подчи-
нено закону распределения Пуассона.
Критерием эффективности работы та-
кой системы является вероятность отка-
за в обслуживании, т. е. вероятность
того, что к моменту подхода очеред-
ного ВС к перрону все места стоянки
будут заняты.
Вероятность отказа Р очередному
воздушному судну в обслуживании на
перроне выражается зависимостью
где Ир — интенсивность движения ВС в
расчетный час; Т„ — среднее время стоянки
ВС на перроне; Nn — число место стоянки на
перроне; m — количество одновременно
занятых стоянок.
Отсюда следует, что вероятность
отказа перрона в обслуживании оче-
редному ВС тем меньше, чем больше
имеется свободных мест стоянки. Вмес-
те с тем увеличение числа перронных
МС связано с ростом капитальных
затрат на строительство искусственных
покрытий. Минимуму потребных капи-
тальных вложений на строительство
перронных МС соответствует некоторая
оптимальная величина вероятности от-
каза в обслуживании на перроне.
При расчете перронов обычно прини-
мают значение вероятности отказа в
обслуживании равным 0,01 (т. е. один
случай отказа на 100 прибывших ВС)
для воздушных судов I и 11 групп и
0,05—для воздушных судов III и
IV групп.
Исходным параметром для расчета
количества перронных МС является ин-
тенсивность прилетов ВС в сутки лет-
него периода, которую при проектиро-
вании определяют исходя из расчетно-
го объема перевозок, протяженности
воздушных трасс, обслуживаемых аэро-
портом, и состава парка ВС, плани-
руемых к эксплуатации. Искомую ин-
тенсивность движения ВС i-й группы в
расчетный час устанавливают по фор-
муле
где Иг^ — годовая интенсивность движе-
ния ВС i-й группы; и k4 — коэффи-
циенты соответственно суточной и часовой
неравномерности интенсивности движения;
£p(i) = Иг/Ич — коэффициент перехода от
максимальной часовой интенсивности к
интенсивности в расчетный час, принимае-
мый равным 0,8—0,85.
Средняя продолжительность стоянки
ВС
Г„(,) ~ Рт1т4*РоЙ>-ЬРкй<4*Ри/я,
где рт, р0, р«, рн — удельный вес соот-
ветственно транзитных, обратных, конечных
и начальных рейсов, обслуживаемых на пер-
роне; /т, /о, /к,	— средняя продолжитель-
ность стоянки иа перроне ВС, выполняю-
щих соответственно транзитные, обратные,
конечные и начальные рейсы (табл. 5.2).
Время стоянки на перроне как сред-
нестатистическая величина зависит от
многих факторов: типа ВС, вида рейса
(транзитный обратный, конечный или
начальный), применяемых средств ме-
ханизации и автоматизации, техничес-
кого обслуживания на перроне и др.
Для практических расчетов рекомен-
дуется использовать данные табл. 5.2.
При отсутствии данных по удельно-
му весу различных рейсов среднюю
продолжительность стоянки на перроне
принимают для ВС I группы равной
1,9 ч, II группы—1,45 ч, III и IV
групп —1,0 ч.
75
Таблица 5.2
Группа ВС	Продолжительность стоянки воздушных судов различных рейсов, ч			
	Транзит- ный	Обрат- ный	Конеч- ный	Началь- ный
I	1,5	2,1	0,9	0,9
II	1,0	1,2	0,8	0,9
III—IV	0,55	0,75	0,4	0,8
При обслуживании на перроне ВС
разных групп необходимое число стоя-
нок определяют отдельно для каждой
группы по формуле
т=0
где I — индекс группы (I—IV).
Общее число перронных МС устанав-
ливают путем суммирования МС для
каждой группы ВС:
М — Nn(i) T-Mun	+A/n(IV).
Поскольку уравнение (5.7) не ре-
шают относительно Ап(1), определение
числа МС может быть сделано лишь
путем подбора. Для подбора служит
рис. 5.5.
Рис. 5.5. График для определения количества
мест стоянки ВС на перроне
Известны упрощенные зависимости,
которые учитывают случайный характер
потока прибывающих к перрону воз-
дущных судов и случайные задержки
при использовании перронных МС.
Так, в США для определения коли-
чества мест стоянок применяют следую-
щую формулу:
n = vt/u.
где v — расчетное количество взлетных
или посадочных операций в 1 ч (ВС/ч);
t — средневзвешенное время стоянки воз-
душного судна; ч; и — обобщенный пара-
метр, значение которого предполагается
равным 0,6—0,8 при использовании стоянки
различными Типами ВС.
Количество стоянок воздушных судов
на МС хранения в значительной степе-
ни определяется организацией техни-
ческого обслуживания и степенью бли-
зости к перронным МС. При совмещен-
ном расположении в качестве МС
хранения может быть использована и
часть перронных МС, что сокращает
потребное количество стоянок для при-
писных ВС. В данном случае количест-
во стоянок на МС хранения для каждой
группы ВС может быть установлено
по формуле
N мс(о=С, — (NA(o+ Л/д(1) + Ам(,) +
где N№^\ — количество стоянок ВС i-й
группы на МС; С, — количество приписных
ВС t-й группы; Л/Дф — количество ангарных'
мест стоянки ВС t-й группы; NkI^ — коли-
чество стоянок для мойки ВС i й группы;
Nn(i) — количество стоянок ВС t-й группы на
перроне; — коэффициент использования
перронных МС в качестве МС хранения.
С учетом особенностей взаимодейст-
вия различных зон обслуживания ВС
в аэропорту на перроне и МС хране
ния возникает задача об установлении
оптимального соотношения между чис-
лом этих стоянок. В настоящее время
в качестве расчетного принято значе-
ние ki — 0,8, откуда следует, что в
качестве МС хранения могут быть ис-
пользованы до 80 % перронных стоя-
нок. Следует подчеркнуть, что при раз-
дельном планировочном решении перро-
на и зоны АТБ, где размещаются в
основном МС хранения, значение коэф-
фициента ki следует принимать в диапа-
зоне 0,2—0,5.
76
При малом числе приписных ВС и
сравнительно большом числе транзит-
ных рейсов в аэропорту по формуле
(5.8) получается крайне незначитель-
ное количество МС хранения, а иногда
результат расчета имеет знак «минус»
Поэтому вводят ограничение на область
использования данной формулы, счи-
тая, что формула справедлива, если
рассчитанное число стоянок для каждой
группы ВС /VMC(,)	0,1/Vn(I). С учетом
данного ограничения общее число стоя-
нок на МС хранения
IV
МС == 2 Мис (1) 
1=1
Рассчитанное количество стоянок на
МС хранения для каждой группы ВС
округляется до целой единицы. Значе-
ния, полученные по формуле (5 8)
со знаком «минус», не учитывают.
5.5.	Размещение воздушных судов
на местах стоянки
Геометрические размеры МС зависят
в основном от габаритов расчетного
типа ВС и выбранной схемы установки
его на стоянке, способов захода на
стоянку и выхода с нее, а также разры-
вов безопасности между ВС, зданиями,
сооружениями и оборудованием, уста
новленным на стоянке.
Воздушные суда обычно заходят на
стоянки пассажирского перрона на тяге
собственных двигателей, а выходят с не-
го или на собственной тяге, или бук-
сируются тягачами. Руление на собст-
венной тяге, как правило, предусмат-
ривают в тех случаях, когда сущест-
вуют лишь незначительные ограничения
по площади для маневрирования ВС.
Для вывода с перрона тяжелых реак-
тивных ВС часто применяют тягачи.
Процесс заруливания и выруливания
с места стоянки, примыкающего к зда-
нию аэровокзала или посадочной гале-
рее, как правило, связан с выполне-
нием разворота до 180°. Поэтому радиус
разворота и размеры расчетного типа
ВС относятся к числу основных факто-
ров, определяющих размеры МС. Суще-
ствуют два метода выруливания с МС.
Один из них предусматривает вырули
вание ВС по прямой между двумя
смежными (рядом стоящими) ВС (рис.
5.6, а). При втором методе ВС выпол-
няет разворот до тех пор, пока не займет
положение, перпендикулярное продоль-
ной линии МС, и затем производит
выруливание (рис. 5.6, б). При этом
удается снизить потребную площадь
стоянки по сравнению с маневрирова-
нием по первому методу.
В ряде случаев ВС при отправле-
нии со стоянки отбуксировываются на
некоторое расстояние до места, где на
чинают руление на собственной тяге
Основное преимущество использования
такого способа маневрирования заклю-
чается в том, что он позволяет раз-
мещать ВС на МС более компактно
и при этом требуется меньшая пло-
щадь искусственных покрытий.
Использование тяги двигателей ВС
связано с рядом недостатков. Прежде
всего при данном способе возрастают
потребные размеры МС по сравнению с
использованием тягачей. Наряду с этим
работающие авиадвигатели создают
для пассажиров неблагоприятные усло-
вия за счет повышенного уровня шума,
загрязнения атмосферы продуктами
Рис. 5.6. Схемы выруливания ВС с мест стоянки
по прямой (а) и с предварительным разворотом
(б)
77
выброса и несгоревшего топлива. Кро-
ме того, маневрирование на собствен-
ной тяге приводит к дополнительному
расходу топлива и иногда оказывает
неблагоприятное воздействие газового
потока на аэродромные покрытия, авиа-
ционную технику, пассажиров и обслу-
живающий персонал.
В то же время применение букси-
ровки ВС требует штата водителей,
специальных автомобилей-буксиров-
щиков и квалифицированного персона-
ла для их эксплуатации и техни-
ческого обслуживания.
При определении размеров МС основ-
ными параметрами расчетного типа ВС
являются следующие характеристики:
радиусы поворота носового колеса,
центра основных опор и концевой
точки крыла, угол поворота носового
колеса, база шасси и размах крыла.
Радиус поворота ВС исходя из гео-
метрической схемы (рис. 5.7) опреде-
ляют по формуле
где Вш — база шасси; 0 — угол поворота
носового колеса.
Заход ВС на стоянку на тяге
собственных двигателей осуществляет-
ся при максимальном угле поворота
носового колеса по кривой, соответст-
вующей минимальному радиусу поворо-
та. При выруливании ВС со стоянки,
а также при его буксировке зону
возможного поворота носового колеса
ограничивают углом меньше макси-
Рис. 5.7. Схема для определения радиуса разво-
рота ВС:
I— траектория движения носового колеса; 2 траек-
тория движения конца крыла
мального. В этом случае при геомет-
рическом построении траектории манев-
рирования ВС пользуются эксплуата-
ционным радиусом поворота. Для опре-
деления центра вращения ВС линию,
проходящую через ось носовой опоры,
продолжают до пересечения с линией,
проведенной через центры главных опор
шасси. Точка пересечения этих линий
и является центром вращения ВС в про-
цессе разворота.
Расстояние от габарита ВС, маневри-
рующего на перроне, МС или площад-
ке специального назначения, до здания
(сооружения, устройства) или габарита
стоящего ВС должно быть, не менее,
при максимальной взлетной массе ВС:
свыше 30 т—7,5 м; от 10 до 30 т —
6 м; менее 10 т —4 м.
Расстояние от габарита ВС, стоящего
на перроне, МС или площадке спе-
циального назначения, до кромки по-
крытия должно быть не менее 4 м,
между кромкой покрытия и любой край-
ней точкой воздушного судна —-4 м
(в случае установки на этом участ-
ке буксировщика для выталкивания
ВС со стоянки—10 м).
В настоящее время в мировой
эксплуатационной практике применяют
следующие способы расстановки ВС на
перронах и МС (рис. 5.8).
« Носом наружу под углом к оси руле-
ния» (рис. 5.8, а). При расстановке
этим способом ВС заходят и выходят
со стоянки, используя собственные си-
ловые установки. Заруливание осуще-
ствляется при относительно небольшой
мощности двигателей, так как скорость
движения мала и масса воздушного
судна снижена за счет отработавшего
в полете топлива, что до минимума
ослабляет воздействие шума и газо-
воздушных струй. При выруливании
ВС газовоздушные струи направлены в
сторону застройки, что требует устрой-
ства защитных струеотклоняющих щи-
тов, располагаемых за хвостовыми
частями ВС.
«Носом внутрь под углом к оси руле-
ния» (рис. 5.8, б). Этот прием уста-
новки предусматривает заруливание ВС
на стоянку на тяге собственных двига-
телей и выруливание с помощью тяга-
ча Вместе с тем при свободной
78

Рис. 5 8. Способы расстановки самолетов
соседней стоянке ВС может вырулить на
тяге собственных двигателей. Таким об-
разом, в часы пик ВС транспорти
руются тягачами, а в остальное вре-
мя — на тяге собственных двигателей.
При этом способе установки обеспечи-
вается низкий уровень шума, так как
ВС не делает разворота при уходе
со стоянки на собственной тяге и газо-
вые струи направлены в сторону от
79
застройки при заходе на стоянку. Пе-
редняя дверь ВС расположена близко
к зданию аэровокзала. При вытал-
кивании ВС со стоянки хвостовой части
вперед с помощью буксировщика тре-
буются меньшие площади искусствен-
ных покрытий по сравнению со спосо-
бом расстановки носом наружу под
углом.
«Параллельно оси руления». В случае
применения этой схемы требуемая пло-
щадь пассажирского перрона получает-
ся наибольшей, а при выруливании
с мест стоянок высокочастотный шум
и реактивная струя двигателей воздей-
ствуют на соседние стоянки. При этом
способе не исключается возможность
использования тягачей. Расстановка
ВС параллельно фасаду здания обеспе-
чивает возможность соединения перед-
ней и задней дверей ВС с посадоч-
ной галереей при помощи стационарно-
го трапа (рис. 5.8, в).
Расстановка между двух РД. Расста-
новка ВС бортами друг к другу между
двумя параллельными РД применяется
на открытых многорядных перронах.
Обеспечивает простоту маневра ВС при
заходе и выходе со стоянок. Вместе с
тем при такой расстановке не в полной
мере обеспечиваются требования без-
опасности пассажиров и обслуживаю-
щего персонала, так как пути их сле-
дования по перрону пересекаются путя-
ми движения ВС, средств механизации
и спецавтотранспорта (рис. 5.8,г).
Носом внутрь. В этом случае зарули-
вание ВС осуществляется на тяге собст-
венных двигателей, а со стоянки тран-
спортируется тягачом к месту запуска
двигателей (рис. 5:8, д).
Данный способ широко используется
в мировой, практике.
Схема расстановки ВС носом внутрь
имеет те же достоинства, что и схема
расстановки носом внутрь под углом,
но более экономична по размерам тре-
буемой площади искусственных покры-
тий.
Основное отличие, между схемой рас-
положения ВС «носом внутрь» (к аэро-
вокзалу) и «носом наружу» (от аэро-
вокзала) заключается в том, что первая
схема удобна, так как обеспечивает
расположение пассажирских дверей ВС
80
вблизи аэровокзала. Вторая схема
обычно позволяет уменьшить степень
воздействия шума и реактивной струи-,
поскольку ВС здесь после посадки, как
правило, обладают меньшей массой при
выполнении разворота сразу после
окончания руления. Часто при расста-
новке ВС по второй схеме требуемая
площадь получается меньше, чем по
первой (рис. 5.8, е).
На МС хранения ВС устанавливают,
как правило, носом наружу путем про-
талкивания хвостовой части в направ-
лении кромки покрытия. Выход ВС с
таких стоянок осуществляется как на
тяге собственных двигателей, так и с
помощью буксировщика.
МС разделяют по их назначению на
специализированные по типам ВС,
частично универсальные — для группы
ВС с близкими габаритными и весовыми
характеристиками и универсальные —
для нескольких групп ВС.
Использование стоянок по назначе-
нию в конкретных условиях проектиро-
вания зависит от номенклатуры парка
ВС, характера принятых способов уста-
новки ВС у аэровокзальных сооруже-
ний, интенсивности движения и коэффи-
циента использования перронных стоя-
нок, оснащенных стационарным обору-
доваиием для технического обслужива-
ния.
Наиболее приемлемыми по капиталь-
ным затратам являются частично уни-
версальные стоянки для определенных
групп ВС с близкими габаритными
характеристиками и примерно одина-
ковым расположением мест подключе-
ния стационарных устройств.
Использование чисто специализиро-
ванных МС в практике проектирова-
ния аэропортов, как правило, бывает
экономически неоправданным из-за
узости назначения.
При использовании универсальных
стоянок общее количество перронных
МС снижается, повышается оператив-
ность технического обслуживания ВС
и увеличивается коэффициент исполь-
зования таких МС. Вместе с тем глав-
ным недостатком таких стоянок являет-
ся возрастание их стоимости (из-за
насыщения стационарным оборудова-
нием) и увеличение площади каждой
I
стоянки. По этой причине проектирова-
ние таких стоянок должно быть обос-
новано сравнительными технико-эконо-
мическими расчетами.
5.6.	Планировка пассажирских
перронов
По отношению к ВНП главного на-
правления перрон располагается:
в центральной зоне относительно
ВПП или со смещением в сторону
наиболее часто повторяющихся стар-
тов — на аэродромах с одной ВПП или
двумя параллельными ВЦП, располо-
женными близко друг к другу;
между ВПП — на аэродромах с дву-
мя и более полосами при расстоянии
между ними не менее 1 км.
Для обеспечения минимальной протя-
женности путей руления ВС на аэрод-
ромах с одной ВПП перрон и МС
располагаются вытянуто вдоль ВПП.
Опыт эксплуатации показал, что пер-
роны и МС хранения целесообразно
располагать в непосредственной бли-
зости один от другого. Строгое разделе-
ние перрона и МС имеет ряд недостат-
ков, главный из которых заключается
в том, что нерационально используются
площади покрытий. Днем, когда интен-
сивность движения большая, стоянки на
перроне заняты, а на МС хранения
пустуют. В ночное время происходит
разгрузка перрона и накопление ВС на
МС. Таким образом, в течение суток
какая-то часть перрона или МС всегда
пустует.
По отношению к аэровокзалу пер-
рон следует проектировать привокзаль-
ным (непосредственно примыкающим к
зданию аэровокзала) или на удалении
от аэровокзала. В последнем случае
пассажиров доставляют к стоянкам ВС
специальным автотранспортом (авто-
поездами, салон-автобусами).
По способам организации посадки
пассажиров в ВС перроны могут быть
одноуровневыми и двухуровневыми.
К первым из них относят перроны,
на которых движение пассажиров на
посадку происходит на уровне перро-
на. На двухуровневых перронах движе-
ние пассажиров на посадку и сам про-
цесс посадки в ВС происходят на
уровне второго этажа аэровокзала или
посадочного сооружения по телескопи-
ческим трапам.
Для улучшения функционирования
пассажирского перрона предусматрива-
ется зонирование его территории по
группам размещаемых ВС. При этом
различают ближние и дальние перрон-
ные МС.
К ближним относят МС, расположен-
ные непосредственно у здания аэро-
вокзала или его посадочных сооруже-
ний (галерей, сателлитов и т. п.). На
этих стоянках следует устанавливать
в первую очередь многоместные самоле-
ты-аэробусы, обслуживающиеся по
принципу «багаж при себе», а также
транзитные и начальные рейсы тех
ВС, которые перевозят максимальное
количество пассажиров в течение года.
Схема установки ВС на ближних стоян-
ках преимущественно носом к аэровок-
залу или посадочному сооружению.
Места стоянок, не удовлетворяющие пе-
речисленным условиям, относят к даль-
ним МС.
Наиболее распространены две группы
планировки перронов: открытые или с
посадочными сооружениями. На откры-
том перроне воздушные суда распола-
гаются в один или несколько рядов
параллельно фасаду здания аэровокза-
ла. Пассажиры приходят к ближним
МС пешком, а к дальним МС достав-
ляются перронными автобусами. На
этих перронах применяют как тупико-
вые, так и прямоточные схемы уста-
новки воздушных судов на МС в зависи-
мости от их типов и потребного числа
МС
Рассмотрим наиболее характерные
планировочные решения перронов от-
крытого типа.
Наиболее компактным решением из
всех существующих вариантов плани-
ровки пассажирских перронов является
фронтальная (линейная) схема перрона
открытого типа с одним аэровокзалом
(рис. 5.9, а). Пассажиры проходят к
воздушным судам непосредственно по
перрону или по специальным сооруже-
ниям прямо из здания аэровокзала.
Места стоянки на пассажирском пер-
роне, располагаемые непосредственно у
здания аэровокзала, могут быть уни-
81
I
а) ®ф®
\л>ЗРВВВКз/л\

4/
j„ ’аокзлл\
[ГТСКШКл
в®,
\1лэровокзлп |
BJ
АЭРОВОКЗА Л
1^3Р0вММЛТ
г)
Рис. 5 9 Планировочные решения перронов
♦ ♦♦♦
-4 -4 -<- г



нереальными или индивидуальными.
Открытый перрон имеет ограниченную
глубину по сравнению с габаритами
аэровокзала. Его обычно применяют в
аэропортах с малым объемом перевозок,
где потребное количество МС на перро-
не не диктует необходимость чрезмер-
ного увеличения длины фронта посад-
ки.
Фронтальная схема перрона примени
ма в аэропортах с большими объемами
перевозок пассажиров. В данном случае
используется принцип децентрализо-
ванного планировочного решения аэро
вокзального комплекса, когда взамен
одного большого центрального вокзала
создается система малых аэровокзалов,
каждый из которых рассчитан на обслу-
живание небольшого числа ВС, распо
латаемых непосредственно в зоне обслу-
живания этих малых аэровокзалов.
Фронтальная дуговая схема отли-
чается от предыдущей тем, что дает
возможность уменьшить длину фронта
здания аэровокзала при том же числе
самолетов и обеспечить более благо-
приятные условия их маневрирования
(рис. 5.9, б). В необходимых случаях
при этой схеме могут быть использо-
ваны телескопические посадочные тра
пы для прохода пассажиров из аэро-
вокзала непосредственно в ВС.
В системе открытого перрона ВС раз-
мещаются на некотором удалении от
аэровокзала, что требует в ряде случаев
применения специального перронного
транспорта для доставки пассажиров к
самолету. Эту систему часто приме-
няют в малых аэропортах при неболь-
шом числе стоянок ВС, где пассажиры
могут ходить пешком по перрону. При-
мер решения открытого перрона (рис.
5.9, в) с увеличенной пропускной спо-
собностью для ВС II и III групп пре-
дусматривает их прямоточную схему
установки. При этом ближе к аэровок-
залу размещаются ВС, имеющие боль-
шую пассажировместимость.
В последние годы в крупных между-
народных аэропортах реализованы кон-
цепции открытого перрона в виде уда-
ленных перронов (рис. 5.9, г, д).
Использование на перронах спе-
циальных посадочных сооружений свя-
зано со стремлением увеличения про-
пускной способности перрона и созда-
ния для пассажиров комфортных усло-
вий при посадке и высадке из ВС.
Основные преимущества перронов с
посадочными сооружениями состоят в
полной защите пассажиров от влияния
непогоды, шума, газовоздушных струй,
возможности размещения большого ко-
личества ВС близко к зданию аэро-
вокзала.
Галерейная система (рис. 5.9, е),
используемая при централизованных и
децентрализованных типах аэровок-
залов, позволяет увеличить длину фрон-
та аэровокзала за счет двустороннего
примыкания перрона. Галереи могут
быть параллельными, а также V- и
Т-образными. Когда две параллельные
посадочные галереи образуют тупик,
рассчитанный более чем на 10 стоянок,
расположенных в глубине тупика, в нем
предусматривают два обособленных пу-
ти для руления ВС.
В ряде случаев в конце галерей
проектируют специальные посадочные
сооружения, вокруг которых распола-
гаются МС воздушных судов. В данном
случае посадочные сооружения выпол-
няют часть функций малого аэровокза-
ла. При этом создаются более бла-
82
гоприятные условия для маневрирова-
ния ВС
При устройстве на перроне посадоч-
ных сооружений в виде сателлитов,
вокруг которых располагаются ВС,
связь их с основным зданием аэро-
вокзала обеспечивается наземным (пе-
реходная галерея) или подземным (тун-
нель) способом. При варианте переход
ной галереи около сателлита (рис.
5.9, ж) располагается не более пяти
ВС, при устройстве туннеля — не более
шести. В простейшем случае аэровок-
залы-сателлиты просто обеспечивают
децентрализацию зон ожидания пасса-
жиров вблизи выходов на посадку.
Децентрализация обслуживания пас-
сажиров может быть усилена за счет
организации в сателлитах регистрации
билетов и оформления багажа, ограни-
ченного числа торговых пунктов и т. д.
Основной недостаток • устройства
посадочных сооружений в виде галерей
и сателлитов заключается в повыше-
нии стоимости этих сооружений, а так-
же стесненности перрона и требова-
ния большей площади за счет этих
сооружений по сравнению со схемами
открытого перрона.
Поэтому выбор планировочного ре-
шения перрона должен производиться
совместно с решением аэровокзального
комплекса в каждом конкретном слу-
чае на основе тщательного анализа
местных условий и принятой прин-
ципиальной технологической схемой.
Для аэровокзалов децентрализован-
ного типа, наиболее широко используе-
мых в настоящее время, целесообраз-
ны фронтальные линейная и дуговая
расчлененная системы, позволяющие
упростить маневрирование ВС на перро-
не и обеспечивающее наибольшую взаи-
мосвязь между технологической струк-
турой аэровокзала и перрона.
Пассажирские перроны в зависи-
мости от класса аэропорта, заданной
пропускной способности и типов
эксплуатируемых ВС делятся на три
группы (табл. 5.3).
Перрон 1-й группы, как правило,
открытый, однорядный, примыкающий к
аэровокзалу. Пассажиры следуют к ВС
(от ВС) пешком или доставляются
автобусами, а посадка — с помощью
Таблица 5.3
Груп- па пер	Класс аэро- порта	Пропускная способность		Группы ВС
		в	ч	
ронов		пассажиров	ВС	
1	V, IV	До 450	1—8	IV—III
2	IV, III	450—1800	10—22	IV, III, II
3	II, I	Более 1800	Более 22	III, 11, I
самоходного пассажирского трапа. Тех-
ническое обслуживание ВС осуществ-
ляется подвижными средствами.
Перрон 2-й группы может быть
открытым или с посадочными сооруже .
ниями, одноуровневый или двухуровне-
вый и многорядный с выделением
ближних МС для ВС II группы. До-
ставка пассажиров к удаленным МС
производится специальными автобуса-
ми, а техническое обслуживание ВС —
подвижными или стационарными сред-
ствами.
Перрон 3-й группы, как правило, с
посадочными сооружениями, многоряд-
ный, с выделением ближних МС для
ВС I и II групп. Техническое обслу-
живание ВС осуществляется с помощью
подвижных и стационарных средств.
В отдельных случаях в целях сниже-
ния шума на СТТ аэропорта перро-
ны III группы располагают удаленно
от аэровокзала, а доставка и посад-
ка пассажиров в ВС осуществляется
автомобилями с подъемными салонами
и другими спецавтобусами.
На пассажирских перронах должны
быть предусмотрены проезды для спец-
автотранспорта, которые необходимы
для обеспечения технического обслу-
живания, уборки салонов и кабин,
заправки ВС топливом. С увеличе-
нием размеров пассажирского перрона
возможность столкновения передвиж-
ных средств обслуживания на перроне
сильно возрастает. Это обусловливает
необходимость тщательной разработки
схемы проездов для спецавтотран-
спорта в целях обеспечения приемле-
мой безопасности для обслуживающего4
персонала. При этом должны быть
выполнены следующие требования по
организации движения спецавтотранс-
порта на перроне и МС:
83
пути двустороннего движения спец-
автотранспорта и перронной механиза-
ции (шириной 7 м) должны прохо-
дить за хвостами стоящих ВС и не
совмещаться с путями их руления;
для отъезда технических обслужи-
вающих средств от ВС должны быть
выделены односторонние проезды шири-
ной 3,5 м, проходящие перед стоя-
щими ВС на расстоянии 2 м от носовой
части и 2 м от консоли крыла руля-
щего самолета;
все пути движения спецавтотранспор-
та и средств перронной механизации
должны быть закольцованы. Для этого
между группами ВС предусматривают-
ся проезды шириной 10,0 м;
при ограниченных размерах перронов
и МС устраивают специальные дорож-
ные покрытия, примыкающие к покры-
тиям перрона и МС для организации
безопасного движения спецавтотранс-
порта и средств перронной механиза-
ции.
Непосредственно у здания аэровок-
зала или с внешней стороны стоянок
ВС часто предусматривают служебную
дорогу шириной 6,0—9,0 м. При распо-
ложении такой дороги у здания аэро-
вокзала возникает необходимость раз-
деления движения пассажиропотока и
служебного транспорта путем использо-
вания переходных галерей. В тех слу-
чаях, когда служебную дорогу распо-
лагают с внешней стороны стоянок ВС,
необходимо предусмотреть специальные
мероприятия по уменьшению взаимных
помех и предупреждения столкнове-
ний служебного транспорта с ВС.
Для обеспечения визуальной ориен-
тировки пилоту при маневрировании
ВС на покрытие перрона наносят мар-
кировку Эта маркировка показывает
траекторию движения носового колеса
самого тяжелого ВС, которое может
использовать место стоянки.
Наконец, в целях обеспечения бла-
гоприятных условий для руления, бук-
сировки и выполнения работ по обслу-
живанию ВС минимальные уклоны по-
верхности перрона должны обеспечи-
вать быстрый отвод дождевых вод.
Максимально допустимое значение ук-
лона поверхности перрона не должно
превышать 1 %. Желательно, чтобы на
84
тех участках перрона, где производит-
ся заправка ВС топливом, макси-
мальное значение уклонов не превыша-
ло бы 0,5 %. Поверхность перрона
должна понижаться в направлении от
аэровокзала в целях обеспечения водо-
отвода и безопасности при розливе топ-
лива.
5.7.	Площадки специального назначе-
ния
В зависимости от назначения в
аэропорту или на аэродроме могут
предусматриваться следующие пло-
щадки специального назначения: запус-
ка авиадвигателей; предангарная; дово-
дочных работ; устранения девиации;
дегазации и мойки ВС (и авиацион-
ной химической аппаратуры); перрон-
ной механизации и спецавтотранспорта.
Площадки запуска авиадвигателей
располагают на.пути движения ВС от
перрона к старту, причем в целях
экономии авиатоплива их целесообраз-
но располагать вблизи концевых участ-
ков ИВПП, соблюдая требования к ог-
раничению препятствий, обеспечению
устойчивой работы радиотехнических
средств, а также санитарные требова-
ния к допустимым уровням шума и
сверхчастотных облучений радиолока
ционных систем. Площадки запуска
авиадвигателей могут располагаться
вблизи перрона.
Количество МС воздушных судов
на площадке запуска определяется
максимальной часовой интенсивностью
их вылета.
Предан! арная площадка предназна-
чена для установки ВС перед вводом
в ангар. Располагается со стороны во-
рот ангара и соединяется путями ру-
ления с площадкой для доводочных
работ и МС.
Площадки диводочных работ пред-
назначены для выполнения предвари-
тельных и заключительных, контроль-
но-поверочных работ после периоди-
ческого технического обслуживания
ВС, а также для опробования двига-
телей. Количество МС воздушных судов
на этих площадках принимают равным
количеству ангарных мест. Площадки
располагаются вблизи ангара (не бли-
же 50 м) и обычно примыкают к
предангарной площадке или связаны
с ней рулежной дорожкой.
МС на площадке доводочных работ,
используемые для опробования двига-
телей, располагаются таким образом,
чтобы при отсутствии струеотклоняю-
щих щитов за хвостовыми частями
ВС была свободная от застройки, обо-
рудования и других ВС зона глуби-
ной не менее 150 м. Для снижения
шума работающих авиадвигателей пре-
дусматривают установки шумоглушите-
лей, шумозащитных экранов, располо-
жение источников шума с учетом на-
правления господствующих ветров, рас-
положение между МС с защищаемыми
объектами экранирующих препятствий
(зданий, зеленых насаждений и т. д ),
установки воздушных судов на МС та-
ким образом, чтобы вектор максимума
излучения шума работающих двигате-
лей был направлен в сторону от защи-
щаемого объекта (см. гл. 9).
Площадку мойки ВС располагают
на пути их руления от перрона к
ангарному корпусу. На ней осуществ-
ляются частичная или полная мойка
ВС и снятие обледенения. В отдель-
ных случаях для мойки предусмотрена
специальная ангарная секция. Площад-
ку для мойки оборудуют очистными со-
оружениями по сбору и нейтрализации
специальных жидкостей, применяемых
для снятия гололеда. При проектиро-
вании площадки должно быть преду-
смотрено оборотное водоснабжение с
использованием не менее 80—90 % обо-
ротной воды.
На площадке устранения девиации
выполняют работы по определению и
устранению девиации магнитных, гид-
ромагнитных и радиокомпасов, провер-
ке антенных устройств. Эту площадку
располагают не ближе 200 м от всех
зданий и сооружений, .стоянок ВС, ме-
таллических сооружений, предметов и
коммуникаций. В плане площадка
представляет собой круг, диаметр кото-
рого (90—100 м) обеспечивает движе-
ние по кольцу максимального по
габаритам из эксплуатирующихся ВС.
Площадка дегазации и мойки ВС и
авиахимаппаратуры предусмотрена в
аэропортах базирования ВС, занятых
на авиационно-химических работах.
Площадку располагают с подветрен-
ной стороны не ближе 200 м от произ-
водственных зданий и сооружений и
не ближе 300 м от общественных и
административных зданий. Конструк-
Рис. 5.10. Пример компоновочного решения планировки площадок специального назначения:
1— площадка для гонки двигателей, оборудованная струеотклоняющнм щитом и шумозащитным экраном; 2
площадка для устранения девиации; 3— площадка для доводочных работ, оборудованная струеотклоняющим
щитом; 4—автомобильная дорога; 5—ангар; 6— предангарная площадь; 7—площадка мойки ВС; 8—МС;
9- РД
85
ция площадки должна обеспечивать
полный сбор смывных вод с ВС и авиа-
ционной химической аппаратуры. Вбли-
зи площадки располагают сооружения
для нейтрализации сточных с площад-
ки вод. Примерная планировка пло
щадки специального назначения пока-
зана на рис. 5.10.
Площадки с искусственным покры-
тием для стоянки перронной механи-
зации по обслуживанию пассажирских
и грузовых ВС должны располагать-
ся вблизи перрона. При наличии гру-
зового перрона стоянки перронной
механизации для грузовых ВС долж-
ны располагаться вблизи него.
Общую площадь этих стоянок реко-
мендуется принимать для аэропортов
I класса —3600 м2, II класса —3400 м2,
III класса—2000 м2, IV класса —
1 100 м2, V класса —240 м2.
Контрольные вопросы
1.	Какие требования предъявляют к планиров
ке рулежных дорожек, перронов и МС хранения?
2.	Как назначают ширину рулежных дорожек
и укрепленных обочин?
3.	Как определяют количество мест стоянок
на перроне и МС хранения?
4.	Каковы основные схемы установки ВС на
перронных МС и МС хранения?
5.	Как классифицируют пассажирские пер
роны?
Глава 6
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПЛАНИРОВКИ
АЭРОПОРТОВ
6.1.	Принципы проектирования
планировки аэропортов
Для размещения всех зданий и со
оружений современного аэропорта,
транспортных путей, инженерных ком-
муникаций и оборудования средств по-
садки и взлета требуются значительные
площади земельных участков (400—
500 га и более). Поэтому планировка
аэропорта, т. е. разработка генерально-
го плана размещения всех элементов и
сооружений, имеет чрезвычайно важное
значение для выполнения наиболее эф-
фективных технологических процессов
транспортной работы.
Планировка аэропорта должна бази-
роваться на принятых схемах и орга-
низации движения ВС в воздушном
пространстве, т. е. учитывать своего
рода планировку аэротории по зонам
ее использования. Организация дви-
жения ВС в аэропорту предопреде-
ляет планировку аэропорта в целом.
Так, например, ориентирование и
расположение ЛП относительно города
(населенного пункта) или высотных
препятствий зависят от принятых схем
захода на посадку и выхода на полет-
ный курс при взлете. В свою очередь
схемы посадки и взлета, а также на-
правления ЛП зависят от ветрового
режима. Ориентирование ЛП по на-
правлению, обеспечивающему посадку
ВС в сложной метеорологической Об
становке, строго против ветра (или с
незначительным отклонением), повы-
шает безопасность и регулярность поле-
тов. При этом, безусловно, должны быть
свободными воздушные подходы к ЛП.
Планировка аэропорта должна отве-
чать требованиям обеспечения макси-
мальных удобств и технологичности
летно-эксплуатационной работы и со-
временности (с учетом перспективы)
архитектурно-планировочных решений.
При разработке генеральных планов
аэропортов учитывают также эконо-
мичность решения вертикальной плани-
ровки, т. е. объемы работ по исправ-
лению рельефа местности путем срезки
и подсыпки (выемки и насыпи) грун-
та, смягчения уклонов ЛП, РД, МС и
перронов, а также других площадей,
на которых размещают здания и соору-
жения.
Одновременно решают задачу во-
доотвода, дренажа- и защиты терри-
тории от затопления.
При разработке генеральных планов
аэропортов руководствуются опреде-
ленными принципами, обеспечивающи-
ми при реализации наиболее оптималь-
ный вариант генплана. Эти принципы
планировки аэропортов являются об-
щими, касающимися главных и решаю-
щих вопросов расположения ЛП и пла-
нировки всей территории аэропорта.
Общие принципы планировки и тре-
бования к разработке генеральных пла-
нов аэропортов следующие.
86
S
I.	Обеспечение безопасности и регу-
лярности полетов ВС. Этот принцип
наиболее важен при планировке аэро-
порта. Осуществление его достигают:
обоснованным принятием линейных раз-
меров элементов аэродрома (ЛП, РД,
перронов, МС) и конструкции искусст-
венных покрытий (материалов, толщи-
ны слоев); ориентированием ЛП по
направлению господствующих ветров,
удалением или ограничением высотных
препятствий на аэродроме и в преде-
лах приаэродромной территории. Орие-
нтация полос при этом должна быть
наиболее благоприятной для взлетов
и посадок ВС, в отношении городской
застройки, соседних аэродромов, а так-
же по возможности и в отношении
трасс воздушных линий.
2.	Учет перспектив развития авиа-
ционной техники и оборудования. Пла-
нировка аэропорта должна удовлетво
рять не только потребности современ-
ной эксплуатации, но и учитывать ее
развитие хотя бы в течение ближай-
ших 25—30 лет. Строительство целе-
сообразно планировать очередями. Для
возможности осуществления строитель-
ства последующих очередей, естествен-
но, необходимо резервировать требуе-
мые для этого территории (для удли-
нения ВПП, устройства второй ВПП,
развития СТТ и пр.).
Недостаточный и неполный учет перс-
пектив развития авиационной техники
и оборудования и необеспечение воз-
можности реконструкции аэропорта с
переводом в более высокий класс при-
водит к потере значения аэропорта как
транспортного предприятия, так как в
определенный период времени он не
сможет выполнять транспортную рабо-
ту в необходимых объемах.
3	Технологичность и комплектность
расположения всех зданий и сооруже-
ний, т. е. совместное и одновремен-
ное решение планировки летного поля и
служебно-технической застройки, и в
необходимых случаях .и жилой зоны на
основе единой технологии и взаимо
связи элементов аэропорта в целом.
При этом должны быть даны эстети-
ческие решения. Должна также решать
ся задача благоустройства и широкого
озеленения территории аэропорта.
При расположении зданий и соору-
жений на генплане должны соблю-
даться нормативные разрывы между ни-
ми, определяемые санитарно-гигиени-
ческими и противопожарными требова-
ниями. Эти нормы регламентируются
соответствующими СНиПами и специ-
альными указаниями Госстроя СССР.
4.	Обеспечение единства решения
генерального плана аэропорта и градо
строительных задач. К градостроитель-
ным требованиям, подлежащим учету,
относятся:
сохранение сложившейся структуры
городской застройки и планировки го-
рода в увязке и транспортными подъез-
дами и дорогами;
обеспечение наибольшей выразитель-
ности в архитектурно-эстетическом от
ношении прилегающих к аэропорту
сооружений и вписание аэропорта в
окружающий ландшафт местности;
сохранение и развитие зеленых на-
саждений в районе расположения аэро-
порта и в полосах воздушных подхо-
дов,
выполнение санитарных норм по пре-
дельным концентрациям вредных выб-
росов в атмосферу и водоемы
Генеральный план аэропорта должен
быть составной частью генерального
плана города, органически выражать
единство планового решения город —
аэропорт. Это необходимо для того,
чтобы исключить в последующем вся-
кого рода ограничения и препятствия
в развитии и реконструкции аэропорта
из за развития городской застройки в
районе аэропорта.
5.	Применение общих принципов
планировки транспортных и промыш-
ленных предприятий. Важнейшим из
них является экономичность, достигае-
мая компактностью планировки, устра
нением излишеств в занимаемой терри-
тории для аэропорта, сокращением
транспортных коммуникаций и протя
женности инженерных сетей, широким
применением блокировки зданий и со-
оружений, использованием типовых
проектов и пр.
6.	Обеспечение выполнения требова-
ний по охране окружающей среды.
Охрана окружающей среды состоит
в выполнении комплекса (системы)
87
мероприятий, обеспечивающих сокра-
щение или контролируемое изменение
природных условий в пределах нужд
и интересов человека. Во всех случаях
эти мероприятия должны быть направ-
лены на защиту от шума, воздейст-
вия сверхвысоких частот излучения, на .
предотвращение загрязнения атмосфе- »
ры и окружающей местности.
6.2.	Принципиальные схемы
планировки аэропортов
Природно-климатические условия и
ситуация местности расположения
аэропорта в каждом конкретном слу-
чае практически не одинаковы. По-
этому создать типовой генеральный
план, пригодный для любых случаев
проектирования, не представляется воз-
можным. Имеются только примерные
схемы генеральных планов аэропортов
различных классов, на основе кото-
рых приходится в каждом случае ре-
шать генплан по существу индивидуаль-
но, обеспечивая выполнение основной
задачи по созданию наиболее опти-
мальной технологии транспортной рабо-
ты аэропорта.
При разработке генеральных пла-
нов наиболее часто применяют одно-
полосную форму аэродрома, обеспечи-
вающую достаточно высокую интенсив-
ность движения при высокой ветровой
загрузке. В случае необходимости обес-
печения значительной интенсивности
движения ВС предусматривают двух-
полосные аэродромы с параллельными
или при недостаточной ветровой за-
грузке, расположенными под углом
полосами, а также многополосные аэро-
дромы с парными параллельными или
другими полосами.
Основным принципом разработки
генплана является зонирование терри-
тории проектируемого аэропорта по
функциональным признакам. При этом
главным элементом генплана считают
летные полосы, а композиционным
центром планировки — аэровокзал с
пассажирским перроном и привокзаль-
ной площадью. Следовательно, плано-
вое решение аэропорта связано с рас-
положением ЛП и аэровокзала.
88
В общем случае на генеральном
плане четко очерчиваются: аэродром,
предназначенный для обеспечения взле-
тов, посадок, руления, хранения и об
служивания ВС; служебно-техническая
территория (СТТ), на которой распо-
лагают здания и сооружения обслужи-
вания пассажирских, грузовых и поч-
товых перевозок, технического обслу-
живания ВС и вспомогательного назна
чения; участки обособленных сооруже-
ний и др.
Архитектурно-планировочная струк-
тура аэропорта определяется как рас-
положением летных полос, так и харак-
тером застройки СТТ — формой и
конфигурацией отдельных зданий и
сооружений, проездов и площадей, а
также подъездом со стороны города и
особенностями естественных условий
прилегающей к данному аэропорту
местности.
Перечень зданий и сооружений, необ-
ходимый для обеспечения нормальной
работы аэропорта по принятой техно-
логии, для каждого класса аэропорта
имеет свои особенности, т. е. номенкла-
туру (набор) и размеры (объемы),
степень блокировки и пр. Этот пере-
чень зданий и сооружений приведен
в нормах технологического проектирб-
вания аэропортов.
Расстояния между зданиями и соору-
жениями, а также элементами аэродро-
ма и обособленными сооружениями
принимают в соответствии с требова-
ниями СНиП и норм технологического
проектирования (НТП) на отдельные
виды зданий и сооружений.
По признаку расположения СТТ
относительно ЛП могут быть четыре
основные планировочные схемы аэро-
порта: фронтальная, островная, входя-
щая и тангенциальная, а по коли-
честву летных полос — однополосные и
многополосные. На рис. 6.1 показаны
возможные типичные схемы расположе-
ния СТТ в однополосных и много-
полосных аэропортах. На рис. 6.1, а
приведена схема однополосного аэро-
порта с фронтальным расположением
СТТ. По этой схеме предполагают
равное число взлетов и посадок в
каждом направлении и длину руления
одинаковой при использовании любого
Рис. 6.1. Схема взаиморасположения и взаимосвязи СТТ и ЛП:
/ — ГВПП; 2 — ИВПП; 3 — рулежные пути; 4 — СТТ; 5 — подъездная дорога, 6—7—направление взлета и по-
садки ВС; 8 — МС
из двух направлений для взлета —
посадки.
В случаях когда интенсивность взле-
тов и посадок больше 41 в 1 ч при
визуальных полетах и 37— при полетах
по приборам, одной полосы недоста-
точно. Тогда может быть принята
схема двухполосных аэропортов с вхо-
дящим расположением СТТ (рис. 6.1, б,
в) и тангенциальным (рис. 6.1, г).
По схеме рис. 6.1, б предполагается,
что ветровой режим допускает произ-
водство полетов в любом из двух на-
правлений.
Длина руления в этом случае
такая же, как и по рис. 6.1, а.
Если необходимо, чтобы одна ЛП
обеспечивала исключительно посадки,
а другая — взлеты, то решение генпла-
на следует принимать по схемам рис.
6.1, в, г. Основное преимущество такой
планировки, особенно по рис. 6.1, г,
состоит в уменьшении длины руления
как при взлете, так и посадке ВС.
Недостаток состоит в том, что в случае
необходимости все-таки нужно произве-
сти посадку или взлет с противополож-
ных направлений, т. е. взлет с удален-
ного от перрона конца ИВПП, а по-
садку — с ближайшего. В этом случае
пути руления значительно увели-
чатся.
Может возникнуть необходимость
иметь в аэропортах четыре параллель-
ных полосы. При такой схеме аэро-
порта СТТ является входящей, что
предопределяет предпочтительность ра-
боты двух параллельных полос только
на посадку, а двух других — на взлет
(рис. 6.1, д). Это исключает помехи
при рулении ВС. Однако следует
иметь в виду, что ЛП, находящиеся
ближе к СТТ, используют наиболее
интенсивно, чем внешние, более удален-
ные от СТТ летные полосы. Это объяс-
няется тем, что в этом случае сокра-
щается длина руления и исключается
пересечение ближней полосы.
89
В некоторых аэропортах ветер имеет
достаточно устойчивое направление, но
вместе с тем может на какой-то период
времени менять свое направление. Сле-
довательно, чтобы обеспечить безопас-
ные полеты во все периоды года,
особенно при интенсивных полетах,
необходимо предусматривать устройст-
во дополнительной полосы, перпенди-
кулярной двум другим (параллель-
ным), как это показано на рис. 6.1, е.
В этом случае расположение СТТ будет
по входящей или полуостровной схеме.
При ветровом режиме, определяю-
щем необходимость в двух ЛП различ-
ного направления (рис. 6.1, ж), рас-
положение СТТ должно быть по входя-
щей схеме. Это позволяет при слабых
ветрах использовать обе полосы как для
посадок, так и взлетов.
При островной застройке СТТ распо-
лагают в центральной части летного
поля, образуя ядро планировки (рис.
6.1, з). Вокруг СТТ располагают ЛП
и РД. Часть зданий и сооружений
СТТ могут быть вынесены за пределы
летного поля. Тогда подъездной путь,
связывающий СТТ с дорогой, ведущей
в город, устраивают в тоннеле или в
разных уровнях, что усложняет и удо-
рожает строительство аэропорта. Эта
схема является обычно развитием аэро-
порта, имевшего ранее фронтальную, а
.затем входящую застройку.
Воздушные суда при островном рас-
положении СТТ перемещаются по пе-
Рис. 6.2. Генплан аэропорта Орли (Франция)
риметру (по замкнутому кругу), в ре-
зультате чего длина РД значительно
сокращается. В этом состоит преиму-
щество островной схемы планировки
аэропорта.
Весьма прогрессивна тангенциальная
планировка многополосных аэропортов,
когда по условиям ветрового режима
требуется устройство ЛП по многим
направлениям, так как ветровая загруз-
ка не обеспечивается одним и более
направлением. При этой схеме (рис.
6.1, и) взлет ВС всегда производят
от СТТ, а посадку — в направлении
к СТТ, что почти исключает руление
и не требует устройства магистраль-
ных РД. При тангенциальной схеме
аэропорта целесообразно иметь пар-
ное расположение ЛП, расходящихся
лучами от центра СТТ. Это как бы
повторяет тангенциальную схему двух-
полосных аэродромов, но поскольку их
здесь может быть два (четыре полосы),
три (шесть полос), резко увеличивает-
ся пропускная способность такого аэро-
дрома.
В зарубежной печати, начиная с
1961 г., большое внимание уделяется
возможности создания аэропорта с
кольцевой ВПП, позволяющей выпол-
нять взлет и посадки при любом боко-
вом ветре путем смещения старта
или места приземления. Такой аэропорт
относится к островной схеме располо-
жения СТТ. Взлетно-посадочная замк-
нутая кольцевая полоса должна иметь
определенный поперечный уклон, что
исключает неравномерности нагрузки
на опоры шасси ВС при движении
его по кривой. Варьируя тремя пере-
менными параметрами — радиусом, по-
перечным уклоном и скоростью, можно
построить кольцевую полосу, пригод-
ную для любого типа ВС.
Приведенные принципиальные схемы
планировки аэропортов реально осу-
ществлены в ряде стран. В качестве
примеров можно указать, что фрон-
тальная схема расположения СТТ при-
менена в аэропортах Шереметьево
(Россия), Франкфурта-на-Майне и Шо-
нефельда (Германия); Гатвик (Англия)
и др.; входящая схема в аэропортах
Внуково (Россия), Майами и Нью-Йор-
ке (США), Токио (Япония), Стамбуле
90
(Турция), Цюрихе (Швейцария) и
Хельсинки (Финляндия) и др.; тан-
генциальная схема с двумя ЛП —
в аэропортах Домодедово (Россия),
Далласе (США), Дамаске (Сирия);
островная схема в аэропортах Кеннеди
и Охар-Чикаго (США); входящая схе-
ма в аэропортах Орли (Франция)
(рис. 6.2), Сан-Франциско (рис. 6.3),
Схипхол (Голландия) и др.
Одним из крупных аэропортов, имею-
щих входящую схему расположения
СТТ, является международный аэро-
порт Мирабель— Монреаль (Канада).
Из приведенного на рис. 6.4 генераль-
ного плана этого аэропорта видно, что
предусмотрено шесть ИВПП, обеспечи-
вающих требуемую пропускную способ-
ность по перевозке пассажиров и
грузов в перспективе до 2000 г.
Ориентация и расположение ИВПП
выполнены с /учетом создания спе-
циальных пассажирских и производст-
венных зон (коммерческого оборудо-
вания, технического обслуживания и
пр.), ветровой загрузки, изофонических
коридоров и биофизических характери-
стик местности. Характерной особен-
ностью генплана является наличие
аэровокзальной зоны, расположенной
между двумя парами главных ИВПП,
расширение которой на восток позволит
построить шесть аэровокзалов и перро-
нов с места стоянки ВС. Генпланом
предусмотрена площадка для ВС корот-
кого взлета и посадки (СКВП). Меж-
ду этой площадкой и парой второ-
степенных полос, используемых при
изменении бокового ветра, предусмотре-
на площадь для технического обслужи-
вания и контроля.
При разработке генпланов перрон и
аэровокзал, а также грузовой склад
при отсутствии специального перрона
для грузовых ВС обычно распола-
гаются в центральной зоне относитель-
но ИВПП или со смещением в сторо-
ну наиболее часто повторяющихся стар-
тов. Этот вопрос решают отысканием
средневзвешенной длины руления раз-
личных типов ВС на одного пассажи-
ра. При этом границы оптимального
расположения аэровокзала определяют
для двух групп эксплуатируемых в
аэропорту ВС, имеющих длину про-
Рис. 6.3. Генплан аэропорта Сан-Франциско
(США)
бега более половины длины ВПП и
менее половины длины ВПП.
При эксплуатации в аэропорту толь-
ко ВС, имеющих длину пробега более
половины длины ИВПП, независимо от
ветрового режима минимальная длина
руления ВС всех типов достигается
при размещении аэровокзала с перро-
ном против среднего участка ВПП, за-
ключенного между концами пробега ВС,
имеющего наименьшую длину пробега.
В этом случае при наличии необхо-
димого количества соединительных РД
общая длина руления любого из
эксплуатируемых ВС на старт для
взлета и на перрон после посадки
будет наименьшей.
При эксплуатации в аэропорту ВС,
имеющих длину пробега менее полови-
ны длины ВПП, оптимальное место
расположения аэровокзала с перроном,
обеспечивающее минимальную длину
руления, должно определяться с учетом
ветрового режима. Для этой группы
ВС лучшим будет положение аэро-
вокзала против конца пробега ВС с
минимальным пробегом с конца, харак-
теризующегося наибольшей ветровой
загрузкой.
Обычно по условиям ветрового ре-
жима ветровые загрузки с двух про-
тивоположных концов устанавливают
в процентах.
Оптимальное расстояние аэровокза-
ла /оп от конца ИВПП, при котором
будет наименьшая средневзвешенная
91
Рис. 6.4. Генплан международного аэропорта Мирабель—Монреаль (Канада):
/— аэровокзал; 2— резервная площадь для развитии аэровокзального комплекса; 3—4— ИВПП; 5— контроль-
но-служебная зона; 6—командно-диспетчерский пункт (КДП); 7—зона грузовой службы и технического
обслуживания; 8— административно-коммерческая зона; 9— площадка для СКВП, 10— резервная площадь;
II— подъездная дорога; 12— резервная площадь; 13— автострада
длина руления ВС, имеющих длину
пробега более или менее половины
ВПП, может быть /определено по
формуле Н. В. Киреева:
)	'on I- 2[С,^К„4-С2М2]	’
где /| и l-i — длина пробега ВС менее и
более половины длины ИВПП; С| и Сг —
интенсивность движения ВС, имеющих
длину пробега менее и более половины
длины ИВПП; Ni и N? — количество пас-
сажиров в ВС, имеющих длину пробега
менее и более половины длины ИВПП;
Л’„ — коэффициент, учитывающий ветровую
загрузку ИВПП.
Границу аэропорта в целях эконо-
мии отводимых земель принимают воз-
можно ближе к очертаниям его эле-
ментов. Так, границу аэродрома прини-
мают по внешним очертаниям конце-
вых и боковых полос безопасности
и линиям, отстоящим на расстоянии
не более 30 м для аэродромов клас-
сов А и Б, 20 м — классов В и Г,
Юм — классов Д и Е от наружного
края площадей, на которых ВС манев-
рируют и находятся на стоянке при
различных видах технического обслу-
живания и хранении, за исключением
мест, непосредственно примыкающих к
СТТ. Границы СТТ принимают по линии
ограждения (или условно принимаемой
линии, если ограждение не предусмот-
рено) зданий и сооружений, располо-
женных по периметру СТТ, за исклю-
чением стороны, непосредственно при-
мыкающей к аэродрому.
Контрольные вопросы
1.	Какие основные факторы учитывают при
планировке аэропорта?
2.	Каковы руководящие принципы планиров-
ки генеральных планов аэропортов?
3.	Каковы основные планировочные схемы
аэропорта по признаку расположения СТТ?
4.	В чем состоит основное преимущество
тангенциальной схемы планировки аэропорта?
5.	В чем усматривается связь пропускной
способности с планировочной схемой аэропорта?
92
Глава 7
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН
СЛУЖЕБНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРРИТОРИИ
АЭРОПОРТА
7.1.	Принципы зонирования
служебно-технической территории
и группировки зданий и сооружений
аэропорта
Проектирование генерального плана
СТТ аэропорта начинают с объединения
отдельных зданий и сооружений в
группы в соответ< твии с определен-
ными признаками и последующего рас-
пределения территории земельного уча-
стка между этими i руппами, т. е. зони-
рования этой территории.
Зонирование — один из основных
принципов проектирования генерально-
го плана аэропорта. Различают произ-
водственное (функциональное или тех-
нологическое), по степени вредности
(санитарное), по степени пожаро- и
взрывоопасности и транспортное зони-
рование. Перечисленные приемы отно-
сят к плоскостному, горизонтальному
зонированию. В то же время возможен и
другой прием — вертикальное зониро
вание (в основном за счет регулиро-
вания этажности и блокирования за-
стройки), а также сочетание этих прие-
мов.
Производственное, или функциональ-
ное, зонирование предусматривает объ-
единение зданий и сооружений в груп-
пы по принципу единства производст-
венного (технологического) процесса.
Такое зонирование осуществляется с
учетом санитарных (по степени вред-
ности) и противопожарных требований
всех зданий и сооружений СТТ. В ряде
случаев с увеличением числа проекти-
руемых объектов процедура зонирова-
ния усложняется. В этом случае при-
бегают к дальнейшему расчленению и
выделению дополнительных групп зда-
ний внутри крупной зоны.
Зонирование по степени вредности
(санитарное) производства основано на
учете количества, качества и характе-
ра распределения вредностей с терри-
тории предприятия на прилегающую
жилую территорию, а также одних
объектов СТТ (например, АТБ) на дру-
гие. Производства и технологии аэро-
порта со значительным выделением
вредностей должны размещаться на
соответствующем удалении от жилой
застройки и пассажирских зданий и
помещений с учетом направления пре-
обладающих ветров, рельефа местности
и других факторов. В необходимых
случаях должна предусматриваться за-
щитная санитарная зона.
Зонирование по степени пожаро- и
взрывоопасности обусловливает распо-
ложение складов огнеопасных материа-
лов, ГСМ и ядовитых веществ с
соблюдением соответствующих разры-
вов с подветренной стороны по отно-
шению к пассажирским зданиям и
некоторым другим зданиям СТТ и по
возможности на пониженных отметках
рельефа (для складов ГСМ).
Транспортное зонирование осуществ-
ляется в соответствии с принципом
однородности обслуживающего тран-
спорта с учетом грузооборота.
Функциональное зонирование необ-
ходимо для рационального решения
генерального плана СТТ как традицион-
ными методами проектирования, так и
при использовании современных мате
матических методов на базе ЭВМ. Та-
кое зонирование позволяет получить
целостное представление об СТТ —
ее структуре, связям и свойствах.
Кроме того, зонирование способствует
повышению экономичности проектного
решения генерального плана аэропорта
и совершенствованию перевозочных
технологических процессов проектируе-
мых сооружений.
На основе отечественного и зарубеж-
ного опыта проектирования аэропортов
здания и сооружения СТТ по функ-
циональному назначению можно раз-
делить на следующие зоны: админист-
ративно-общественную, производствен-
ную и вспомогательную. Более де-
тально структура перечисленных трех
основных зон служебно-технической
территории представлена на рис. 7.1.
Административно-общественная зона
включает здание управления аэропорта,
информационно-вычислительный центр,
профилакторий, учебно-технический
блок, медсанчасть, служебную столо-
93
Рис. 7.1. Зонирование служебно-технической территории:
/—производственная зона; 2— вспомогательная зона; 3— административно-общественная зона
вую, сооружения спортивного назначе-
ния, стоянку личных автомобилей со-
трудников аэропорта и другие объекты.
Здания и сооружения этой зоны
группируются вблизи основной подъез-
дной автомобильной дороги и главного
въезда на СТТ и должны иметь удоб-
ную транспортную и пешеходную связь
с основными объектами аэропорта. По
санитарным соображениям и условиям
минимума пересечений грузовых и
людских потоков основной въезд на
СТТ не должен пересекаться с дорога-
ми ' ^кладам ГСМ, грузовых скла-
де и сладов авиатехимущества.
Производственная зона включает
здания и сооружения производствен-
ного назначения, связанные с обслужи-
ванием потоков пассажиров, багажа,
грузов и почты, ВС, приемом, хране-
нием и выдачей авиационного топлива.
Отличительной особенностью зданий
и сооружений этой зоны является
тесная функциональная связь с аэро-
дромом. Это предопределяет тяготение
зданий пассажирского и грузового
комплекса к пассажирскому и грузо-
вому перронам, а зданий и сооруже-
ний авиационно-технической базы —
к МС хранения ВС.
Учитывая существенные различия в
технологических процессах обслужива-
ния перечисленных потоков, целесооб-.
разно разделить все здания и сооруже-
ния производственной зоны на отдель-
ные, более мелкие группы, которые
характеризуют производство с закон-
ченным технологическим циклом.
К зданиям и сооружениям производ-
ственной зоны относятся:
объекты УВД, радионавигации и по-
садки (командно-диспетчерский пункт
(КДП), стартовый диспетчерский и
метеонаблюдательный пункты (СДП),
дальние и ближние приводные радио-
станции с радиомаркерами (ДПРМ и
БПРМ), курсовой радиомаяк (КРМ),
глиссадный радиомаяк (ГРМ), антен-
ное поле и др.;
здания и сооружения обслуживания
пассажирских перевозок (аэровокзал,
гостиница, пассажирские и багажные
павильоны, цех бортового питания,
привокзальная площадь и др.);
здания и сооружения грузовых и поч-
товых перевозок (склад, двор, грузовой
аэровокзал, склады радиоактивных и
специальных грузов, взрывоопасных
веществ, отделение перевозки почты
и др.);
94
здания и сооружения технического
обслуживания ВС (ангарный корпус,
корпус цеха главного механика, цех
горячих и вредных производств, зда-
ние технических бригад, площадки для
спецавтотранспорта и др.);
объекты авиатопливообеспечения
(расходные склады ГСМ, системы ЦЗС,
автозаправочные станции).
Такое разделение на группы зда-
ний и сооружений производственной
зоны позволяет более рационально осу-
ществлять планировочные решения ге-
нерального плана СТТ с учетом сани-
тарных, технологических и противо-
пожарных требований.
Производственная зона размещается
на участках СТТ, непосредственно при-
мыкающих к аэродрому Исключение
составляют объекты авиатопливообес-
печения, расположение которых опре-
деляется противопожарными и сани-
тарными требованиями и условиями
примыкания подъездного железнодо-
рожного или автомобильного пути.
Наряду с этим на СТТ размещается
лишь часть объектов группы УВД,
радионавигации и посадки (КДП с по-
мещениями для предполетной подготов-
ки экипажей п блок управления воз-
душным движением).
К зданиям и сооружениям вспомо-
гательной зоны относятся здания и
сооружения аварийно-спасательной
станции, службы спецавтотранспорта,
склады материальных ценностей, ко-
тельная, ремонтно-строительный уча-
сток, водопроводные сооружения и
другие объекты. Это наиболее много-
численная и разнообразная группа зда-
ний и сооружений СТТ, которая
располагается в основном за произ-
водственной зоной. Некоторые из зда-
ний и сооружений (склады, котель-
ная) располагают в пределах произ-
водственной зоны, ближе к обслужи-
ваемым ими объектам.
При проектировании генерального
плана с учетом роста объемов пере-
возок в аэропорту и, следовательно,
потребности в увеличении мощности
объектов СТТ необходимо предусмот-
реть возможность последующих преоб-
разований застройки. Способность к
развитию, расширению — настолько
важное качество проектного решения,
что возведено в принцип. В соответ
ствии с этим принципом при компонов-
ке генерального плана следует учиты-
вать направления будущего развития
отдельных зон застройки и преду-
сматривать для этих целей резервы
территории. Расширение выделенных
участков зон следует предусматривать,
как правило, без сноса возведенных
ранее капитальных зданий и соору-
жений. Не рекомендуется расширение
в сторону основных магистралей и пло-
щадей застройки СТТ. В связи с отме-
ченным зонирование, заложенное при
проектировании СТТ, целесообразно
сохранить при дальнейшем развитии
отдельных участков и объектов СТТ.
Планируемое резервирование участков
территории для развития отдельных
зон и объектов должно производиться
в соответствии с заданием на проекти-
рование при соблюдении действующих
Норм отвода земель и технико-экономи-
ческом обосновании развития СТТ аэро-
порта.
Для обеспечения компактности и
экономичности СТТ аэропорта при раз-
работке генерального плана в ряде слу-
чаев необходимо объединять и блоки-
ровать отдельные здания и сооруже-
ния При застройке аэропорта отдель-
но стоящими зданиями и сооружения-
ми увеличивается протяженность ком-
муникаций и площадь отвода земель,
усложняются технологические связи
между зданиями, дублируются помеще-
ния общего назначения (бытовые, об-
щественные, вспомогательные) При
увеличении числа отдельных небольших
зданий разного назначения становится
непривлекательным внешний облик
аэропорта.
Методы блокирования (коопериро-
вания) весьма эффективны в плани-
ровочных решениях аэропортов, по-
скольку их применение создает пред-
посылки к повышению плотности за-
стройки комплексов СТТ, к более ком-
пактному решению объемов зданий,
улучшению их архитектурного облика,
создает основу стандартизации в строи-
тельстве и сокращает сроки разработ-
ки проекта. Методы укрупнения могут
найти применение не только в новых,
95
но и в реконструируемых (действую-
щих) аэропортах. Особо важное зна-
чение блокировка зданий приобретает
для аэропортов, проектируемых на
Крайнем Севере, в Сибири и на Даль-
нем Востоке.
Основными факторами, влияющими
на блокировку зданий, являются:
наличие близких технологических взаи-
мосвязей между ними; общность поме-
щений с однородной структурно-габа-
ритной схемой; отсутствие санитарных,
противопожарных и других специаль-
ных требований, предопределяющих
необходимость строительства отдель-
но стоящего здания.
Целесообразно блокировать следую-
щие здания и сооружения: аэровокзал,
КДП (блок предполетной блокировки),
грузовой комплекс, ОПП, цех борто-
вого питания; здание управления аэро-
порта, учебно-технический блок, столо-
вую; ангарный корпус, корпус главно-
го механика, корпус горячих и вредных
производств, склады материально-тех-
нического имущества, служебную сто-
ловую.
Фрагмент застройки СТТ сблокиро-
ванными зданиями и сооружениями
приведен на рис. 7.2. В данном случае
основное здание аэровокзала сблоки-
ровано со зданием управления аэро-
порта, гостиницей, профилакторием, це-
хом бортпитания и столовой, а также
зданием предполетной подготовки КДП
и помещениями для перронных бригад.
Другое сблокированное здание объеди-
няет сооружения грузового склада,
склада материально-технического иму-
щества и здания техбригад
Планировочное решение генераль-
ного плана СТТ, зависящее, как ука-
зывалось выше, от целого ряда факто-
ров, целесообразно разрабатывать по
принципу образования прямоугольных
производственных кварталов В ряде
случаев форма кварталов определяет-
ся формой и рельефом участка, нали-
чием лесных массивов и другими факто-
рами. Один или несколько кварталов
включают группы зданий и сооруже-
ний, замыкающихся, как правило, на
определенном технологическом цикле
или имеющих самостоятельное значе-
ние (см. рис. 7.1). Кварталы отде-
ляются друг от друга со всех сторон
/— аэровокзал, 2— здание КДП. 3— грузовой комплекс, 4— аккумуляторная; 5— склад опасных грузов; 6—
контрольно-пропускной пункт; 7— склад материально-технического имущества; 8— база механизации; 9—
ремонтно-эксплуатационные мастерские; 10 пожариое Лзпо; Н—котельная; 12— отделение перевозки почты
96
Рис. 7.3. Схема генерального плана СТТ аэропорта:
/— аэровокзал с цехом бортпитаиия; 2— привокзальная площадь; 3— здание КДП; 4— агрегатная; 5— здание
управления аэропорта со столовой; 6— здание аварийно-спасательной службы; 7— ремонтно-эксплуатационные
мастерские; 8— грузовой склад; 9— отделение перевозки почты; 10— база аэродромной службы; 11— ангар;
12— здание авиационно-технической службы; 13— склад ГСМ; 14— служебная столовая с заготовочной, 15—
склад материально-технического имущества; 16— служба с пецавтот ране порта; 17—ремонтно-строительный
участок; 18— спортивное ядро; 19— профилакторий; 20— гостиница; 21 участок водопроводных сооружений;
22— антенное поле; 23— котельная; 24— зоны отдыха
проездами и внутрипортовыми дорога-
ми. Решение генерального плана долж-
но быть увязано с трассировкой маги-
стралей и проездов всего участка СТТ.
Необходимо предусмотреть удобное в
эксплуатации и экономически целесо-
образное присоединение внутрипор-
товых и основной подъездной дороги
к внешним путям. При проектирова-
нии широко используются типовые
проекты.
Примерная схема застройки гене-
рального плана аэропорта III класса
(рис. 7.3) иллюстрирует положения и
рекомендации по компоновке зданий и
сооружений СТТ современного аэро-
порта.
7.2.	Здания и сооружения
обслуживания пассажирских
и грузовых перевозок
Эта группа зданий и сооружений
предназначена для непосредственного
обслуживания авиационных перевозок
пассажиров, грузов и почты и коммер-
ческой эксплуатации аэропорта. Для
этих целей в аэропорту предусматри-
вают следующие здания и сооружения:
аэровокзал с привокзальной пло-
щадью, служебно-пассажирские зда-
ния, грузовые павильоны, сооружения
грузового комплекса, предприятия бор-
тового питания, отделение перевозки
почты, гостиница для пассажиров,
пассажирские и грузовые перроны,
станции городского транспорта, торго-
вые павильоны и другие здания.
К размещению зданий и сооружений
пассажирских и грузовых перевозок
предъявляют (кроме указанных в
§7.1 и 7.2) следующие требования:
минимальная продолжительность об-
служивания пассажиров и проведения
грузовых операций;
единство технологических решений
пассажирского и грузового комплексов,
связанное с рациональной компоновкой,
соответственно привокзальной площа-
ди, аэровокзала и пассажирского пер-
рона, а также грузового перрона,
грузового склада и площадью для
стоянки грузовых машин;
4 Зак. 1027
97
разделение потоков разных категорий
пассажиров и багажа (отправление,
прибытие, направление потоков) с ми
нимизацией протяженности путей пе-
ремещения пассажиров, багажа, грузов
и почты,
исключение пересекающихся и
встречных потоков ВС, пассажиров и
обслуживающего транспорта;
возможность дальнейшего развития
аэровокзального и грузового комплек-
сов при увеличении объемов пасса-
жирских и грузовых перевозок.
Примерный состав основных пасса-
жирских и грузовых зданий и соору-
жений по классам аэропорта приведен
в табл. 7.1.
Планировочные решения пассажирс-
кого и грузового комплексов опреде-
ляются величиной потока пассажиров,
проходящего через аэропорт, организа-
цией обслуживания пассажиров, интен
сивностью движения и типами ВС,
объемом грузовых операций и приме-
няемыми средствами механизации и
автоматизации погрузочно-разгрузоч-
ных работ.
Перрон, аэровокзал, грузовой комп-
лекс и отделение перевозки почты
(ОПП) следует располагать в цент-
Таблица 7.1
Здания и сооружения	Класс аэропорта				
	1	11	111	IV	V
1	2	3	4	5	6
Пассажирский комплекс
Аэровокзал
Сл ужебно- пассажире кое
здание
Привокзальная площадь
Цех бортового питания
Гостиница для пассажиров
Грузовой комплекс
Грузовой склад
»	аэровокзал
»	двор
Склады радиоактивных и сне
циальных грузов
Склад взрывоопасных грузов
Отделение перевозки почты
Площадь для стоянки машин
Ограждение и контрольно-
пропускной пункт
ральной зоне относительно ВПП, а при
ярко выраженной односторонней «розе
ветров» в аэропортах I класса, под-
лежащих развитию во внеклассный
аэропорт со строительством парал-
лельной ВПП,— со смещением в сторо-
ну наиболее часто повторяющихся
стартов. Автомобильные дороги к
грузовому комплексу и ОПП не должны
пересекать привокзальную площадь.
Аэровокзалы предназначены для ком-
плексного предполетного и послеполет-
ного круглогодичного обслуживания
пассажиров, провожающих и встречаю-
щих граждан.
Аэровокзалы классифицируют по
пропускной способности малые (50, 100,
200, 400 пасс/ч); средние (600, 800,
1000 пасс/ч); большие (1500, 2000,
2500 пасс/ч); очень большие (свыше
2500 пасс/ч); по принятым формам
обслуживания пассажиров (централи-
зованные и децентрализованные); по
выбранным приемам технологического и
планировочного решения перрона аэро-
вокзала (одноярусные и двухъярус-
ные). Ориентировочное соответствие
номенклатуры аэровокзала по пропуск-
ной способности и классу аэропорта
следующее:
Класс аэропорта . .	I	II
Пропускная способ-
ность аэровокзала.
пасс/ч	2000—3000 1500—2000
Класс аэропорта . . Ill	IV
Пропускная способ-
ность аэровокзала,
пасс/ч ....	1000—1500	400—1000
Класс аэропорта .	V
Пропускная способ-
ность аэровокзала,
пасс/ч ....	100—400
В плане аэропорта аэровокзал распо-
лагается, как правило, центрально по
отношению к ЛП, чем достигается
рациональная схема движения ВС на
аэродроме. При этом предусматривает-
ся, чтобы путь следования пассажиров
пешком от аэровокзала к ВС не
превышал 150 м, а по крытому пере-
ходу — 250 м. При большей дальности
доставку пассажиров обеспечивает
спецавтотранспорт. К аэровокзалу со
стороны подъезда из города примыкает
привокзальная площадь, а со стороны
аэродрома — перрон.
98
При наличии в аэропорту несколь-
ких аэровокзалов предусматривается их
специализация по видам обслужива-
ния (отправление, прибытие), направ-
лению и дальности полетов, назначе-
нию (перевозки по международным и
союзным трассам и местным воздушным
линиям).
Цех бортового питания предусмотрен
в аэропортах I—III классов и пред-
назначен для приготовления, хранения
и выдачи на ВС рационов питания
пассажиров. Они располагаются воз-
можно ближе к пассажирскому перро-
ну (аэровокзалу) и не далее 1 000 м
от наиболее удаленных стоянок ВС.
В аэропортах II—III классов цехи
бортового питания, как правило, бло-
кируют с предприятиями общественно-
го питания, размещенными в аэро-
вокзале (ресторан) или других зданиях
обслуживания пассажиров, располо-
женных вблизи перрона.
В случаях необходимости для увели-
чения пропускной способности аэропор-
та (например, при реконструкции)
наряду с аэроро ралом устраивают
пассажирские зс гни i (с сокращенным
набором помещении для ограниченного
обслуживания пассажиров) и багаж-
ные павильоны (только для регистрации
пассажиров и багажных операций).
Как правило, эти здания и павильоны
размещают в непосредственной бли-
зости от аэровокзала или даже бло-
кируют с ним
Гостиницу для пассажиров преду-
сматривают для отдыха задерживаю-
щихся в связи с ожиданием вылета
пассажиров. Потребную вместимость
здания принимают в размере 3—5 %
максимального суточного объема пасса-
жирских перевозок. Строительный
объем здания определяют из расчета
удельного объема 60—80 м3 на одно
место. Здание располагают со стороны
СТТ у главной подъездной автомобиль-
ной дороги на расстоянии не менее
200. м от аэровокзала и 300 м от
мест стоянки ВС по условиям допусти-
мости уровня шума. В случае необходи-
мости предусматривают шумозащитные
мероприятия для внутренних помеще-
ний зданий (звукоизоляция, звукопо-
глощающие экраны и т. д.).
4*
Отдельно стоящее здание гостиницы
предусматривают в аэропортах с суточ-
ным объемом транзитных пассажиров
не менее 50 чел. Для аэропортов с
расчетным суточным объемом транзит-
ных пассажиров менее 50 чел. следует
предусматривать помещение гостини-
цы в служебно-пассажирском здании.
Привокзальная площадь обеспечи-
вает движение, остановку и маневри-
рование транспортных средств, осуще-
ствляющих перевозку из города в
аэропорт и обратно авиапассажиров,
посетителей и служебного персонала
аэропорта, а также служит для разме-
щения пунктов посадки и высадки пас-
сажиров. Ее располагают перед аэро-
вокзалом со стороны главного подъез-
да к аэропорту. К планировочному
решению привокзальной площади
предъявляют следующие основные тре-
бования:
размещение необходимого количест-
ва стоянок общественного и индиви-
дуального транспорта (в аэропортах
I класса 160—250 автомобилей, II клас-
са 100—160 автомобилей, III -50—
100, IV—10—25, V класса —5—10 авто-
мобилей) ;
удобство' и безопасность подъезда
общественного и индивидуального тран-
спорта к зданию аэровокзала и манев-
рирования ,в пределах привокзальной
площади при обслуживании необходи-
мого количества пунктов посадки и
высадки авиапассажиров,
обеспечение минимального холостого
пробега транспортных средств при ма-
неврировании и по возможности исклю-
чение пересечения транспортных пото-
ков в одном уровне, а также обеспе-
чение безопасности движения тран-
спорта и пешеходов на площади;
специализация транспортных средств
и остановок по основным видам
транспорта (автобусы, экспресс-автобу-
сы, легковые и маршрутные такси);
благоустройство и озеленение зоны
кратковременного ожидания для пас-
сажиров с обеспечением защиты от
атмосферных осадков, устройством сол-
нцезащитных навесов, ветрозащитных
стенок и других укрытий.
Для обеспечения этих требований на
привокзальной площади выделяются
99
Рис. 7.4. Схема планировки привокзальной площади
в виде обособленных или совмещенных
следующие технологические участки
(рис. 7.4): прибытия транспортных
средств 4 и пассажиров 2; отправле-
ния транспортных средств 3 и пасса-
жиров /; стоянки транспортных
средств — автобусов 5, такси 6, инди-
видуальных автомобилей 7; пешеходные
пути 8. Привокзальные площади в
аэропортах I—III классов оборудуют
автобусными станциями 9, а IV—
V классов — диспетчерскими пунктами
городских автотранспортных предприя-
тий.
Размеры привокзальной площади оп-
ределяют расчетом исходя из объемов
перевозки пассажиров в час пик
Таблица 7.2
Технологические участки	Соотношение пло- щадей участков, %, для аэропортов классов		
	I—II	III IV	V
Прибытия и отправления транспортных средств	45	40	55
Стоянки транспортных средств	35	45	30
Прибытие и отправление пассажиров (площади для высадки и посадки, тротуары и пешеходные переходы)	20	15	15
и продолжительности пребывания тран-
спортных средств. Примерное процент-
ное соотношение площадей технологи-
ческих участков для аэропортов I—
V классов указано в табл. 7.2.
Примерная площадь территории при-
вокзальных площадей составляет: в
аэропорту I класса —5—4 га; II—
4—2,5 га; III—2,5—1,5 га; IV—1,5—
0,75 га и V класса —0,75—0,3 га.
В состав объектов обслуживания
грузовых и почтовых перевозок входят:
грузовой перрон, грузовые склады и
аэровокзалы (включая склады спе-
циальных и взрывоопасных грузов),
отделения перевозки почты (ОПП)
и другие сооружения (см. табл. 7.1).
Формирование генерального плана гру-
зового комплекса осуществляется в
соответствии с технологическими и
архитектурно- пл а ни ровочны ми т ребо-
ниями, а также требованиями по взры-
во- и пожаробезопасности к промыш-
ленным зданиям и сооружениям.
Грузовой комплекс располагают вбли-
зи пассажирского комплекса, примы-
кая его со стороны аэродрома к грузо-
вому перрону (в большинстве случаев
части общего пассажирского перрона).
Планировка грузового комплекса долж-
на обеспечивать эффективность техно-
100
логии переработки, хранения, приема и
выдачи грузов, простоту ориентировки
и минимальную протяженность марш-
рутов движения транспортных средств
на территории комплекса. Автомобиль-
ные дороги к грузовому комплексу
не должны пересекать привокзальную
площадь и непосредственные пути
подъезда к ней.
Генеральный план грузового комп-
лекса должен представлять собой сово-
купность взаимосвязанных зданий, со-
оружений и зон (рис. 7.5): площадь
для стоянки машин; грузовые дворы
(со стороны перрона и СТТ); зда-
ния грузового склада, содержащего
стеллажную и контейнерную зоны и
сблокированного с административно-
бытовым и вспомогательным блоком
(операционным залом, служебно-техни-
ческими и другими помещениями);
аккумуляторно-зарядная станция; ск-
лады радиоактивных и специальных
грузов; склад взрывоопасных грузов,
грузовой перрон.
Грузовой склад в аэропорту пред-
назначен для приема, кратковременно-
го хранения, обработки и выдачи ком-
мерческих грузов. В зависимости от
грузооборота грузовые склады подраз-
деляются на малые с объемом обра-
ботки грузов до 70 т/сут, средние —
до 400 т/сут и большие — свыше
400 т/сут.
В крупных аэропортах те же функции
грузового склада, но с более высокой
степенью механизации и автоматизации
обработки больших объемов груза вы-
полняют грузовые аэровокзалы.
Грузовой двор служит для приема
грузов грузоотправителей и выдачи
грузополучателям.
Грузовой перрон предназначен для
кратковременной стоянки воздушных
судов при погрузке и разгрузке почты
и грузов.
Отделение перевозки почты при
большом объеме перевозок (в аэро-
портах I—III классов) размещают в
отдельно стоящем здании возле грузо-
вого комплекса. Оно может быть сбло-
кироьано с аэровокзалом, зданием гру-
зового комплекса или цеха бортового
питания.
Рис. 7.5. Схема генерального плана грузового комплекса:
/— склад; 2— аккумуляторно-зарядная станция; 3— участок хранения радиоактивных грузов и спецгрузов;
4— участок хранения взрывоопасных грузов; 5— стоянка машин; 6— грузовой двор со стороны города; 7— гру-
зовой двор со стороны перрона; 8— перрон; 9— контрольно-пропускной пункт
101
7.3.	Здания и сооружения
авиационно-технической базы
и авиатопливообеспечения аэропорта
Комплекс" работ по периодическому
техническому обслуживанию и теку-
щему ремонту приписных ВС, по опе-
ративному техническому обслуживанию
приписных и прилетающих в данный
аэропорт транзитных ВС и для разме-
щения их на длительную стоянку осу-
ществляется специальным подразде-
лением — авиационно-технической ба-
зой (АТБ). Для выполнения этих
работ АТБ располагает комплексом
зданий и сооружений, а на перроне
и МС (включая специальные площад-
ки) имеются средства стационарного
оборудования и передвижные машины
и механизмы.
Состав зданий и сооружений АТБ
и их пропускная способность зависят
от класса аэропорта и соответствую-
щей ему группы АТБ. По действую-
щим нормам аэропорту I класса соот-
ветствует I группа АТБ, аэропорту
II класса — II группа АТБ и т. д.
Примерны:! с< •тав зданий и сооружений
АТБ по к..„^сам аэропортов указан в
табл. 7.3.
Таблица 7.3
Наименование зданий н сооружений	Класс аэропорта				
	I				V
Здания и сооружения для технического
обслуживания ВСС
Ангар или ангар-укрытие
Производственное здание
Здание цеха главного меха-
ника, горячих и вредных произ-
водств
Ангарная секция для мойки
ВС
Здание технических бригад
Стационарные средства тех-
нического обслуживания воз-
душных судов
Здания и сооружения технического обслуживания
ВС, занятых на авиационно-химических работах
Здание для технического об-
служивания и текущего ремонта
ави 1\имаппаратуры
Склад для хранения авиахим-
аппаратуры
Сооружения для нейтрализа-
ции сливных вод
При определении мест размещения
этой группы зданий и сооружений
на СТТ должны предусматриваться
соответствующие меры по охране окру-
жающей среды и прежде всего по обес-
печению соответствующего уровня
авиационного шума в помещениях аэро-
вокзала, гостиницы и профилактория
за счет соблюдения необходимых раз-
рывов и использования средств глуше-
ния шума. Здания и сооружения АТБ
целесообразно проектировать в виде
отдельного квартала производственной
зоны СТТ. Этот квартал должен не-
посредственно примыкать к границе
аэродрома в районе МС хранения и
технического обслуживания ВС. Здания
и сооружения АТБ компонуют на ген-
плане СТТ в соответствии с техноло
гическим процессом работы соответст-
вующих служб с соблюдением следую
щих основных требований: минималь-
ной протяженности инженерных сетей,
путей движения ВС, спецавтотранспор-
та и людских потоков, безопасности
движения и установки ВС на места
обслуживания и непересечение путей
их движения с транспортными и люд-
скими потоками; обеспечение противо-
пожарной и противовзрывной опаснос-
ти; обеспечение допустимых уровней
шума в зонах СТТ и примыкающих
к аэропорту селитебных территорий
при запуске и опробовании двигателей;
предотвращения неблагоприятного воз-
действия газовых струй реактивных
двигателей на обслуживающий персо-
нал, здания и сооружения, авиацион-
ную технику и технические средства и
оборудование.
Ангарный корпус (ангар с производ-
ственной пристройкой) в I—IV группах
АТБ необходим для проведения перио
дического технического обслуживания и
выполнения работ по проверке, регули-
ровке, текущему ремонту снимаемого
оборудования, узлов и агрегатов. Ангар
располагается вблизи МС хранения и
на расстоянии не менее 300 м от зда-
ния КДП.
Габаритные размеры ангара при-
нимают в зависимости от конструктив-
ной схемы ангара, количества ангар-
ных мест (табл. 7.4) и типа приписных
ВС.
102
Производственное здание предвари-
тельно для проверки, регулировки и те-
кущего ремонта снимаемого с воздуш-
ного судна оборудования, узлов и
агрегатов, а также размещения адми-
нистративных и бытовых помещений.
Целесообразно блокировать это здание
с ангаром при их одновременном строи-
тельстве.
Здание цеха главного механика, го-
рячих и вредных производств служит
для выполнения работ по ремонту,
изготовлению средств механизации для
технического обслуживания ВС, а
также выполнения работ по промывке,
очистке, консервации деталей и агрега-
тов. Это здание расположено вблизи
ангара со стороны тыльной его сторо-
ны с учетом взаимосвязи со складом
материально-технического имущества.
При здании цеха главного механика
обычно предусматривают наружные
площадки с искусственным покрытием
для ремонта и хранения средств меха-
низации технического обслуживания.
Ангар-укрытие устраивают вместо
ангарного корпуса в аэропортах IV и
V классов. В ангаре-укрытии проводят
основные работы по техническому об-
служиванию и ремонту ВС. Эти соору-
жения устраивают из облегченных
конструкций и рассчитывают на разме-
щение одного-двух ВС. Здание ангара-
укрытия, как правило, тупикового типа;
в нем расположены ангарные МС,
агрегатная и комната отдыха.
Ангарная секция для мойки ВС
предназначена для механизированной
мойки и снятия наземного обледене-
ния ВС. Располагается между МС и
ангарным корпусом и имеет общую с
ним предангарную площадку. Целе-
сообразно блокировать с корпусом
ангара для технического обслуживания.
Здание технических бригад пре-
дусматривают в случае удаления МС от
ангарного или производственного кор-
пуса на расстояние более 300 м. В нем
размещают административные и быто-
вые помещения для оперативных рег-
ламентов, хранения запасных частей,
деталей и агрегатов и помещения
бригад, обеспечивающих выполнение
работ при оперативных видах техни-
ческого обслуживания. Помещения уча-
Таблица 7.4
Группа АТБ	Годовой объем АТБ, тыс. прив ед.	Количество МС ангара по группам ВС				Общее коли- чество МС ангара
		I	II	III	IV	
1 *	240 180	3 2	2 2	—	—	5 4
II	180 120	2 I	2 2	—		4 3
III	120 60	—	2 1	—		2 1
IV	60 20	—	1	1 1	1	2 2
V	20 10	—	—	1	1	2
стка обслуживания на перроне целе-
сообразно размещать' в здании аэро-
вокзала.
Специальные площадки относятся к
сооружениям для оперативного техни-
ческого обслуживания: для мойки,
доводки, запуска двигателей ВС, хра-
нения средств механизации оперативно-
го технического обслуживания, стоянки
дежурного спецавтотранспорта и др.
Стационарные средства технического
обслуживания ВС обеспечивают: за-
правку топливом; электропитание бор-
товых систем постоянным током, пере-
менным однофазным и трехфазным то-
ком; электроснабжение технического
оборудования переменным однофазным
и трехфазным током 220/380 В; дис-
танционное управление централизован-
ными источниками электропитания;
телефонную связь ct АТБ и диспет-
чером цеха оперативного техничес-
кого обслуживания, а на площадках
для запуска авиадвигателей — с КПД;
информационную связь с выдачей
данных о ходе технического обслужива-
ния на регистрирующие устройства
АТБ.
Здания и сооружения технического
обслуживания ВС, занятых на авиа-
ционно-химических работах, распола-
гают на отдельных участках с под-
ветренной стороны СТТ. Здание техни-
ческого обслуживания и текущего ре-
монта авиационной химической аппа-
ратуры с подсобными и складскими
103
помещениями, а также площадку де-
газации и мойки ВС располагают не
ближе 200 м от объектов производ-
ственного назначения и 300 м от зда-
ний длительного ожидания, профилак-
тория аэровокзала, цеха бортпита-
ния и управления аэропорта и пред-
приятий общественного питания. Со-
оружения для нейтрализации смывных
вод должны находиться вблизи площад-
ки для дегазации и мойки ВС и
авиационно-химической аппаратуры.
Склад для хранения авиахимаппарату-
ры допускается блокировать со зда-
нием техобслуживания и текущего
ремонта авиахимаппаратуры.
Объекты авиатопливообеспечения
предназначены для снабжения и за-
правки ГСМ и специальными жидкос-
тями ВС, АТБ, стационарных и
подвижных установок, автомобилей,
агрегатов и механизмов, находящихся
в непосредственном ведении аэропо-
рта.
Объектами авиатопливообеспечения
являются сооружения, обеспечивающие
прием топлива из железнодорожных
цистерн или иных средств, склады
нефтепродуктов (ГСМ), трубопроводы
для подачи топлива к складу ГСМ,
аэропортовая сеть трубопроводов для
Рис. 7.6. Планировка расходного склада ГСМ:
1— вертикальные резервуары; 2— горизонтальные ре-
зервуары; 3—~ насосная станция; 4— приемно-разда-
точные пункты; 5— устройство для слива отстоя; 6—
станция пожаротушения; 7— пожарный водоем; 8—
производственное здание; 9— канализационная насос-
ная станция; 10— трансформаторная подстанция, 11—
сливная эстакада
104 ’
нефтепродуктов, система централизо-
ванной заправки воздушных судов
(ЦЗС), водомаслостанции, лаборато-
рии ГСМ и автозаправочные станции.
Основное внимание при размещении
этих объектов на генплане СТТ уде-
ляется расходному складу ГСМ, систе-
ме ЦЗС и автозаправочным станциям.
Склады ГСМ могут быть расход-
ными и перевалочными (вне СТТ).
В аэропорту, как правило, имеется
один расходный склад (рис. 7.6),
обеспечивающий хранение установлен-
ного запаса ГСМ. Для котельных,
работающих на жидком топливе, пре-
дусматривается отдельное хранилище
на территории котельной.
В зависимости от вместимости резер-
вуарного парка склады ГСМ аэропор-
тов подразделяются на три категории:
I — вместимостью белее 50 000 м3;
2— от 10 000 до 50 000 м3 и 3—
до 10 000 м3.
Перевалочные склады ГСМ (при-
рельсовые и береговые вне зоны СТТ)
устраивают только при отдаленности
аэропорта от основных транспортных
коммуникаций и при невозможности
или нецелесообразности строительства
подъездной железнодорожной ветки к
аэропорту. В данном случае нефте-
продукты доставляются с перевалочно-
го на расходный склад ГСМ трубопро-
водным транспортом.
Система ЦЗС представляет собой
трубопроводную сеть, оснащенную ком-
плексом сооружений, технологического
и специального оборудования, обеспе-
чивающих подачу топлива в ВС, нахо-
дящиеся на перроне или МС хранения.
Производительность системы ЦЗС сос-
тавляет более 600 м3/ч для систем
высокой производительности, средней
100—600 м'/ч и малой — до 100 м3/ч.
Вместимость складов авиатоплива и
требуемая производительность ЦЗС
в аэропортах приведены в табл. 7.5.
Автозаправочные станции, предназ-
наченные для заправки автомашин,
тракторов, самоходных механизмов,
располагают, как правило, на терри-
тории спецавтобазы или на специаль-
ной площадке, расположенной не-
посредственно у расходного склада
ГСМ.
Таблица 7.5
Показатели	4	Класс аэропорта			
	I	II	III	IV
Вместимость складов, тыс. м3	24,6—38,6	12,6—24,6	8,6—12,6	4,6—8,6
Производительность ЦЗС, м3/ч	450--800	300—450	120—300	40—120
Расположение склада ГСМ на гене-
ральном плане СТТ проектируют у ее
-границ со стороны подъездного желез-
нодорожного пути, который должен
иметь ответвление на территорию скла-
да. Склады ГСМ размещают в пони-
женных местах или на обратном скате
местности, обязательно вне полосы воз-
душных подходов и с подветренной
стороны для ветров господствующего
направления относительно сооруже-
ний СТТ. Резервуары системы ЦЗС
располагают, как правило, на террито-
рии склада ГСМ. В отдельных случаях
при необходимости приближения резер-
вуаров к местам заправки ВС их разме-
щают вне склада на специальной тер-
ритории станции ЦЗС (на террито-
рии аэродрома).
Склад ГСМ (или участок ЦЗС)
должен быть удален от других зданий
и сооружений СТТ с учетом проти-
вопожарных и санитарных норм, не
менее указанных в табл. 7.6.
Территория склада ГСМ окружена
автомобильной дорогой шириной не
менее 3,5 м. Эта дорога и площад-
ки внутри склада ГСМ обеспечивают
перемещение транспорта и обслужи-
вающепо персонала и стоянки автомо-
билей! при взятии проб топлива после
налива и маневрирования топливо-
и маслозаправщиков в ожидании за-
правки ВС.
Для охраны склада ГСМ используют
инженерно технические средства ох-
раны.
База аэродромной службы пред-
назначена для хранения материалов,
оборудования, инструмента и техники
для ремонта и эксплуатационного со-
держания аэродромных сооружений.
Она должна быть расположена вбли-
зи аэродрома, иметь свободный выезд
на аэродром дежурных машин. В состав
базы входят: служебное здание, склады
для материалов, оборудования и
инструмента, мастерская для ремонта
прицепных механизмов и машин, стоян-
ки для прицепных механизмов и само-
ходных машин.
Площадь базы принимают в зависн
мости от класса аэропорта: I класс —
1,5 га; II класс — 1,3 га; III класс
0,8 га.
7.4.	Здания и сооружения
адм инистративно-общественного
и вспомогательного назначения
Это наиболее многочисленная группа
зданий и сооружений СТТ аэропорта,
объем и площадь которых определяют
в зависимости от класса аэропорта и,
как правило, принимают по типовым
проектам, предусматривающим коопе-
рирование и блокировку.
Таблица 7.6
Сооружения аэропорта	Расстояние, м, в за висимости от кате- , горни склада	
	1	II н III
Перроны и места стоянки ВС	100	80
РД	80	60
ВПП	200	150
Здание АТБ, .АРМЗ, грузо- вые склады	100	40
Склады ГСМ	200	100
Гостиницы, аэровокзалы	200	100
Склады опасных грузов	300	300
Автозаправочные станции	30	30
Здания и сооружения про- изводственного назначения	50	40
Жидые и общественные здания Железные дороги общей сети:	100	100
на станциях	80	80
на перегонах Автомобильные дороги об- щей сети:	40	40
I—111 категорий	30	30
IV—V категорий	20	20
105
Таблица 7.7
Здания и сооружения
Класс аэропорта
I II |ш IVI V
Здание управления	+	+	+	+	+
Информационно-вычисли- тельный центр	+	—	—	—	—
Профилакторий	+	+	+	+	+
Учебно-технический блок	+	+	+	—	—
Служебная столовая	+	+	+	+	—
Медсанчасть (амбулатория)	+	+	+	—	—
Сооружения спортивного на- значения	+	+	+	—	—
Стоянка для личных автомоби-	+	+	+	+	+
лей
Здания и сооружения администра-
тивно-общественного назначения (табл.
7.7) размещают обычно у основной
подъездной автомобильной дороги
вблизи главного въезда на СТТ. Эта
группа зданий и сооружений должна
иметь удобную транспортную и пеше-
ходную связь с основными объектами
аэропорта.
Здание управления аэропорта пред-
назначено для размещения администра-
тивно-хозяйственных служб аэропорта
и общественных организаций, а также
- штабов авиаотрядов. Объем здания
рассчитан на размещение соответст-
венно 350, 250 и 150 чел. производ-
ственного персонала в аэропортах I—
III классов и 50—100 чел. в аэропор-
тах IV и V классов при норме
объема 35 -40 м3 на одного сотрудника.
Здание управления, как правило, бло-
кируют с АТС и столовой, а иногда
и с ИВЦ и располагают на генераль-
ном плане в центре СТТ, ближе к
аэровокзалу и КДП. Оно должно
иметь хорошую транспортную связь с
подъездной дорогой и основными зда-
ниями и сооружениями аэропорта.
Информационно-вычислительный
центр служит для размещения комп-
лекса технических средств по приему,
обработке, хранению и выдаче инфор-
мации по управлению производствен-
но-хозяйственной деятельностью аэро-
порта. Рекомендуется блокировать
ИВЦ со зданием управления аэро-
порта.
П рофилакторий в аэропорту должен
обеспечивать отдых и обслуживание
106
экипажей, как правило, неприписанных
ВС. Вместимость профилактория
п
В = s m.„kKV 1,
<=i
где тэ , — количество членов экипажей
по типам t-х ВС, чел.; kKp — коэффи-
циент, учитывающий удельный вес конеч-
ных рейсов, выполняемых экипажами не-
приписанных ВС (по фактическим данным
аэропорта приближенно равен 0,03); J —
максимальная суточная интенсивность дви-
жения ВС.
Профилакторий рекомендуется раз-
мещать вблизи здания гостиницы у
подъездной автомобильной дороги на
определенном удалении от МС и перро-
на по допустимому уровню шума. Зда-
ние профилактория может быть сбло-
кировано с гостиницей (в аэропортах
III—V классов).
Учебно-технический блок предназ-
начен для учебных занятий на трена-
жерах персонала летных подразделе-
ний и работников наземных служб.
УТБ размещают в наименее зашумлен-
ной зоне недалеко от здания управ-
ления аэропорта или в зоне отдыха
персонала аэропорта.
Учебно-технический блок в аэропор-
тах I класса предусматривают с
актовым залом на 700 чел., II клас-
са — 600 чел. и III класса —500 чел.
В подобных сооружениях аэропортов
1 и II классов устанавливают авиа-
ционные тренажеры в соответствии с
приписным парком ВС.
Ориентировочная площадь земель-
ного участка для УТБ в зависимости
от класса (I—III) аэропорта состав-
ляет 1000, 800 и 600 мЧ
Служебные столовые аэропорта рас-
считывают на 100 процентное обслужи-
вание персонала наиболее многочислен
ной смены при четырехкратной обора-
чиваемости одного посадочного места.
Они размещаются в отдельном здании
или сблокированы со зданием управле-
ния аэропорта на удалении от мест
работы основного обслуживаемого кон-
тингента (АТБ, служб спецавтотранс-
порта и аэродромной) не более
500—600 м.
Для переработки сырья, производст-
ва полуфабрикатов и кулинарных изде-
Таблица 7.8
лий, снабжения ими всех предприятий
общественного питания и работников
аэропорта должны предусматриваться
заготовительные предприятия, распо-
лагаемые вблизи служебных столовых.
Здание медсанчасти в аэропортах
I и II классов и амбулатории в
аэропорту III класса рекомендуется
располагать вблизи профилактория
(или блокировать с ним) или в зоне
отдыха персонала аэропорта В здании
медсанчасти предусматривают поме-
щение для функционирования сани
тарно-эпидемиологической станции
(СЭС).
Спортивные сооружения проектируют
на периферийном участке СТТ на
противоположной стороне от аэрод-
рома.
Стоянки для личных автомобилей
работников аэропорта размещают у
главного въезда на СТТ или на другом
удобном участке за пределами ограж-
дения аэропорта (в зонах КПП).
Здания и сооружения вспомогатель
ного назначения (табл. 7.8) распо-
лагают, как правило, за пределами
производственной зоны, а некоторые
из них — вблизи обслуживаемых ими
объектов основного назначения.
Здание основной аварийно-спаса-
тельной станции предназначено для
стоянки пожарных и дежурных спе-
циальных машин, а также для разме-
щения личного состава военизирован
ной охраны, пожарных и поисково-
спасательных расчетов. Здания имеют
боксы с отдельными воротами и
выездами для каждого автомобиля в
сторону основной дороги. Количество
боксов связано с классом аэропорта
и соответственно составляет 5, 5, 4 в
аэропортах I, II и III классов. Пло-
щадь земельного участка для этого
здания в аэропортах I—III классов
составляет 3000—3500 м2. Здание раз-
мещается у границы аэродрома и
СТТ с удобным обзором ЛП и выездом
на ВПП из расчета обеспечения проез-
да пожарных машин до ближней при-
водной радиостанции за время не более
3 мин при скорости 60 км/ч. Если
это условие не выполняется, то необ-
ходимы стартовые аварийно-спасатель-
ные станции. В аэропортах I—III клас-
Здания н сооружения
Основная аварийно спасатель-
ная станция
Стартовая аварийно-спаса-
тельная станция
Сооружение спеца втобазы
Ремонтно-эксплуатационные
мастерские (РЭМ)
Склад материально-техниче-
ского имущества
Ремонтно-строительное уп
равление (участок)
Котельная
Прачечная с химчисткой
Трансформаторные подстан-
ции
Автоматическая телефонная
подстанция
Участок водопроводных соору-
жений
Класс аэропорта
I	II	III	IV	V
4-	4-	+	4-	+
4-	4-	+	—	—
+	+	+	+	4-
+	+	+	4-	+
+	4-	4-	4-	4-
+	+	+	+	—
4-	4-	4-	4-	4-
+	4-	+	—	—
4-	4-	+	+	4-
+	4-	+	+	+
+	+	4-	+	4-
сов вблизи основной аварийно-спаса-
тельной станции предусматривают спе-
циально оборудованную площадку для
тренировок стартовых пожарно-спа-
сательных расчетов. На МС в непос-
редственной близости от здания основ-
ной аварийно-спасательной станции
должна предусматриваться стоянка для
дежурного вертолета или самолета
АН-2.
Стартовая аварийно-спасательная
станция располагается вблизи старто-
вых участков ВПП с обоих направ-
лений и предназначена для размеще-
ния личного состава дежурной смены
и стоянки пожарных машин в боксах.
Спецавтобаза служит для обеспече-
ния технического обслуживания, ремон-
та и хранения спецавтотранспорта,
перронной механизации и транспортных
машин. Спецавтобазу располагают
вблизи хозяйственных складов, склада
ГСМ и материально-технической базы
РСУ. В комплекс зданий и сооруже-
ний спецавтобазы обычно включают
(рис. 7.7) административно-бытовой
и производственный корпуса, площадки
для стоянки машин и механизмов, а
также площадки для технического
осмотра, мойки и заправки средств
спецавтотранспорта.
Спецмашины размещают на терри-
тории службы спецавтотранспорта
производственно-технической базы в
107
Рис. 7.7. Схема производствен но-технической базы службы спецавтотранспорта:
1—2— стоянки машин разного типа; 3— подземный резервуар; 4— зона отдыха; 5— механизированная мойка;
6— главный корпус; 7— КПП; 8— стоянка машин сезонной эксплуатации; 9—ограждение; 10— автозаправоч
иый пункт; //— железобетонная ограда; 12— газон
зоне оперативного обеспечения на пло-
щадках, расположенных вблизи служб
аэропорта, эксплуатирующих эти ма-
шины.
Число машин, для которых преду-
сматривается стоянка на территории
базы, принимают в размере 50 %
для аэропортов I и II классов, 60 % —
для аэропорта III класса и 70 % —
для аэропортов IV и V классов от обще-
го количества самоходных специаль-
ных и транспортных машин в аэро-
порту.
Количество гаражных стоянок долж-
но быть не менее 15 % для аэропор-
тов i—III классов и 20 % для аэро-
портов IV и V классов от общего
количества стоянок в службе спецавто-
транспорта.
Ориентировочно необходимая пло-
щадь для расположения спецавтобазы
составляет в аэропортах I—III классов
соответственно 5,1; 4,2 и 3,5 га.
Ремонтно-эксплуатационные мастер-
108
ские (РЭМ) проектируются для выпол-
нения регламентных работ по техни-
ческому обслуживанию средств для
УВД, радионавигации и светотехни-
ческого оборудования систем посадки
и средств электроустановок, ремонта
указанных средств с заменой деталей и
узлов, монтажно-установочных работ и
изготовления легкого нестандартного
оборудования, а также ремонта аппара-
туры телемеханического управления.
РЭМ располагается обычно в зоне,
тяготеющей к АТБ.
Склад материально-технического
имущества (МТИ) предусматривают
для хранения агрегатов и запасных час-
тей ВС и двигателей, спецоборудова-
ния, инструмента, ремонтного фонда,
вещевого и хозяйственного имущест-
ва, спасательных средств, резины и
резинотехнических изделий, цветных
металлов и металлических изделий.
Для открытого хранения на террито-
рии МТИ резервируют площадки с
твердым покрытием, а также устраи-
вают площадку для кратковременной
стоянки автомобилей. Склады разме-
щают на периферийных участках СТТ
вблизи автомобильной или железной
дороги.
Общую площадь складов назнача-
ют в зависимости от класса аэропор-
та: I класс — 4000 м2; II класс —
2500 м2; III класс— 1500 м2. Площадь
складов для закрытого хранения сос-
тавляет 50 % общей площади терри-
тории склада МТИ.
Ремонтно-строительный участок (РСУ)
создаетсй для выполнения работ по ка-
питальному ремонту зданий и соору-
жений аэропорта хозяйственным спо-
собом. РСУ размещают на производст-
венной базе строительства аэропорта,
предусматривая использование подъ-
ездной железной дороги и сооружений
стройбазы. В зависимости от годо-
вого объема строительных работ в
аэропортах I—II классов РСУ разме-
щаются на площади 2,0 га, а в аэро-
портах III—IV классов — на площади
1,0 га.
Центральная котельная обеспечивает
централизованное теплоснабжение зда-
ний и сооружений аэропорта. Котель-
ную размещают в зоне наибольшей кон-
центрации теплопотребителей вблизи от
подъездной железной дороги, жела-
тельно с подветренной стороны по
отношению к зданиям и сооружениям
СТТ для ветров преобладающего на-
правления. На участке центральной
котельной предусматривают размеще-
ние, кроме собственно котельной, также
в зависимости от вида потребляемого
топлива: резервуаров для хранения
жидкого топлива или участков для
складирования твердого топлива и
свалки шлака и золы; мазутонасос-
ной станции; пожарных резервуаров
и др.
Площадь земельного участка цент-
ральной котельной принимают для аэро-
порта I класса — 2,0 га, II класса —
1,5 га, III класса —1,2 га.
В аэропортах I—III классов для
стирки рабочей одежды, кресельных
чехлов, самолетных ковров организуют
механизированные прачечные с отделе-
нием химической чистки. Стирку и чист-
ку спецодежды для нужд аэропортов
IV и V классов производят в комби-
натах бытового обслуживания ближай-
ших к аэропорту населенных пунктов.
Здание прачечной и химчистки рас-
полагают вблизи котельной или блоки-
руют с ней.
Трансформаторные подстанции (ТП)
размещают на территории СТТ с мак-
симальным приближением к центрам
электрических нагрузок ТП энерго-
емких объектов (аэровокзал, ангарный
корпус, АТБ, РЭМ и др ), в непосред-
ственной близости от этих зданий и
сооружений или встраивают в них. Ко-
личество ТП в зависимости от класса
аэропорта с учетом резервирования
указано в табл. 7.9.
Участок водопроводных сооружений
располагают на территории СТТ или
вблизи ее границ, по возможности бли-
же к наибольшим водопотребителям
(котельная, аэровокзал, АТБ). На
данном участке проектируют водозабор
с насосной станцией- (артезианской
скважиной), очистные сооружения для
воды, резервуары для чистой воды,
насосные станции для подъема воды
и др.
В радиусе не менее 30 м от границ
участка предусматривают санитарную
зону, ограждение и зеленые насажде-
ния.
Таблица 7.9
Объекты	Класс аэропорта				
	I	11	111	IV	V
Трансформатор- ные подстанции, шт. Автоматические телефонные стан- ции, количество но- меров	8—9 1200- 1500	7—8 900—1200	4- 7 500 900	3—4 250—500	2—3 200—250
109
7.5.	Проектирование транспортной
сети аэропорта
Транспортная сеть аэропортов, вклю-
чающая автомобильные и железные до-
роги, подразделяется на внешние
подъездные, внутрипортовые пути,
проезды к обособленным объектам и
оборудуется комплексом сооружений и
устройств для перевозки пассажиров,
грузов и почты. Она должна обеспечи-
вать кратчайшие и безопасные тран-
спортные связи аэропорта с дорогами
государственной сети общего пользова-
ния, между отдельными зонами, зда-
ниями и сооружениями аэропорта и мес-
тами расселения служебного персонала.
Для этих целей в состав транспортного
комплекса входят станции городского
транспорта, пассажирские здания и па-
вильоны, пассажирские платформы, пе-
шеходные мосты и тоннели и другие
сооружения Ориентировочная протя-
женность разных видов подъездных пу-
тей к аэропортам различных классов
и внутрипортовых дорог указана в табл.
7.10.
Аэропорт должен быть связан с горо-
дом скоростной автомобильной дорогой
и линиями общественного транспорта с
достаточной провозной способностью и
высокой скоростью сообщения. При
значительном удалении аэропорта от
крупного города целесообразно разме-
щать его вблизи станций внеуличного
транспорта: электрифицированной же-
лезной дороги, вылетной линии метро-
политена или скоростного трамвая,
монорельсовой дороги. Городские аэро-
вокзалы и аэропорты могут быть свя-
заны между собой вертолетным сооб-
щением. Из-за значительного шума,
создаваемого вертолетами, трасса их
полетов должна осуществляться по воз-
душным коридорам, проходящим вне
населенных мест и зон отдыха.
Выбор вида транспорта для связи го-
родского вокзала с аэропортом опре-
деляется в зависимости от пассажиро-
потока, удаленности аэропорта, разме-
ров территории и планировочной струк-
туры города и уровня развития его
транспортной системы на основе техни-
ко-экономических расчетов при сравне-
нии вариантов транспортировки пасса-
жиров. Городской транспорт интенсив-
но используется для доставки пасса-
жиров в аэропорт. Удельный вес пере-
возок пассажиров по видам городско-
го транспорта и продолжительности
стоянки на привокзальной площади ха-
рактеризуется следующими данными
(табл. 7.11).
В аэропортах I класса и внеклассных
с большими пассажиропотоками эконо-
мически целесообразно использовать
железнодорожный транспорт для пере-
возки авиапассажиров.
Подъездные и внутрипортовые авто-
мобильные дороги по назначению под-
разделяют на основные и вспомогатель-
ные. Основные дороги соединяют терри-
торию аэропорта с дорогами общесою-
зной сети для сообщения с городом, а
вспомогательные — для организации
движениях на территории аэропорта и
для подъезда к зданиям и сооружениям.
{Планировка сети внутрипортовых до-
рог должна обеспечивать кратчайшую
и удобную связь между всеми зданиями,
сооружениями и объектами в соответ-
Таблица 7.10
Вид подъездного пути	Единица измерения	Класс аэропорта				
		1	1)	HI	IV	V
Автомобильный	Категория (км) J	1Б (10)	1Б II (8)	111—IV (5)	III- IV (3)	IV (2)
Железнодорожн ый	То же	111(10)	111(10)	111(3- 5)	111(3) IV - V(3,0)	—
Внутрипортовые до- роги		111(4,0)	Ш(4,0)	IV (3,0)		V(2.5)
Автомобильные до ро< и к обособленным объектам и охранной сигнали!ации аэрод- рома		V( 1 1,0)	V(9,5)	V(9.0)	V(7,5)	V(l,5)
110
Т абл и ца 7.11
ствии с производственно-технологичес-
кими требованиями.
Подъездные и внутрипортовые дороги
проектируют в соответствии с требо-
ваниями главы СНиП 2.05.02-85 «Авто
мобильные дороги».
Внутрипортовые автомобильные до-
роги должны обеспечивать проезд всех
видов транспортных средств и перевоз-
ку грузов, ГСМ, тяжелого оборудова
ния, строительных материалов и изде-
лий между главной подъездной дорогой
и грузовым комплексом аэропорта, АТБ,
складами ГСМ и материально-техни
ческого имущества, базой аэродромной
службы, спецавтобазой, РСУ и аэрод-
ромом. Особое внимание при проекти
ровании этих дорог уделяют расчету
толщины дорожных одежд. Это в пер-
вую очередь относится к дорогам от
склада ГСМ к МС воздушных судов.
Основные внутрипортовые дороги
должны быть связаны между собой.
Подъездные дороги к обособленным
объектам аэропорта, связывающие
внутрипортовые дороги с участками, на
которых распложены некоторые объек-
ты УВД, ра юнавигации и посадки,
очистные сооружения, охранная сигна-'
лизация, следует проектировать с шири-
ной земляного полотна 5,5 м, шириной
проезжей части 3,5 м с прочностью про-
езжей части, обеспечивающей беспере-
бойную эксплуатацию объектов в тече-
ние года.
Патрульная дорога по контуру аэро-
порта должна иметь ширину проезжей
части, обеспечивающую проезд спе-
циальных автомобилей, тогда как
подъездной путь к зоне отдыха летного
состава и гостинице можно проекти-
ровать по нормам на проектирование
проездов к жилым домам из условия
обеспечения проезда автобусов и легко-
вых автомобилей.
Основные параметры аэропортовых
автомобильных дорог определяются их
категорией (табл. 7.12).
'Железнодорожные подъездные пути к
аэропортам устраивают для доставки
пассажиров, ГСМ, оборудования и экс-
плуатационных материалов, а в период
строительства они могут быть исполь
тованы для доставки строительных
материалов и оборудования. Железно-
Вид общественного транспорта	Удельный вес перевозок для аэропорта класса		Продолжи- тельность сто- янки. ч, для аэропорта класса	
	I III	IV V	I III	IV V
Автобус- экспресс	0,45	—	0,50	—
Маршрутный автобус	0,65	0.70	0,30	0,20
Маршрутное такси	0,25	—	0,50	—
Легковое такси	0,05	0.10	0,50	0 30
дорожные подъездные пути предусмат-
ривают, как правило, в аэропортах
I, II и III классов, если целесообраз-
ность их строительства подтверждена
тех ни ко-экономически ми обоснова-
ниями, а их проектирование ведут при-
менительно к железнодорожным ли-
ниям III категории с колеей 1520 мм.
Примыкание подъездных путей к же-
лезным дорогам общего пользования
производится, как правило, на участко-
вых и промежуточных станциях. В це-
лях снижения стоимости строительства
подъездной железной дороги следует
учитывать возможность присоединения
к железнодорожным веткам других про-
мышленных предприятий или коопери-
рования строительства.
Контрольные вопросы
1.	Какие виты зонировании различают при
проектировании генерального плана аэропорта?
2 Как классифицируют по фукциопальному
назначению здания и сооружения СГГ аэропор
та?
Таблица 712
Пирамет ры
Число полос движг
НИЯ
Ширина полосы дни
женин, м
Ширина нроегжей
части, м
Ширина обо,чины
(при отсутствии бор
дюров), м
Разделительная по-
лоса
Категория главной
дорог и
Кате-
гория
всгю-
мога-
			тель ной до рог и
I	II	Ill	III
4	2	2 ‘	1
3,75	3,75	3.5	
15,0	7,5	7,0	3,5—
			5,0
3,75 1	3,75	2.5	2,5
111
3.	В чем состоит эффективность блокировки
зданий в планировочных решениях СТТ аэропор-
тов?
4.	Какие здании сооружения включают
пассажирский и грузовой комплексы аэропорта?
5.	Какие здания и сооружения относятся
к авиационно-технической базе?
6.	Какие здания и сооружения относятся к
группе административно-общественного и вспомо-
гательного назначения?
Глава 8	(
ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
АЭРОПОРТОВ
8.1. Вертолетные станции и верто-
дромы
Вертолетная станция — предприятие
(самостоятельное или входящее в сос-
тав другого авиапредприятия), осу-
ществляющее регулярный прием и от-
правку пассажиров, багажа, почты и
грузов, а также выполняющее другие
народнохозяйственные работы.
По эксплуатационно-техническому
назначению вертолетные станции могут
быть базовыми, конечными и проме-
жуточными. Базовые вертолетные стан-
ции имеют приписной вертолетный парк
и обеспечивают оперативное техничес-
кое обслуживание согласно регламенту;
конечные — являются пункуом оконча-
ния полета по заданному маршруту,
где производится уборка пассажирско-
го салона, высадка и посадка пасса-
жиров, техническое обслуживание; про-
межуточные — пункт кратковременной
остановки вертолета согласно расписа-
нию при выполнении рейса по уста-
новленному маршруту.
Вертолетная станция (вертопорт)
по аналогии с аэропортом состоит из
вертодрома, служебно-технической
застройки и обособленных сооружений.
Вертодром — земельный (водный)
участок или специально подготовлен-
ная площадка (на крыше здания,
приподнятой над водной поверхностью
платформы), имеющие комплекс соору-
жений и оборудования для обеспече-
ния взлета и посадки, руления, хра-
нения и обслуживания вертолетов. Вер-
тодром может быть постоянным для
регулярной эксплуатации и времен-
ным — для полетов на ограниченный
срок.
В зависимости от способа взлета и
посадки постоянные и временные верто-
дромы (посадочные площадки) могут
быть двух типов: I — обеспечивающий
взлет и посадку вертолетов по-самолет -
ному или по-вертолетному с использо-
ванием влияния «воздушной подушки»;
II — обеспечивающий взлет и посадку
только по-вертолетному (по вертикали),
без использования «воздушной подуш-
ки».
Влияние «воздушной подушки» воз-
никает вследствие соударения воздуш-
ного потока, отбрасываемого несущим
винтом, с поверхностью, что приводит
к увеличению плотности и сопротивле-
ния этого слоя воздуха. В результа-
те тяга воздушного винта при одной и
той же мощности возрастает и, следо-
вательно, создает возможность произ-
водить взлет и зависание у земли с
перегрузкой. Это имеет большое значе-
ние при использовании вертолетов на
строительно-монтажных работах или на
погрузке-разгрузке грузов без призем-
ления вертолета.
В отличие от самолетов вертолет
может взлететь тремя способами: I —
с отрывом от поверхности земли после
разбега по грунтовой или с покрытием
площадки с последующим разгоном на
малой высоте, т. е. в зоне влияния
«воздушной подушки»; 2 — с отрывом
от поверхности по вертикали до высоты
1,5—3 м с последующим разгоном в
зоне влияния «воздушной подушки»
и 3 — с отрывом от поверхности земли
по вертикали до отметки над препят-
ствием не менее Юме последующим
набором высоты. Первый способ приня-
то называть взлетом по-самолетному;
второй и третий — по-вертолетному.
Взлет по-самолетному эффективен в
условиях высоких температур, понижен-
ной плотности и большой влажности,
значительно снижающих мощность си-
ловой установки вертолета. Такой взлет
возможен при меньшей мощности, чем
при взлете по-вертолетному. Выполне-
ние взлета по-вертолетному приходится
применять при ограниченных размерах
площадки и наличии вокруг нее пре-
пятствий.
112
Таблица 8.1
Элементы вертодрома	Размеры, м, элементов вертодромов н посадочных площадок • для вертолетов взлетной массой, т					
	свыше 15 (тяжелые).		от 5 до 15' (средние)		менее 5 (легкие)	
	Длина	Ширина	Длина	Ширина	Длина	Ширина
1	2	3	4	5	6	7
ИВПП при взлетах и посадках вертеле-	190	20	110	20	ПО	15
тов по-самолетному ПП при взлетах и посадках по-вертолет-	80	80	50	50	35	35
ному Рабочая площадь ПП с искусственным	20	20	20	20	15	15
покрытием То же, расположенных на крышах зда-	35	28	21	17	15	12
ний и приподнятых платформах Полосы безопасности: КПБ	5		5			5		
БПБ	—	15	—	15	—	10
Рулежные дорожки (РД)	—	15	—	8	—	6
Полосы, обработанные материалами против пылимостн: вдоль боковых кромок РД				12			8	—	4
вдоль кромок швартовочных площадок	—	—	—	10	—	5
МС при способах установки: на тяге несущего винта или с помощью	46	32	24	18	18	14
буксировщика подлета на малой высоте					22	12	14	10
Швартовочные площадки	—		24	24	18	18
Основными элементами вертодрома
являются летные полосы (ЛП), в том
числе взлетно-посадочные полосы с ис-
кусственным покрытием (ИВПП) или
грунтовые (ГВПП), боковые (БПБ)
и концевые (КПБ) полосы безопаснос-
ти, рулежные дорожки (РД), перроны,
места стоянки вертолетов (МС), швар-
товочные площадки. Назначение этих
элементов такое, как и элементов аэро-
дрома.
Размеры элементов вертодромов и по-
садочных площадок (ПП) приведены в
табл. 8.1.
Способы взлета и посадки вертоле-
тов (по-самолетному с использованием
влияния «воздушной подушки» или по-
вертолетному — по вертикали), а также
способы установки вертолета на инди-
видуальные места стоянки (на тяге не-
сущего винта, с помощью буксировщика
или с разворотом вертолета в воздухе
на малой высоте) устанавливаются тех-
нологией работы вертодрома.
Максимально допустимые продоль-
ные и поперечные уклоны элементов
вертодрома приведены в табл. 8.2.
Минимальные уклоны ИВПП должны
быть не менее: продольные — 0,0025,
поперечные — 0,005, уклоны грунтовой
поверхности ЛП — не менее 0,005.
В местах примыкания РД к ВПП, МС
и перронам необходимо предусматри-
вать закругления внутренних кромок
покрытия в плане радиусом, равным
удвоенной ширине РД.
Расстояния между элементами верто-
дрома в зависимости от диаметра D
несущего винта й колеи шасси Ki вер-
толета расчетного типа приведена в
табл. 8.3.
Воздушное пространство в районе
вертодрома в плане представляет со-
бой прямоугольник, состоящий из двух
боковых и торцовых частей. Размеры
воздушного пространства и наклоны
плоскостей ограничения препятствий
зависят от способа взлета и посадки
вертолетов. Размеры (рис. 8 1, а) и
наклоны плоскостей ограничения пре-
пятствий (рис. 8.1,6) для взлетов и
посадок по-самолетному и по-вертолет-
ному с использованием влияния «воз-
душной подушки» приведены на рис.
8.1.
Когда по условиям рельефа местности
и расположения препятствий (а также
при наличии в непосредственной бли-
нз
Таблица 8.2
Уклоны элементов вертодромов	Максимально до- пустимые уклоны
Продольный уклон:	
ИВПП	0,020 (0,025)
ГВПП Поперечный уклон:	0,025 (0,030)
ИВПП	0,15
ГВПП	0,20
КПБ и БПБ	0,35
Продольный и поперечный	0,03
уклон рабочей площади по- садочной площадки То же, располагаемых на крышах зданий и приподня- тых платформах	0,01
Поперечный уклон поверх-	0,10
ности территории, непосред- ственно примыкающей к по- лосе безопасности:	
продольный уклон РД	0,03
поперечный » РД	0,02
Продольный и поперечный уклоны MQ. перрона, швар- товочной площадки	0,015
Поперечный уклон грунто- вых обочин ИВПП, МС, пер- рона и РД	0,03
Примечание Значения продольных уклонов
ИВПП н ГВПП. указанные в скобках, следует при-
нимать только для вертодромов, эксплуатируемых
легкими типами вертолетов
Таблица 8.3
Расстояние	Минимальное значение расстояния при способе перемещения вертолетов		
	на тяге несуще- го винта	с по- мощью букси- ровщика	подле- те на малой высоте
Между осями			
ЛП и МС	30	30	30
смежных МС	1,50	1.25D	30
МС и РД	1,50	1,50	—
РД и швартовом и ой площадкой	20	20	20
Между кромкой по- крытия МС и сооруже- нием (устройством)	О	0,50	2,50
Между осью щварто ночной площадки и боко вой кромкой покрытия ЛП или сооружением	30	30	30
Между концами лопас- тей несущих винтов вер- толетов, располагаемых на швартовочных пло щадках	0,50	К:	
зости соседних вертодромов) не пред-
ставляется возможным осуществлять
взлеты и посадки в двух направле-
ниях, допускается устройство верто-
дромов и посадочных площадок одно-
сторонней эксплуатации.
Места стоянки вертолетов следует
располагать вне зон воздушных под-
ходов к вертодрому. При наличии
нескольких направлений взлета и по-
садки вертолетов МС допускается рас-
полагать в зоне воздушных подходов
направлений, имеющих наименьшую
ветровую загрузку.
Места стоянки могут быть группо-
выми и индивидуальными. Групповые
МС требуют меньшей площадки, и
устройство их целесообразно при боль-
шом количестве стоянок. Индивидуаль
ные МС принимают для небольшого
количества вертолетов (до пяти) при
отсутствии свободной площади для
групповой МС и в случае необходи-
мости выполнения с них взлетно-по-
садочных операций. Индивидуальные
МС бывают двух типов I — с зару-
ливанием вертолета на тяге несущего
винта или с помощью буксировщика
и с разворотом вокруг основного коле-
са и II — с разворотом для установки
вертолета в воздухе при подлете на
малой высоте (рекомендуется для сред-
них и легких вертолетов).
Учитывая, что вертолеты обладают
незначительной парусностью, оборудо-
вание МС якорными креплениями не
требуется, за исключением горных,
приморских и других районов., где
ветры могут быть со скоростью 20 м/с
и более, а также при устройстве пло-
щадок на крышах зданий, приподня-
тых (над землей или водной поверх-
ностью) платформах, плавучих буро-
вых установках, морских и речных су-
дах.
В этом случае требуется якорное или
штопорное крепление вертолетов.
На вертолетных станциях и ремонт-
ных предприятиях оборудуют шварто-
вочные площадки для крепления легких
и средних вертолетов при опробовании
силовых установок на максимальном ре-
жиме. Расчетное усилие для бортово-
го швартовочного крепления принима-
ют равным 2,5 максимального веса, а
114
Рис. 8.1. Схема расположения ЛП и воздушных подходов вертолетов в районе вертодрома при взлете
и посадке по-самолетному
носового — равным максимальному
весу.
Перроны вертолетных станций всех
классов рассчитывают на стоянку одно
го рейсового вертолета. Форма и раз-
меры перрона должны обеспечить
стоянку вертолета и возможность
руления и маневрирования с учетом
размещения необходимого количества
спецмашин и обеспечения удобств при
посадке и высадке пассажиров.
Основные положения по решению ге-
неральных планов вертолетных станций
сохраняются те же, что и при разра-
ботке генпланов аэропортов, исходя
из условия обеспечения технологичес-
кого процесса. Летная полоса является
основным сооружением, в зависимости
от формы и расположения на местности
которой определяют наиболее рацио-
нальные места для всех других зданий
и сооружений. Схема генерального пла-
на базовой вертолетной станции приве-
дена на рис. 8.2.
Служебно-техническую территорию
(СТТ) вертолетной станции размещают
максимально приближенной к сущест-
вующим подъездным путям и инженер-
ным коммуникациям. На этой террито-
рии размещают служебно-пассажир-
ское здание с КДП, производственное
здание, док для технического обслужи-
вания, склады ГСМ и технического
имущества, гараж, внутристанционные
автомобильные дороги
Служебно-пассажирское здание пред-
назначается для обслуживания вылета-
ющих, прилетающих и транзитных пас-
сажиров с учетом провожающей и
встречающей публики, а также для
помещений командно-диспетчерского
пункта шестого разряда (КДП-VI).
По функционально-технологическому
назначению помещения служебно-пас-
сажирского здания подразделяются на
группы: основного технологического
назначения (операционная зона, зона
ожидания, комната специального конт-
роля и досмотра пассажиров и багажа,
камеры хранения), дополнительного об-
служивания пассажиров (комната ма-
тери и ребенка, торговые точки, меди-
цинский пункт и пр.), административно-
бытового назначения (служба перево-
зок, милиция, ВОХР, кладовые и пр.) и
производственного — для размещения
командно-диспетчерского пункта мест-
ных воздушных линий (КДП МВД) и
аэродромного (вертодромного) диспет-
черского пункта (АДП).
Производственное здание для разме-
щения производственных, складских,
115
Рис. 8.2. Схема генерального плана вертолетной станции:
/— подъездная автомобильная дорога; 2— привокзальная площадь;*?— служебно пассажирское здание; 4—пер-
рон; 5— рулежная дорожка; 6— летная полоса, 7— взлетно-посадочная полоса; 8— групповая МС; 9— девиа-
ционная площадка; 10—ограждение; 11— швартовочная площадка; 12— пред доковая площадка; 13— док
технического обслуживания; 14— шлагбаумы; 15— склад хранения топлива н масла; 16—ограждение склада
ГСМ; 17— автоматически закрывающиеся ворота; 18— подъездная дорога к складу; 19— метеоплощадка; D —
диаметр вннта вертолета
бытовых и административно-конторских
помещений инженерно-авиационной
службы, а также док располагают
вблизи МС и швартовочной пло-
щадки.
Склад ГСМ должен быть распо-
ложен вне зоны воздушных подходов
к вертодрому с подветренной стороны
и по возможности на пониженном
участке рельефа. Он должен быть на
удалении не ближе 40 м от других
сооружений и 75 м от границы ЛП
и МС. Для хранения авиатоплива
могут использоваться стальные гори-
зонтальные резервуары, масел и спец-
жидкостей — тара. Вертолетные стан-
ции, расположенные в аэропортах или
в непосредственной близости от них,
обеспечивает авиатопливом и маслом
служба ГСМ аэропорта.
Надводные вертодромы и посадочные
* площадки оборудуют на свайном осно-
вании или на плавсредствах (понто-
нах, баржах) непосредственно у берега
водоема, что позволяет разместить на
береговом участке служебно-техничес-
кую территорию (СТТ). Разность отме-
ток рабочей площадки и наивысшего
уровня воды должна быть не менее
1 м.
116
Несущие конструкции надводных
взлетно-посадочных платформ (плос-
кие фермы, балки, прогоны, сваи)
рассчитывают на сосредоточенную наг-
рузку, равную максимальному взлетно-
му весу вертолета с коэффициентом
1,5, настил (перекрытие) —на кон-
центрированную нагрузку, составляю-
щую 75 % максимального взлетного
веса, распределенного на площадку раз-
мером 30X30 см.
По всему периметру надводного вер
тодрома (посадочной площадки) долж-
ны быть установлены ограничительный
бортик (комингс) из деревянного бруса
или металлического профиля высотой
25—30 см для предотвращения от вы-
катывания вертолета и предохранитель-
ная металлическая сетка, вынесенная
от края надводной платформы на
расстояние 150 см и закрепленная ниже
отметки настила на 40 см; наружный
край сетки должен быть на уровне от-
метки платформы.
Надводный вертодром с помощью
трапа должен иметь соединение с бе-
регом.
Трапы должны иметь ограничи
тельные бортики. На внешних углах
надводного вертодрома должны быть
установлены стандартные речные нави-
гационные огни.
Для обеспечения безопасности поле-
тов вертолетов ночью и в условиях
плохой видимости на постоянных верто-
дромах и посадочных площадках сле-
дует устанавливать светосигнальное
оборудование.
Взлетно-посадочные полосы постоян-
ных вертодромов и посадочных площа-
док должны также иметь дневную
маркировку, облегчающую пилоту опоз-
навание их с воздуха и выполнение
взлетно-посадочных операций. В состав
маркировки входят знаки ограничения
участка (места) приземления при по-
садке по-вертолетному, пограничные
знаки (угловые и строчные по сторо-
нам), стартовые линии, а на посадочных
площадках, расположенных на крышах
зданий и приподнятых платформах,—
опознавательный знак с цифрой огра-
ничения массы (в тоннах) вертолета
для данного вертодрома, продольно
осевая линия.
8.2. Гидроаэропорты
В состав современного гидроаэро-
порта (гидроаэродрома) входят слу-
жебно-техническая территория (СТТ),
расположенная на прибрежной полосе
суши, акватория и аэротория.
На СТТ размещают аэровокзал,
служебные и общественные здания,
авиатехнические базы с ангарами, сред-
ства аэронавигации, метеостанции,
склады ГСМ, маневренные площадки и
места стоянок, другие здания и соору-
жения, аналогичные применяемым в
аэропортах.
Акватория — водный участок, обору-
дованный для взлета, посадки, руления,
стоянки и обслуживания гидросамоле-
тов на плаву. Составными частями
акватории являются: летный бассейн,
гавань и боковые полосы безопасности
для гидроаэродромов с прямоугольны-
ми формами летного бассейна. Лет-
ный бассейн — это часть акватории,
непосредственно предназначенная для
взлета и посадки гидросамолетов.
Гавань — связующий элемент между
летным бассейном и береговой поло-
сой, в которой происходит маневри-
рование гидросамолетов и их стоянка
при техническом обслуживании; здесь
же размещаются плавучие средства,
необходимые для эксплуатации гидро-
аэродрома. Акватория должна иметь
достаточные размеры в плане и глубину,
обеспечивающие в летном бассейне
взлет и посадку гидросамолетов, в га-
вани — фарватеры для движений пла-
вучих средств, а в случае пересечения
акватории с судоходными трассами —
речных (морских) судов. Акватория
должна быть свободной от подводных
и надводных препятствий, угрожающих
столкновениями с гидросамолетами.
Скорость течения воды на участках
маневрирования и взлетно-посадочных
операций гидросамолетов должна быть
не более 3 м/с.
Наиболее рациональна круглая фор-
ма летного бассейна, позволяющая
выполнять взлетно-посадочные опера-
ции во всех направлениях. На недоста-
точной ширине акватории, например
на реках, форма летного бассейна
может быть в виде одиночных или
117
Рис. 8.3. Схема расположения гидроаэропорта:
а — морского; б — речного,
/—Служебно-техническая территория (СТТ), 2—га-
вань; 3— причал, 4 полосы руления; 5 летный
бассейн; 6 судоходный порт; 7 пирс; 8— летнЫе
полосы, 9 фарватер
нескольких вытянутых прямоугольни-
ков (рис. 8.3).
Воздушное пространство над гидро-
аэродромом и прилегающей террито-
рией называют аэроторией. Оно пред-
назначено для маневрирования гидро-
самолетов в воздухе, т. е. набора вы-
соты, захода и снижения на посадку,
хода на второй круг и ожидания.
Аэротория должна быть свободна от вы-
сотных препятствий, иметь форму и раз-
меры, обеспечивающие безопасные по-
леты гидросамолетов, и соответствую-
щие средства навигации.
Место расположения гидроаэропорта
выбирают на участках водоемов, за-
щищенных от ветровых волн и зыби
(в естественных бухтах), с береговой
полосой, не подверженной затоплению
при паводках, спуске плотин и прили-
вах. На реках акватории следует рас-
полагать в местах излучин или слия-
ний, где можно оборудовать не менее
двух летных полос.
Длина ЛП должна обеспечить безо-
пасность прерванного взлета в случае
отказа двигателя при разбеге и воз-
118	/
можность маневрирования. Эта длина
Lx. П - Lnp ВЗЛ 4-2Lман — £-пр взл 2(/?ц-|- /кр + / ),
где £прВзл — дистанция прерванного
взлета, определяемая по номограмме для
конкретного типа гидросамолета и условий
волнений; LK!M — длина участка маневриро-
вания при выходе гидросамолета на старт
или уходе его после посадки; /?ц — радиус
циркуляции (разворота) гидросамолета на
тяге собственных двигателей; /кр — размах
крыльев гидросамолета; I, — длина гидроса-
молета.
Ширина рабочей части ЛП во всех
случаях должна быть не менее трех
размахов крыльев, а боковых полос
безопасности — 2—2,5 ширины колеи
расчетного типа гидросамолета. Общая
ширина ЛП равна ширине рабочей час-
ти и двух боковых полос безопасности.
Минимальную глубину водоема hm„
в пределах ЛП устанавливают из усло-
вия безопасного движения гидросамо-
лета во время разбега или пробега
при волнении на акватории. Эту глуби-
ну определяют исходя из наинизшего
уровня воды в водоеме по формуле
^ш1л—	т + Л2 + Л3П,
где q — осадка гидросамолета в режиме
плавания при максимальной взлетной мае
се (указывается в техническом описании
гидросамолета) или может быть прибли-
женно оценена по' формуле ^ = 0,4GBm,
GB3_, — взлетная масса гидросамолета, т;
/\q — увеличение осадки при движении
гидросамолета, равное при критической ско
рости 0,5<у; h\ — запас глубины на волнение,
равный половине допустимой высоты волны,
которая зависит от типа гидросамолета
(указывается в руководстве по летной
эксплуатации гидросамолета); hi — запас
под килем гидросамолета, зависящий от
грунтовых условий дна водоема (0,15—
0,3 м при слабых грунтах; 0,3—0,4 м при
плотных песках и глинах и 0,4—0,5 м при
неразмываемых плотных грунтах); й3 — за-
пас глубины на возможные отложения на-
носов в течение года; п — число лет между
проведением дноочистительных (землечер-
пательных) работ; при ежегодных днооочис
тительных работах п = 0 и, следовательно,
h$n = 0.
Для обеспечения безопасности поле
тов, обслуживания гидросамолетов и
авиаперевозок пассажиров и грузов
гидроа'^ропорты оборудуют якорными
стоянками, причалами и пирсами, гид-
роспусками и маневренными площад-
ками.
Контрольные вопросы
1.	Как классифицируют вертодромы и вер
толетные станции?
2.	В чем отличия планировки вертодромов
в зависимости от способов взлета и посадки
вертолетов?
3.	Какими зданиями оборудована СТТ вер-
тодромов?
4.	Из каких частей состоит гидроаэропорт?
' 5. Для каких целей предназначены гидро-
спуски и маневренные площадки гидроаэропорта?
Глава 9
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ АЭРОПОРТОВ
9.1.	Общие требования по охране
окружающей среды
Охрана окружающей среды в СССР
включает комплекс государственных
мероприятий, направленных на сохра-
нение природной среды в интересах
настоящего и будущих поколений.
Охрана окружающей среды в окрест-
ностях проектируемого аэропорта сос-
тоит в выпол и н>  ряда мероприятий,
обеспечивают»... ^охранение или конт-
ролируемое изменение местных природ-
ных условий. Деятельность граждан-
ской авиации вызывает определенные
неблагоприятные воздействия на окру-
жающую среду, вызывая загрязнение
атмосферы, почв и водоемов. При
эксплуатации ВС, наземных сооруже
ний и технических систем аэропортов,
обеспечивающих работу авиационной
транспортной системы, наибольшее не-
гативное влияние работы авиации на
окружающую среду оказывают авиа-
ционные шумы, звуковые удары, воз-
никающие при пролетах сверхзвуковых
ВС, выбросы вредных веществ двига-
телями, электромагнитное излучение
радиотехнических средств, загрязнен
ные стоки с территории аэропорта и
другие факторы.
Строительство аэропортов всегда на-
рушает сложившееся равновесие окру-
жающей среды. При подготовке терри-
тории к строительству на значительной
площади вырубают лес и кустарник,
осушают болота, что изменяет водно-
тепловой режим местности. Земляные
работы и устройство водонепроница-
емых искусственных покрытий изме-
няют уровень подземных вод и режим
стока поверхностных вод. Поэтому
природоохранные мероприятия должны
быть направлены на защиту от шумов,
воздействия сверхвысоких частот излу-
чения, предотвращение загрязненности
атмосферы и окружающей местности,
предупреждение эрозии почв и затопле-
ния отдельных участков, а также охра-
ну фауны и флоры в районах, при-
мыкающих к аэропортам.
При проектировании аэродромов,
располагаемых в районах распростра
нения вечномёрзлых грунтов, следует
предусматривать мероприятия, направ
ленные на предупреждение термокарс
та, термоэрозии, пучения, морозного
растрескивания, наледеобразования и
других неблагоприятных для строитель-
ства и эксплуатации аэродромов крио-
генных процессов.
Решение проблемы охраны окружаю-
щей среды при проектировании, строи-
тельстве и эксплуатации аэропортов
возможно только при условии исполь
зования системного подхода, позволяю-
щего учесть одновременно взаимодей-
ствие различных факторов, выявить
все затраты и потери, возникающие
при том или ином решении, преиму-
щества и недостатки.
9.2.	Оценка и нормирование уровня
авиационного шума
Возросшая интенсивность воздушных
перевозок и увеличение взлетных масс
ВС сделали проблему снижения шума
силовой установки реактивных пасса-
жирских самолетов одной из наиболее
актуальных в настоящее время. Шум
от реактивных двигателей оказывает
вредное физиологическое воздействие
на население районов, прилегающих к
аэропортам, обслуживающий персонал
и пассажиров па аэродроме. Поэтому
при проектировании аэропортов сниже-
ние авиационного шума — теперь такая
же важная задача, как и высокая эконо
119
мичность проектных решений аэропор-
товых зданий и сооружений.
Уровень шума. Сила (интенсивность
звука одной частоты) определяется
количеством энергии, переносимой зву-
ковой волной за 1 с через площадку
1 см2, перпендикулярную направлению
движения волны. Сила звука Ли избы-
точное Рзв (по отношению к атмосфер-
ному) давление, порождаемое звуковой
волной, связаны соотношением
/ == РЗв/pH,
где р — плотность среды; а — скорость
звука в данной среде.
Уровень силы звука L одной частоты
измеряют в децибелах (дБ) и выража-
ют зависимостью
L = 101g(///0),
где /0 — сила звука на пороге слыши-
мости (при L — Q).
Шумы, сопровождающие работу
реактивных двигателей, представляют
собой беспорядочные колебания возду-
ха, состоящие из ряда простых звуко-
вых колебаний различной интенсивно-
сти и частоты. Уровень восприни-
маемого человеком шума в силу инди-
видуальной чувствительности к звукам
различной частоты является в извест-
ной степени субъективным и не всегда
характеризуется точными акустически-
ми показателями. Поэтому для более
точной оценки уровня воспринимаемого
шума была введена единица PN дБ
(от англ. Perceived Noisl — восприни-
маемый шум). Общий уровень шума
от турбореактивного двигателя пересчи-
тывают в единицы PN дБ для отдель-
ных участков частотного спектра шума
по специальным таблицам, в основу
которых положены линии равной шум-
ности.
Однако единица PN дБ оказалась
недостаточно совершенной для пра-
вильной оценки уровня шума реактив-
ных самолетов, поскольку при одинако
вом уровне воспринимаемого шума до-
полнительное раздражающее действие
на человека оказывает продолжитель-
ность шума.
Наряду с этим единица PN дБ не
учитывает влияния дискретных тонов в
120
спектре шума (отдельные всплески
уровня шума в узком диапазоне час-
тот), которые также оказывают до-
полнительное раздражающее действие
по сравнению с широкополосным шумом
(шум с плавным изменением уровня
по частоте). Для учета этих факторов
предложена новая единица оценки шу-
ма— EPN дБ (эффективные PN дБ),
в основу которой положена единица
PN дБ с поправками на продолжитель-
ность воздействия и наличие в спектре ,
шума дискретных тонов.
Нормы на допустимый уровень шума.
Диапазон уровней шума, воспринимае-
мый ухом человека, весьма широк:
£ = (04-140) EPN дБ, что соответствует
изменению интенсивности шума в 1014
раз. Область воспринимаемых частот
практически ограничивается диапазо-
ном f = 40 ч- 11 000 Гц. Утомляют не все
воспринимаемые шумы, а лишь те, уро-
вень которых превышает 80 EPN дБ.
Особенно сильное воздействие на чело-
века оказывают шумы при £>110
EPN Дб с частотами /=20004-5000 Гц.
Следует учесть, что диапазон частот
шума современных реактивных двигате-
лей находится в диапазоне / = 504-
4-10 000 Гц.
Допустимые уровни авиационного
шума указаны в ГОСТ 17228—87.
Аналогичные нормы установлены в
США, Англии и ряде других стран.
Допустимый уроень шума в принятых
нормах выражается через взлетную
массу ВС (так как тяговооруженность
пассажирских самолетов примерно оди-
накова) .
При взлете и заходе на посадку
£ = 6,6lgmo + 9l,6 EPN дБ;
при наборе высоты
L= 16,61gnio-|-65,8 EPN дБ,
где то — взлетная масса ВС, т.
При уменьшении взлетной массы ВС
требования по шуму становятся жест-
че — допустимый уровень шума снижа-
ется, что связано с более частыми
полетами ВС небольшого размера.
Однако при взлетной массе 37,5 т, а
'также более 350 т допустимый уро-
вень шума принимают постоянным
(рис. 9.1).
Таблица 9.1
Следует отметить, что для наблю-
дателя на земле уменьшение шума от
реактивного ВС на 10 EPN дБ соот-
ветствует кажущемуся снижению шума
приблизительно на 50 %. В соответст-
вии с действующими нормативными
актами в СССР и странах—членах
ИКАО оценка шума в EPN дБ явля-
ется обязательной для сертификации
ВС по допустимым уровням авиацион-
ного шума. Соответствующие уровни
EPN дБ и PN дБ определяют путем
расчетов.
На практике измерение уровней авиа-
ционного шума в пределах аэропорта
и прилегающих территорий производят
с помощью шумомеров, по одной из
шкал для различных частот (шкала
Л). Отсчеты в ДБА по этой шкале
достаточно полно характеризуют реак-
цию человека на авиационный шум.
Поэтому результаты измерений по шка-
ле А используют для оценки шума на
местности в окрестностях аэропорта,
хотя показатели дБА не вполне согла-
суются с данными оценки в EPN дБ.
Переход к уровням PN дБ и EPN дБ
данных измерений по шкале А можно
выполнить с помощью постоянной поп-
равки, равной 13 дБА.
При одиночных полетах ВС, особенно
на этапах взлета и посадки, в приле-
гающей к аэропорту местности уро-
вень авиационного шума может достиг-
нуть 100 дБ А и более. Такие уровни
шума называются максимальным уров-
нем шума La и ограничиваются нор-
мами, поскольку интенсивность звуко-
вого давления при таких условиях
оказывает неблагоприятные воздейст-
вия на человека.
В условиях массовых полетов от-
дельные шумовые воздействия при
взлетах и посадках ВС обладают эф-
фектом суммарного воздействия авиа-
ционного шума на пассажиров, об
служивающий персонал аэропорта и
жителей прилегающих селитебных тер-
риторий. Этот эффект суммарного воз-
действия шума оценивают эквивалент-
ным (по энергии) уровнем авиацион-
ного шума
Эквивалентный уровень звука пред-
ставляет собой энергетически осреднен-
Время суток	С, ,• л(доп) дБА	la л(экв) дБА
С 7.00 до 23.00 ч (день)	85	65
С 23 00 до 7 00 ч (ночь)	75	55
ный во времени уровень некоторого
непостоянного шума, который оказыва-
ет такое же воздействие на человека,
как и уровень звука постоянного шума.
Допустимые уровни шума на террито-
рии жилой застройки при пролете и
опробовании двигателей ВС в соответ-
ствии с требованиями ГОСТ 22283—
88 «Шум авиационный. Допустимые
уровни шума на территории жилой
застройки и методы их измерения»
указаны в табл. 9.1.
Допускается превышение в дневное
время указанных в табл. 9.1 уровней
шума La не более 10 дБА для аэропор-
тов I и II классов, но при условии
не более 10 полетов в один день. При
полетах сверхзвуковых ВС не более 2
раз в неделю превышение допустимых
уровней может быть не более 10 дБА
при установлении уровня LA и 5 дБА —
Гэкв-
Эквивалентный уровень авиацион-
ного шума в общем случае для любой
точки местности
Рис. 9.1. Нормы на допустимый уровень шума и
фактические уровни шума некоторых самолетов:
/при полете и заходе на посадку; II—прн наборе
высоты; III—аэродинамический шум; а — механи-
зация крыла и шасси выпущены; б — в полете; 1—
ДС-9-30; 2—«Боинг 707 100»; 3— А-300В. 4—
«Боинг-707»; 5— «Конкорд»; 6 ДС-2-10; 7—
«Боинг-747»
121
где Т—период наблюдений, равный
57 600 с для дневного и 28 800 с для ночного
времени; п — номер пролета воздушного
судна с максимальным уровнем шума LAn;
N — число пролетов за рассматриваемый
период; т„ - эффективное время воздейст-
вия шума при п-м пролете «го типа ВС,
с (определяют как время, в течение кото-
рого уровень шума ниже максимального
уровня на 10 дБ А).
Эквивалентный уровень шума опре-
деляют отдельно для дневного и ноч-
ного времени.
Зная максимальный уровень звука
при пролете, количество пролетов п
и продолжительность т, соответствую-
щую La, можно определить L,KB с по-
мощью модифицированного из (9.1)
выражения
7-1кв = 7-л+ lOlgT-j- 10lgn — lOlgT.
И этого же выражения для данно-
го значения допустимого эквивалентно-
го уровня и известного количества
пролетов определяют допустимый уро-
вень звука при пролете ВС (для од-
нородного потока судов — реактивных
или турбовинтовых).
9.3.	Методы оценки уровней
авиационного шума в окрестностях
аэропорта
Для оценки акустической обстанов
ки вблизи аэропорта используют не-
сколько методов, отличающихся объе-
мом исходной информации и степенью
ее обобщения. Эти методы можно раз-
делить на четыре группы:
1)	с использованием известных
траекторий и уровней шума над траек
торией для каждого типа ВС, эксплуа-
тируемых в данном аэропорту;
2)	с обобщенными по группам ти-
повыми траекториями и зависимостями
по шуму»
3)	обобщенных типичных контуров
шума для ВС различных групп, когда
не требуется информация по траекто-
риям, а переход от одной группы
судов к другой осуществляется измене-
нием оцифровки контуров шума;
4)	метод площадей, когда в резуль
тате обобщений представляется воз-
122
можным по известным значениям пло-
щади контуров шума для данного ВС
определить линейные размеры зоны ог-
раничения застройки.
Для оценки акустической обстановки
в окрестностях аэропорта необходи-
мо:
определить эквивалентный и макси-
мальный уровень шума в заданной
точке местности в районе аэропорта
для ответа на вопросы пригодности к
жилой застройке выбранного участка,
установить необходимую степень ос-
лабления вредного воздействия шума;
выявить границы зон ограничения
застройки вокруг аэропорта при реше
нии вопросов размещения нового аэро-
порта, жилого строительства в окрест-
ностях аэропорта, а также определения
воздействия авиационного шума на
существующую городскую застройку.
При решении этих задач используют
следующие исходные данные:
схема генерального плана аэропорта
и его окрестностей с трансами взлета и
захода на посадку ВС,
число взлетов и посадок для усло-
вий максимальной суточной интенсив-
ности движения по типам ВС на каж-
дой трассе в дневное и ночное время
с учетом перспективы развития аэро-
порта.
Рассмотрим схему расчета зон воз-
действия шума вблизи аэропорта с
использованием метода обобщенных
контуров шума для различных ВС.
Классификация отечественных ВС
по характеристикам шума, создаваемо-
го при пролете, взлете, наборе высо-
ты, снижении иа посадку и полете в
зоне ожидания, а также значения поп
равок А| к приведенным максималь-
ным уровням звука L'A даны в табл. 9.2.
Характеристики авиационного шу-
ма, создаваемого при опробовании дви-
гателей, и поправки Дг к значениям
приведенного уровня звука указаны в
табл. 9.3. Приведенные уровни звука на
местности современных реактивных
двигателей устанавливают, как прави-
ло, по данным натурных испытаний.
При их отсутствии используют усред
ненные данные для наиболее характер-
ных типов двухконтурных турбореак-
тивных (ТРДД) или турбовинтовых
Таблица 9.2
Группа судов	Тип ВС	А,, дБА	k,	
			при взлете, наборе высоты	при посадке, полете в зоне ожидания
I	Реактивные Ил-86, Ил-96 Винтовые Ан-22	(+6 -	2,2 1,1	1,7 1.1
II	Реактивные Ил-62, Ил-62М, Ил-76, Ту-154, Ту-134, Ту-204 Винтовые	{ 0	1 0,5	0,75 0,5
III	Реактивные Як 42 Винтовые	(-6	0,45 0,23	0,35 0,23
IV	Реактивный Як-40 Винтовые Ан-24, Ан-26, Ил-14	| —10	0,2 0,1	0,15 0,1
V	Реактивные Винтовые Ан-28, Л-410	( -15	0,1 0.05	0,07 0,05
Примечание. kt — коэффициент приведения группы ВС.
двигателей (ТВД), указанных, в Ре-
комендациях по установлению зон огра-
ничения жилой застройки в окрестнос-
тях аэропортов гражданской авиации
из условий шума (Стройиздат, 1987).
Приведенные для расчета зон огра
ничения застройки кривые приведенных
максимальных уровней звука на местно-
сти при взлете, наборе высоты, сниже-
нии на посадку ВС даны на рис. 9.2.
При полете в зоне ожидания кри-
вые приведенных максимальных уров
ней звука представляют собой линии,
эквидистантные проекциям трассы по-
лета на земную поверхность. Боковые
удаления от проекции трассы до типич-
ных кривых приведенных уровней мак-
симального звука L'a для характерных
высот полета даны в табл. 9.4.
Эквивалентный уровень авиацион-
ного шума на местности при про-
лете ВС в общем случае выражается
формулой (9.1). При пролете ряда ВС
по трассе эквивалентный уровень звука
в некоторой точке на местности опре
деляют из выражений:
в дневной период
LAl3KB = 0,7 L'A 4- LOg- 12,8;	(9.2)
Разность сум
мируемых
уровней, дБА	0	12	3
Поправка к
большему
уровню, дБА 3	2,5	2,1	1,8
в ночной период
LAijkb — 0,7L'a -|- 10/rN — 9,8,	(9.3)
где L'a — приведенный максимальный
уровень звука в данной точке при про-
лете, определяемый по рнс. 9.2 и табл. 9.4;
N — приведенное количество пролетов
по трассе;
5
N=Xk,n,;	(9.4)
i=i
ki — коэффициент группы, определяе-
мый по табл. 9.2, п, — количество про-
летов i-й группы ВС.
Если рассматриваемая точка на
местности, где оценивается уровень шу-
ма, располагается вблизи нескольких
трасс полета, эквивалентный уровень
звука определяют энергетическим сум-
мированием эквивалентных уровней от
каждой из трасс. Для этого к большому
из рассчитанных по формулам (9.2) и
(9.3) эквивалентных уровней от каждой
из трасс последовательно прибавляют
поправки, определенные ниже в зави-
симости от разности между суммиру-
емыми уровнями. При разности между
суммируемыми уровнями более 10 дБА
меньший из уровней не учитывают.
4	5	6	7	8	10
1,5	1,2	I	0.8	0,6	0,4
123
Таблица 9.3
Класс двигателя	Группа судов	Тип ВС	Д2. дБА	k'
Реактивный	I	Ил 86, Ту-134. Ил-76, Ил-62, Ил-96, Ту-154,	0	1
(ТРДД)		Ту-204		
	II	Як 42	—3	0,5
	III	Як 40	— 10	0,1
Винтовой	IV	Ил-18, Ан-12. Ан-22	0	1
(ТВД)	V	Ан-24, Ан-26	—5	0.3
	VI	Л-410, Ан-28	—7	0,2
Эквивалентный уровень звука в не-
которой точке на местности при опро-
бовании двигателей на месте опробо-
вания / определяют по формуле:
в дневной период
^pKB = ^'+10lg/-29,8;	(9.5)
в ночной период
£Л,кв = /-^+101g/-26,8,	(9.6)
где Ьд — приведенный уровень звука в
данной точке при опробовании двигателей
на месте опробования /; t — приведенное
время опробования двигателей на /-й
стоянке, мин,
t =	(9.7)
/, — время опробования двигателей са-
молетов z-й группы, мин; /г,' — коэффициент,
определяемый по табл. 9.3.
Эквивалентный уровень звука в точ-
ке на местности при опробовании дви-
гателей устанавливают энергетическим
суммированием эквивалентных уровней
звука от каждого места опробования.
Для этого к большему из рассчи-
танных по формулам (9.5) и (9.6) уров-
ней от каждого места опробования
последовательно прибавляют поправки
в зависимости от разности суммируемых
уровней.
При определении максимального и
эквивалентного уровней авиационного
шума в заданной точке на местности
Рис. 9.2. Распределение кривых равного приведенного максимального уровня шума для случая:
а — взлета, б — посадки
124
рекомендуется такая последователь-
ность расчета:
на схему аэропорта и его окрестнос-
тей в масштабе 1:50 000 или 1:100 000
с указанными трассами полета наносят
заданную точку;
по данным рис. 9.2 и табл. 9.4 опре-
деляют приведенные максимальные
уровни звука L'A в рассматриваемой
точке отдельно для случаев взлета в
направлении выбранной точки по каж-
дой из трасс, снижения на посадку
и полета в зоне ожидания;
устанавливают для каждой из трасс
приведенное количество пролетов N
по формуле (9.4) и эквивалентный уро-
вень £Л/Э|<в по формулам (9.2) и (9.3)
отдельно для дня и ночи (отдельно для
случаев взлета, захода на посадку и
полета в зоне ожидания);
определяют эквивалентный уровень
звука в точке для дневнего и ночного
времени отдельно для каждого этапа
полета энергетическим суммированием
эквивалентных уровней от каждой из
трасс;
рассчитывают максимальные уровни
звука La при пролете самолетов наибо-
лее шумной группы по каждой из трасс
путем прибавления поправки Ai по табл.
9.2 к значениям LA;
найденные значения максимальных
и эквивалентных уровней шума в рас-
сматриваемой точке для дневного и ноч-
ного времени сопоставляют с допусти-
мыми значениями в табл. 9.1 и 9.6.
В необходимых случаях по форму-
лам (9.5) и (9.6) рассчитывают экви-
валентный уровень звука, создаваемого
при опробовании двигателей JBC в за-
данной точке на местности.
При решении вопроса жилого строи-
тельства в окрестностях аэропорта, раз-
мещения нового аэропорта, а также при
определении воздействия авиационного
шума на существующую городскую
застройку необходимо установить зону
ограничения застройки путем построе-
ния на схеме генплана аэропорта кри-
вых допустимых уровней шума. Для
этого по каждой трассе полета опреде-
ляют из формул (9.2) и (9.3) допус-
тимые Приведенные максимальные
уровни звука L'A, соответствующие до-
пустимым эквивалентным уровням зву-
Т а б л и ц а 9.4
Высота полета, м	Боковое удаление от проекции трассы, м, до кривых равного уровня	дБА			
	70	75	80	85
400	1200	800	500	100
600	800	500	100	—
900	500	100	—	—
ка в данной зоне и допустимому мак-
симальному уровню звука в данной
зоне:
^=^доП-Д1.	(9-8)
По результатам расчета на схему
аэропорта наносят кривые, соответ-
ствующие расчетным уровням макси-
мального шума. Кривые строят по рис.
9.2 и табл. 9.4, ориентируя их по соот-
ветствующим направлениям согласно
схеме трасс. Границу общей зоны
строят как огибающую кривых допусти-
мых уровней L'a для всех трасс.
Далее для каждого места опробо-
вания определяют по фо. viyj ® (9.7)
приведенное время опробоь: ".и< двига-
телей и приведенный уровень звука
L'a для условий дня и ночи по форму-
лам (9.5) и (9.6) для каждой из зон
А, Б и В отдельно (см. табл. 9.6).
Границу зоны ограничения жилой
застройки проводят как огибающую на-
несенных кривых равных приведенных
уровней шума, в пределах которой
уровень авиационного шума на мест-
ности превышает допустимый уровень
соответственно для зон А, Б и В (см.
т^бл. 9.6).	«
Пример построения контуров норми-
руемого уровня шума в окрестности
аэропорта, (рис. 9 3) иллюстрирует от-
ворот трасс от границ селитебной тер-
ритории по условиям зашумленности
территории.
9.4.	Эксплуатационные
и инженерно-строительные
мероприятия по защите от шума
При отсутствии специальных меро-
приятий и обустройства шумозащитны-
ми сооружениями значительная часть
служебно-технической застройки под-
125
Рис. 9.3. Контуры равного нормируемого максимального уровня авиационного шума.
1—в дневное время; 2— в ночное время; 3— селитебная территория
вержена действию авиационных шумов,
превышающих допустимые (см. табл.
9.2). Так, при интенсивности движения
175 взлетов ВС в сутки в аэропорту
эквивалентный уровень звука от опро-
бования двигателей на местах гонки
достигает 93 дБ А и 102 дБ А на ИВПП
при взлете воздушных судов. При тра-
диционном расположении МС запуска
двигателей в зону уровня шума 85 дБ А
полностью входит СТТ.
Основные методы борьбы с авиа-
ционным шумом можно подразделить
на три группы:
1)	организационно-технические,
включающие применение буксировки
ВС, выбор площадок для запуска и
опробования двигателей на максималь-
но возможном удалении от служебно-
технической территории аэропортов и
населенных пунктов, использование
естественных экранов (рельефа мест-
ности, насаждений и т. д.);
2)	инженерно-технические, к кото-
рым относятся применение шумоглу-
шащих сопел на двигателях ВС; ис-
пользование передвижных или стацио-
нарных аэродромных шумоглушителей;
устройство экранирующих сооружений
и шумоглушащих ангаров;
126
3)	эксплуатационные приемы сни-
жения шумов при взлете и посадке,
включающие специальные приемы пи
лотирования, выбор предпочтительных
по шуму ВПП, маршрутов полета и
другие мероприятия.
Инженерно-технические методы
снижения шума основаны на исполь-
зовании эффектов звукоизоляции и
звукопоглощения. Звукоизолирующие
системы используют в основном для
внешней звукозащиты в замкнутых (ан-
гары) и разомкнутых (отражающие и
поглощающие экраны) пространствах.
Звукопоглощающие системы основа-
ны на принципах активного воздейст-
вия на газовоздушные потоки двига-
телей (разбивка струй, снижение их
скорости) или пассивного поглощения
акустической энергии облицовками раз-
личного типа. Их используют в устрой-
ствах ослабления внутреннего шума.
Мероприятия, направленные на
практическое решение проблемы авиа-
ционного шума, широко внедряются
во многих странах. Классификация
основных мероприятий, используемых
для уменьшения раздражающего воз-
действия авиационного шума, показана
в табл. 9.5.
Таблица 9.5
Мероприятия по снижению воздействия авиационного
шума
Изменение направления ВПП и ее длины
Смещение порогов ВПП
Постройка скоростных РД .
Оборудование шумоглушителями или экранами
площадок для гонки двигателей
Зонирование территории в окрестности аэропортов
Звукоизоляция помещений
Использование предпочтительных по шуму ВПП,
маршрутов полета или изменение процедур взлета
и посадки
Ограничение интенсивности эксплуатации отдель-
ных типов воздушных судов
Управление режимом работы двигателей, скоро-
стью полета, увеличение угла наклона глиссады
Ограничения по применению реверса тяги
руления
Эксплуатационные приемы сниже-
ния шума при взлете и посадке мо-
гут включать:
использование «менее шумных»
ВПП с целью удаления ВС на началь-
ном и конечном этапах полета от зон,
чувствительных к шуму;
выбор «менее шумных» маршрутов
полета, с тем чтобы ВС при вылете
и прибытии могли обойти отдельные
зоны местности;
использование специальных приемов
пилотирования при взлете и посадке,
основными элементами которых явля-
ются достижение максимально возмож-
ной высоты над зоной, чувствитель-
ной к шуму, и использование пони-
женных режимов работы двигателей
вблизи критических по шуму зон.
В настоящее время наибольшее
распространение получили специальные
приемы пилотирования при взлете ВС,
которые направлены на уменьшение шу-
ма вблизи аэропортов за счет увели-
чения расстояния до судна и дроссе-
лирования двигателей при пролете над
населенными районами
Снижение шума на 6—8 EPN дБ
специальными приемами пилотирова-
ния достигается за счет увеличения
расстояния до источника шума и ис-
пользования более низкого режима ра-
боты двигателей (взлет по более
крутой траектории и дросселирование
двигателей при приближении к грани-
цам населенного пункта).
К основным элементам, используе-
мым для снижения авиационного шума
за счет рациональной организации
наземной и летной эксплуатации ВС,
относятся:
разработка и внедрение конкретных
ограничений по шуму применительно
к особенностям аэропорта и прилегаю-
щих к нему населенных пунктов;
организация специальных служб
для контроля за соблюдением уста-
новленных ограничений по шуму при
летной эксплуатации ВС и их наземном
обслуживании;
ограничение или запрещение ночной
эксплуатации ВС (в первую очередь для
наиболее шумных типов);
сокращение продолжительности го-
нок двигателей или запрещение их в
ночное время;
правильная ориентация (с учетом
фактических диаграмм направленности
излучения шума) ВС на площадках для
наземных гонок двигателей;
ограничение количества одновре-
менно работающих двигателей, исполь-
зование пониженных режимов и сокра-
щение продолжительности гонок за
счет совершенствования методов конт-
роля состояния двигателей;
применение коллективных и инди-
видуальных средств защиты от шума.
Ограничение застройки в окрест-
ностях аэропортов из-за шума. В за-
висимости от величин LA3kb и La уста-
новлено четыре зоны (табл. 9.6), опре
127
Таблица 9.6
Время суток	Допустимые уровни шума, дБА, в зонах			
	А	Б	в	Г
День	La экв <60, при пролетах LA ,JKB<55, при опробовании двигателей /.„<80	61<L. < /г-»кв <65 81</.„<85	61<£.	< <65 81 </.„<85	LA3kb>® /.„>85
Ночь	£лэкв<50- ПРИ "Р°летах /-„экв<45, при опробовании двигателей /.„<70	51 <£.	< Аэкв <55 71 </.„<75	51<£. „С <55 76< La < 80	^экв>60 /.„>80
деляющие пригодность территории в
окрестности аэропорта к застройке из
условий шума.
В зоне А уровни авиационного
шума соответствуют требованиям са-
нитарных норм и СНиП П-12-77 для
территории жилой застройки. В этой зо-
не по условиям шума допускается
строительство всех типов жилых и об-
щественных зданий (кроме больниц и
поликлиник).
В зоне Б уровни авиационного
шума соответствуют требованиям ГОСТ
22283—88. Строительство зданий в этой
зоне разрешается с повышенной звуко-
изоляцией наружных ограждений, обес-
печивающей снижение шума.
В зоне В уровни авиационного
шума в дневное время соответствуют
требованиям ГОСТ 22283—88, в ночное
время — 5 дБА выше установленных
этим ГОСТом. Сохраняются, как и для
зоны Б, требования звукоизоляции по-
мещений.
В зоне Г по условиям шума строи-
тельство жилых и общественных зда-
ний, как правило, запрещается.
Использование шумоглушителей и
шумозащитных экранов. Современные
аэродромные шумоглушащие устройст-
ва представляют собой сложный доро-
гостоящий комплекс строительных и
технических конструкций, включающий
звукоизолирующие системы (шумоглу-
шащий ангар — бокс, стационарный
и подвижный экраны) или звукопогло-
щающие системы газовых потоков (ста-
ционарный и передвижной глушители).
Надежную защиту окружающей сре-
ды от шума (на 40—45 дБА) обеспе-
чивает шумоглушащий комплекс, сос-
тоящий из ангара-бокса и стационар-
128
ного или передвижного глушителя
шума.
Комплексы, состоящие из передвиж-
ных глушителей шума и экранов, об-
ладают небольшой массой, легко уста-
навливаются и центрируются относи-
тельно выхлопных сопел двигателей и
дают снижение шума до 20 дБА.
Глушение или ослабление шума
реактивных двигателей ВС в стацио-
нарных или передвижных аэродромных
шумоглушителях основано на следую-
щих принципах: уменьшение скорости
струи; раздробление выхлопной струи
на ряд более мелких струй; вдув в реак-
тивную струю (вблизи от среза сопла
двигателя) боковых струй, что приводит
к сокращению длины начального участ-
ка и снижает общую акустическую
мощность звукового излучения; ограж-
дение зоны смешения струи (в основном
участке струи) звукопоглощающим
экраном;облицовка этого экрана звуко-
поглощающим материалом; установка в
зоне смешения турбулизаторов, пред-
ставляющих собой сетки, перфориро-
ванные цилиндры, конусы, лабиринтные
конструкции.
Передвижные аэродромные глуши-
тели подразделяются на самоходные и
прицепные. Аэродромные глушители
имеют электрические или гидравличес-
кие устройства для перемещения,, перед-
ней части глушителей для лучшей
подгонки к выходному соплу двига-
телей. Такие глушители эффективнее
самолетных, поскольку позволяют сни-
зить уровень шума до границы 80—
90 дБА.
В аэродромном шумоглушителе для
сверхзвукового транспортного самолета
«Конкорд» реактивные струи от двух
спаренных двигателей поступают в
трубчатые глушители диаметром 4,3 м,
закрепленные на подвижных тележках.
Телескопические переходники связы-
вают глушители с гондолами двигате-
лей, обеспечивая плотное соединение
при колебаниях крыла и фюзеляжа.
Для снижения температуры газов, про-
ходящих через глушители, к ним под-
мешивается воздух. Шумоглушитель
располагают в бетонном сооружении
длиной 51 м, шириной 5 м и высотой
12,5 м. Отводящий газопровод шумо-
глушителя диаметром 4,9 м имеет длину
47 м и заканчивается вертикальной
трубой диаметром 9 м.
Общая масса конструкций шумоглу
шителя 500 т.
Шумозащитными экранами назы-
вают препятствия между источником
шума и защищаемой зоной, не допус-
кающие прямолинейного распростра-
нения звука. Экран всегда должен
Возвышаться над ограничительной ли-
нией (высотой защищаемого объекта),
чтобы гарантировать снижение шума.
Это превышение называют эффективной
высотой экрана /7,фф. Эффективность
экрана увеличивается с возрастанием
длины пути, проходимого звуком от ис-
точника шума до изолируемого объекта,
а основным параметром расчета явля
ется разность в длине пути, прохо-
димого звуком при наличии экрана и
без него. Кроме того, экран тем эффек-
тивнее, чем ближе к источнику шума.
Экран снижает уровень шума благо-
даря отражению или поглощению звука,
но поскольку оба эффекта наблюдают-
ся одновременно, их не всегда можно
разделить.
Звукопоглощающие конструкции
экранов можно разделить на три груп-
пы:
1)	облицовки из жестких однород-
ных звукопоглощающих материалов без
перфорированного покрытия;
2)	звукопоглощающие облицовки с
перфорированным покрытием;
3)	звукопоглотители резонаторы.
Конструкции звукопоглощающих
панелей шумозащитных экранов имеют,
как правило, перфорированную стенку,
обращенную к источнику звука, и порис-
тое заполнение из различных мате-
риалов (минеральной ваты, пористого
5 Зак. 1027
Рис. 9 4 Конструкция шумозащитного экрана
1— задняя стенка панели экрана; 2— воздушная
полость для поглощения звуков низкой частоты; 3—
пористый материал для поглощения звуков высокой
частоты; 4— решетка илн перфорированная плита для
защиты экрана от повреждения; 5— звуковая волна
бетона, искусственных материалов и
воздушной полости (рис. 9.4). Порис-
тый материал преобразует энергию зву-
ков высокой частоты в тепловую энер-
гию, а расположенная за ней воздушная
полость служит для поглощения зву-
ков низкой частоты.
Резонирующие панели, представ-
ляющие собой специальные тонкие
пластины, заключенные в раму, обла-
дают высоким поглощением на низких
частотах. Под действием звуковых волн
пластины начинают колебаться, гася
таким образом звуковую энергию. К
резонирующим относят также конст-
рукции, разработанные на основе резо-
наторов Гельмгольца, представляющих
собой объем с небольшими отверстиями,
открытыми в сторону источников шума.
Выбор конструкции шумозащитного
экрана необходимо рассматривать в
комплексе со стоимостью всего соору-
жения, а также затратами на его ре-
монт и содержание с учетом Следующих
факторов: высоты и протяженности
экрана, применяемых материалов, кли-
матических параметров, эстетических
качеств, потребностью в размерах
отводимой территории, возможностью
кобинации шумозащитного экрана
с другими объектами.
Большие возможности открывает
применение сборных железобетонных
элементов, позволяющих отказаться от
прочных промежуточных опор, рассчи-
танных на ветровую нагрузку. Жест-
кость конструкции обеспечивается за
счет элементов периодического профиля
(рис. 9.5). Различные по форме элемен-
ты (криволинейные в плане или по ло
маной линии), нанесение на поверх
ность произвольной текстуры позволяют
129
Рис. 9.5. Элементы периодического профиля для объемных шумозащитных экранов
добиваться большого многообразия
внешней формы.
В некоторых международных аэро-
портах в местах опробования двига-
телей самолетов «Боинг-747», ДС-10 и
А-300 устанавливают звукоотклоняю-
щие системы шириной 65 м и высотой
8—12 м (максимальная высота в центре
системы). Система выполнена в виде
сетчатых секций или металлических
Рис. 9.6. Схема планировки МС воздушных судов для запуска и опробования двигателей, оборудован-
ных шумозащитным экраном и струеотклоняющим щитом:
/ струеотклоняющий щит /=70 м; 2— подпорная стенка; 3— ось стоянки воздушных судов; 4— ось установки
главных опор; 5— шумозащитиый экран; 6— отмоска из черного щебня
130
элементов, соединенных болтами и
сваркой, и монтируется под углом 70°.
Исследование уровня шума на расстоя-
нии 100 м от места опробования
двигателей показало, что уровень его
при наличии звукоотклоняющей систе-
мы понизился с 96 до 80 дБА. Счита-
ют, что установка такой системы (за-
щитного экрана) значительно эконо-
мичнее, чем осуществление мероприя-
тий по звукоизоляции прилегающих к
этому месту зданий аэропорта.
Схема стоянки, оборудованной шу-
мозащитными сооружениями, для об-
служивания дозвуковых и сверхзвуко-
вых воздушных судов представлена
на рис. 9.6. В данном случае на МС,
кроме звукозащитного экрана, предус-
мотрена установка и струеотклоняю-
щего решетчатого щита.
9.5. Борьба с электромагнитным
излучением
При размещении на территории
аэродрома радиолокационных станций
и других радиотехнических средств
необходимо предусматривать защиту
обслуживающего персонала, пассажи-
ров и местного населения от воздейст-
вия сверхвысоких частот электромаг-
нитного излучения. В этих целях между
радиотехническими средствами и грани-
цей селитебной территории устанавли-
вают санитарно-защитную зону. Разме-
ры этой зоны определяют расчетом в
зависимости от назначения радиотех-
нического объекта, рабочей частоты,
количества и мощности передатчиков,
типа и высоты антенн над поверхностью
земли, рельефа местности.
Для более рационального использо-
вания территории и размещения на ней
различных объектов санитарно-защит-
ную зону делят на две подзоны: «строго-
го режима» и «ограничений».
Подзона «строгого режима» должна
включать техническую территорию ра-
диообъекта. В том случае, если подзона
больше технической территории, в ее
состав должна быть включена допол-
нительно и часть прилегающей терри-
тории, граница которой определяется
расчетом. На внешней границе этой
подзоны уровень электромагнитной
энергии не должен превышать предель-
но допустимого уровня (ПДУ) для
производственных условий.
Подзона «ограничений» представ-
ляет собой территорию, которая непос-
редственно примыкает к территории
подзоны «строгого режима». На внут-
ренней границе этой территории уровень
электромагнитной энергии не должен
превышать ПДУ для производственных
условий, а на внешней границе — ПДУ
для допустимого в населенных пунк-
тах.
В некоторых случаях в «подзоне
ограничений» может быть сохранена
существующая жилая застройка при
условии проведения комплекса меро-
приятий по снижению в помещениях
уровня облучения ниже ПДУ.
При нахождении производственных
или служебно-административных зда-
ний и сооружений в зонах, где интен-
сивность облучения превышает пре-
дельно допустимые уровни, . следует
предусматривать рациональную пла-
нировку и правильное ориентирование
зданий и групп их относительно источ-
ника излучений, применение специаль-
ных конструкций и материалов, а также
использование лесных насаждений в
качестве радиопоглощающих препят-
ствий.
Производственные помещения, в
которых находятся аппаратура и рабо-
чие места обслуживающего персонала,
следует располагать под антеннами или
в непосредственной близости от основа-
ния насыпи. На территории у насыпи
(эстакады) допускается размещение
складских помещений, стоянок авто-
транспорта и других объектов производ-
ственного» назначения при условии соб-
людения ПДУ облучения
Проектирование в районе аэродрома
жилых поселков и населенных пунктов
и расположение в них жилых домов
следует производить с соблюдением
следующих условий:
интенсивность электромагнитных
излучений от радиотехнических средств,
расположенных на аэродроме, не долж-
на превышать установленных ПДУ об-
лучения для соответствующих катего-
рий лиц;
5*
131
при выборе площадки под жилую
застройку следует использовать защит-
ные свойства местности (возвышенные
участки, лес);
вспомогательные сооружения (ко-
тельные, склады) следует располагать
между радиотехническими объектами и
жилыми зданиями;
многоэтажные административные
и жилые здания, здания культурно-
бытового назначения следует по воз-
можности ориентировать таким обра-
зом, чтобы они были обращены в сто-
рону радиолокационных станций тор-
цовыми стенами;
предусмотреть посадку деревьев и
кустарника на территории жилого
городка.
9.6. Защита окружающей местности
от загрязнений поверхностными
сточными водами
Условия выпуска и степень очистки
поверхностного стока с территории
аэропортов определяют органы по ре-
гулированию использования и охра-
ны вод с учетом местных факторов:
расположение и характеристика водое-
мов, наличие вблизи аэродрома других
производств и источников загрязнений.
Для заданных условий в каждом кон-
кретном случае устанавливают метод
и степень очистки поверхностного сто-
ка с учетом требований Правил охраны
поверхностных вод от загрязнения сточ-
ными водами.
Основными источниками загрязне-
ния поверхностного стока являются
участки технического обслуживания
ВС, а также участки с интенсивным
движением транспортных средств, аэро-
дромной техники. К таким участкам
относят: территорию авиационно-техни-
ческой базы (АТБ) с предангарной
и доводочными площадками, площадки
для мойки и антиобледенительной об-
работки ВС, спецавтобазы, склады
ГСМ, перрон, привокзальную площадь.
Обычно в системе водосточно-дре-
нажной сети аэродрома имеется не-
сколько выпусков, поэтому очистными
сооружениями для очистки и обезвре-
живания поверхностного стока необхо-
димо в первую очередь оборудовать те
132
выпуски, на водосборной площади ко-
торых размещены основные источники
загрязнения поверхностных сточных
вод. На аэродромах классов А, Б и В,
на которых по местным условиям пре-
дусматривают создание водосточно-
дренажной сети, следует предусматри-
вать обезвреживание поверхностного
стока перед сбросом его в водоемы.
Основную массу загрязнений с тер-
ритории аэродромов выносит дождевым
стоком. В связи с периодичностью
образования дождевого стока, резкими
колебаниями его расхода и состава в
системе очистных сооружений аэродро-
ма необходимо предусматривать уст-
ройство аккумулирующих емкостей для
накопления поверхностного стока и
его очистки от основной массы взвеси
и нефтепродуктов, а также биологи-
ческие пруды с естественной или
искусственной аэрацией.
Рабочий объем аккумулирующей ем-
кости следует рассчитывать на накоп-
ление поверхностного стока от слоя
дождя до 10—15 мм в зависимости
от площади данного водосборного бас-
сейна и наличия на нем основных
источников загрязнения.
Стоки дренажных вод в сухую пого-
ду, а также дождевой сток, образую-
щийся при затяжных дождях, после
выпадения осадков 10—15 мм и более
содержат незначительное количество
примесей и могут сбрасываться в во-
доем без очистки, минуя очистные
сооружения. Весенний сток талых вод
допускается сбрасывать в проточные
водоемы без очистки.
Контрольные вопросы
1.	Какие вы зияете способы оценки и нор-
мирования уровня авиационного шума?
2.	Какие значения авиационного шума в за-
висимости от времени суток регламентирует
ГОСТ «Шум авиационный»?
3.	Какие существуют методы оценки уров-
ней авиационного шума в окрестностях аэро-
порта?
4.	Какие вы знаете эксплуатационные и
инженерно-строительные мероприятия по защите
от шума?
5.	Какие мероприятия используют для борь-
бы с электромагнитными излучениями на аэро-
дроме?
6.	Как защищают окружающую аэропорт
местность от загрязнений поверхностными сточ-
ными водами?
Глава 10
ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
|САПР) АЭРОДРОМОВ
10.1.	Общая характеристика
и структура системы
автоматизированного проектирования
аэродромов
Строительное проектирование как
объект автоматизации — это направ-
ленное преобразование исходного опи-
сания проектируемого объекта, содер-
жащееся в задании на проектирование,
в конечное описание, представляющее
собой систематизированное проектное
решение в виде рабочей документации.
Технология автоматизированного
проектирования аэродромов представ-
ляет собой совокупность правил, норм
и других регламентирующих докумен-
тов, определяющих действия инженер-
но-технического персонала по качест-
венному выпуску проектно-сметной до-
кументации в заданное время и с ми-
нимальными затратами, при комплекс-
ном использовании всех обеспечиваю-
щих средств.
Основной эффект от использования
автоматизированных методов обуслов-
лен-автоматизацией проектных работ на
ранних стадиях разработки проектно-
сметной документации, когда выраба-
тываются принципиальные решения (на
стадии технико-экономических изыска-
ний), т. е. при выборе участка рас-
положения аэродрома, ориентиро-
вании ЛП, оптимизации расположения
зданий и сооружений СТТ, оптимиза-
ции примыкания подъездных путей и
инженерных коммуникаций, технико-
экономическом анализе и других
проектных работах.
Поскольку проектирование является
творческим процессом, на первом этапе
должны автоматизироваться те опера-
ции, которые связаны со сбором, пре-
образованием, хранением, передачей
и представлением информации. При та-
кой постановке речь идет не о замене
инженеров ЭВМ, а о создании чело-
веко-машинных систем, разумно ис-
пользующих как логические и вычис-
лительные возможности современных
ЭВМ, так и творческие способности
человека. Такие системы называют
автоматизированными системами про-
ектирования (САПР). Человек в та(ких
системах выступает в качестве направ-
ляющего и оценивающего звена в про-
цессе проектирования. Возможны и
автоматические системы, где человек
участвует только на начальном этапе —
при подготовке исходных данных. За-
тем такая система функционирует без
участия человека. В то же время САПР
обязательно включает в себя большое
количество блоков, работающих в ав-
томатическом режиме.
В общем случае процессы техничес-
кого и строительного проектирования
как объекты автоматизации можно
представить в виде циклической после-
довательности основных проектных опе-
раций.
. Синтез — разработка проектных
решений путем последовательного рас-
чета, конструирования и компоновки
(размещения) отдельных элементов в
единое целое;
моделирование (математическое) -
совокупность математических объектов
(чисел, переменных, векторов, мно-
жеств ит. п.) и отношений между
ними, которая адекватно отображает
некоторые свойства проектируемого
объекта;
анализ — изучение объекта проекти-
рования, выявление исходной информа-
ции и всех требований, предъявляемых
к заданию на проектирование, прогно-
зирование ожидаемых результатов
проектных решений;
принятие решения — выбор основ-
ных проектных решений и методов их
расчета из множества возможных ва-
риантов;
оформление — представление полу-
ченных результатов проектирования в
законченной форме, отвечающей тех-
ническим, экономическим и эстетичес-
ким требованиям;
оценка (в алгоритме) — сравнение
первоначальных требований к объекту
проектирования с полученным оконча-
тельным вариантом проектного реше-
ния;
оптимизация — выбор наилучшего
варианта среди некоторого множества
133
на основе критерия оптимальности и
целевой функции (функции качества).
На каждом уровне процесс проекти-
рования связан с решением совокуп-
ности задач. Разработка по предъяв-
ленному заданию начинается с синтеза
варианта технического решения (струк-
туры). Исходный вариант решения оце-
нивается с позиций удовлетворения за-
данию. Для каждого варианта предус-
мотрена оптимизация параметров, по-
скольку оценка должна выполняться
при оптимальных или близких к ним
значениях параметров выбранного ре-
шения.
Для каждого варианта решения
(структуры) составляют модель объек-
та. Она может быть математической
при автоматизированном проектирова-
нии или физической при эксперимен-
тальном исследовании.
Проектирование можно представить
в виде процесса, имеющего три уровня
иерархии. На первом из них формируют
структуру проектируемого объекта (на-
пример, СТТ или аэродром), т. е. опре-
деляют облик проектируемых сооруже-
ний. На втором уровне оптимизируют
структуру (например, размещение зда-
ний и сооружений), в результате че-
го получают окончательный вариант ре-
шения. На третьем производят пара-
метрическую оптимизацию относитель-
но создаваемой структуры (оптимиза-
цию поэтажных планов зданий, конст-
рукций аэродромных покрытий). При
современном состоянии САПР наиболее
развиты методы решения задач третье-
го уровня. Это естественно, поскольку
существует достаточно много хорошо
разработанных методов параметричес-
кой оптимизации элементов конструк-
ций и планировочных решений объек-
тов. В то же время разработка ме-
тодов решения задач первого и вто-
рого уровней проектирования связана
с многочисленными трудностями, в
частности с проблемами выбора под-
ходящего математического описания,
формальных критериев оптимизации.
Решение большого числа практичес-
ких задач требует использования раз-
личных видов моделей, причем во мно-
гих случаях они должны быть такими,
чтобы результаты моделирования и
сами модели связать между собой.
В систему автоматизированного про-
ектирования (рис. 10 1) входят ав-
томатизированная система исследова-
ния и моделируемого объекта и его
подсистем. От того, насколько удачен
используемый аппарат формализации
(как по конструктивности, так и по
адекватности проектируемых объек-
тов), зависит качество выходной проек-
тно-сметной документации САПР.
Систему автоматизированного про-
ектирования аэродромов (САПР «Аэро-
дром) можно представить в виде ряда
подсистем. Любую из этих подсистем
можно рассматривать как автономную
систему проектирования. Для каждой
из них должны быть выработаны стро-
гая система связей отдельных программ
подсистем между собой, потоки инфор-
мации между ними, вид документации,
Рис 10.1 Блок схема системы автоматизированного проектирования
134
Возможные варианты технических решений
Рис. 10.2. Примерная структура подсистем САПР «Аэродром»
получаемой на ЭВМ, а также целый
комплекс организационно-технических
мероприятий. Некоторые из указанных
подсистем могут быть объединены в
технологические линии проектирования,
а другие — в виде пакетов прикладных
программ. В первом приближении эти
подсистемы (рис. 10.2) могут быть
охарактеризованы следующим образом.
Подсистема проектирования сети аэ-
ропортов и аэродромов в регионе ре-
шает вопрос оптимального размещения
аэродромов в территориальном управ-
лении ГА (области, крае), определения
объемов перевозок и интенсивности
движения на воздушных трассах, оцен-
ки экономической эффективности капи-
таловложений в развитие сети аэро-
дромов и их реконструкцию с уста-
новлением рациональной очередности
работ.
Подсистема оценки экономической
эффективности капиталовложений
включает решение вопросов, связанных
с технико-экономическим обоснованием
строительства, реконструкцией и капи-
тальным ремонтом аэродромов, на осно-
ве определения экономической эффек-
тивности выполняемых работ по раз-
витию и совершенствованию аэродром-
ной сети региона.
Подсистема инженерно-геодезичес-
ких и геологических изысканий должна
включать решение вопросов, связанных
с выбором участков для проектиро
вания аэродромов с учетом типа мест
ности в плане и в продольном про-
филе, устройством подъездных путей'
к аэродрому, проектированием ин-
женерных коммуникаций электро-, топ-
ливо- и газоснабжения, обработкой
материалов аэрофотосъемки и изыска-
тельской информации и построением
цифровой модели местности.
Подсистема проектирования гене-
рального плана аэропортов и аэродро-
мов решает вопросы, связанные с оп-
тимизацией размещения элементов
аэродрома, а также расположения
зданий и сооружений служебно-техни-
ческой территории, трассированием по
материалам аэрофотосъемки или на
другой топографической основе подъез-
дных путей и основных инженерных
коммуникаций к проектируемому аэро-
порту, проектирование узлов пересече-
ний в местах примыкания подъездных
путей.
Подсистема проектирования верти-
кальной планировки аэродрома вклю-
чает: решение вопросов планового и
высотного обоснования положения ис-
кусственных покрытий и грунтовой час-
ти летной полосы аэродрома с учетом
оптимального водоотвода, вопросы под-
счета объемов земляных масс, опти-
мального их распределения в процессе
производства земляных работ, расчета
и проектирования термоизоляционных
насыпей при строительстве аэродромов
в особых инженерно-геологических ус-
ловиях, расчета глубины промерзания
и оттаивания грунтовых оснований
аэродромных сооружений, вертикаль-
135
ной планировки служебно-технической
территории и вынесенных сооружений
за территорию аэропорта и другие
вопросы.
Подсистема проектирования аэро-
дромных покрытий обусловливает сис-
темный подход к проектированию кон-
струкций, оптимизацию выбранного ва-
рианта на основе анализа множества
вариантов монолитных однослойных по-
крытий из бетона, армобетона, желе-
зобетона на искусственных основаниях
различного типа, конструкций двух-
слойных покрытий и усиления сущест-
вующих покрытий, а также предвари-
тельно напряженных сборных и моно-
литных покрытий на различных осно-
ваниях.
Подсистема гидравлических расче-
тов водосточно-дренажной сети аэро-
дрома включает решение вопросов
проектирования грунтовых лотков и
лотков искусственных покрытий, дожде-
приемников и тальвежных колодцев,
смотровых колодцев, коллекторов, пере-
пусков дрен, осушителей нагорных ка-
нав, защитных дамб, устьевых соору-
жений в различных природных усло-
виях, определения расчетных стоков с
поверхности аэродрома и в ряде слу-
чаев необходимых данных для расчета
других водоотводных сооружений.
Подсистема проектирования органи-
зации движения ВС на аэродромах
включает вопросы управления движе-
нием ВС в районе аэродрома с по-
мощью средств УВД, увеличения про-
пускной способности на перспективу с
поэтапным развитием соответствующих
средств, оценку фактической пропуск-
ной способности аэродрома в зависи-
мости от наличия комплекса радиотех-
нических и радиолокационных средств
управления движением ВС.
Подсистема оборудования аэродро-
ма необходимым комплексом радиоло-
кационных, радиотехнических и свето-
технических средств предназначена для
повышения безопасности полетов и
обеспечения регулярной эксплуатации
воздушных судов.
Подсистема аварийно-технического
и режимного обеспечения работы аэро-
порта и аэродрома, а также мероприя-
тий по обеспечению охраны окружаю-
136
щей среды решает вопросы защиты пас-
сажиров и обслуживающего персонала
аэропортов.
10.2.	Структура и состав
обеспечивающих средств САПР
Комплекс средств автоматизирован-
ного проектирования состоит из средств
технического, математического, прог-
раммного, информационного, методи-
ческого и организационного обеспече-
ния. Функционирование системы и
выполнение ею проектных задач осу-
ществляется на основе взаимодействия
комплекса с коллективом разработчи-
ков проекта и коллективом обслужи-
вающего персонала. Система автомати-
зированного проектирования может
быть представлена некоторой иерархи-
ческой структурой, характеризующей
связи между ее элементами (подсисте-
мами) различного назначения: функ-
циональными, технологическими, орга-
низационными и др. Такая система мо-
жет оказаться частью или элементом
другой системы, т. е. выступать в роли
подсистемы. Учитывая, что система
проектирования имеет разветвленную
структуру элементов и большое-коли-
чество внутренних связей между ними,
динамический характер поведения в
процессе функционирования, САПР от-
носят к разряду кибернетических сис-
тем. Детальная структура САПР и со-
став средств, на которых она реализует-
ся, зависит от специфики организацион-
ной структуры предприятия, где она со-
здается, и класса разрабатываемых
объектов.
Коллектив разработчиков включает
в себя всех пользователей системы,
осуществляющих выпуск проектно-
сметной документации. Коллектив об-
служивающего персонала обеспечивает
нормальное функционирование ком-
плекса средств автоматизированного
проектирования и совместно с кол-
лективом разработчиков проекта его
дальнейшее развитие для совершен-
ствования процесса проектирования.
Рассмотрим назначение и структуру
обеспечивающих средств автоматизи-
рованного проектирования.
Компонентами технического обеспе-
чения являются разнообразные средст-
ва вычислительной и организационной
техники. Средства вычислительной тех-
ники включают универсальные ЭВМ,
устройства оперативного взаимодейст-
вия проектировщика с системой САПР,
устройства оперативного ввода—выво-
да алфавитно-цифровой и графической
информации, устройства выпуска
проектной документации. Средствами
организационной техники являются
различные устройства формирования
текстовой документации, размножения
и копирования документов, хранения,
поиска и передачи документации. Со-
вокупность компонентов технического
обеспечения образует комплекс техни-
ческих средств САПР.
Техническое обеспечение САПР в хо-
де ее эксплуатации непрерывно со-
вершенствуется и обновляется.
Компонентами математического
обеспечения САПР являются математи-
ческие модели объектов и процессов
строительства, а также общематема-
тические методы решения научно-тех-
нических задач и задач переработки
информации. Математическое обеспече-
ние реализуется в форме отчетов,
методик, стандартных программ и под-
программ. Автоматизированное проек-
тирование возможно, если для создава-
емого в процессе проектирования объек-
та имеется логико-математическая мо
дель, определяющая зависимость основ-
ных характеристик объекта (техничес-
ких, эксплуатационных, экономических)
от его конструктивных параметров
Иначе говоря, математическое обеспе-
чение включает в себя теорию, мето-
ды, математические модели и алгорит-
мы автоматизированного проектирова-
ния.
Компонентами программного обес-
печения являются документы, содержа-
щие тексты программ, инструкции,
программы на машинных носителях,
эксплуатационные документы. Прог-
раммное обеспечение обычно состоит из
общесистемного и прикладного. Обще-
системное программное обеспечение
включает систему программирования
и операционную систему. Первая из
систем — это комплекс средств по авто-
матизации программирования, напри-
мер языки, трансляторы, стандартные
подпрограммы, тесты; вторая — ком-
плекс управляющих программ, обеспе-
чивающий ввод и вывод информации,
формирование очереди задачи, коорди-
нацию работы отдельных устройств,
распределение памяти, обмен инфор-
мацией, организацию банков.
Прикладное программное обеспече-
ние состоит из комплекса специаль-
ных программ для решения конкре-
ных задач и является предметом раз-
работки в рамках создания конкрет-
ной САПР. В состав прикладного
обеспечения входят, программы и паке-
ты программ, реализующие отдельные
проектные операции, связанные с раз-
работкой проектной документации аэро-
порта или аэродрома (оптимизация
размещения зданий и сооружений на
генеральном плане, проектирование
вертикальной планировки аэродрома,
конструирование и расчет прочности
покрытий); пакеты программ диалого-
вого взаимодействия пользователя с
ЭВМ; системы прикладных программ
для получения проектных решений;
операционная система (управляющая
программа) автоматизированного
проектирования, объединяющая пакеты
программ в единый комплекс и осу-
ществляющая управление процессом
проектирования.
Компонентами методического обес-
печения САПР являются документы,
в которых изложены полностью или
со ссылкой на первоисточники теория,
методы, способы, модели, алгоритмы,
терминология, а также нормативы,
справочники и стандарты, устанавли-
вающие состав и правила отбора и
эксплуатации средств автоматизиро-
ванного проектирования, необходимых
для выполнения проектов объектов
строительства. Монографии, учебники,
труды вузов и НИИ, журнальные
статьи и другие издания, где изложе-
ны теория и методы автоматизирован-
ного проектирования аэропортов и
аэродромов, составляют фундамент
методического обеспечения САПР.
Компонентами информационного
обеспечения являются документы, со-
держащие описание стандартных про-
137
ектных процедур, типовых проектных
решений, их элементов, комплектующих
изделий и материалов, а также файлы
и блоки данных на машинных носи-
телях. Совокупность компонентов это-
го вида обеспечения образует инфор-
мационную базу (базу данных) САПР.
База данных состоит из двух видов
информации: постоянной и переменной»
Постоянная информация — это норма-
тивно-справочные данные, ценники, све-
дения о типовых решениях, СНиПы,
т. е. информация, характеризующая
класс проектируемых объектов в целом.
Переменная информация — это исход-
ные данные или данные, перераба-
тываемые или накапливаемые в про-
цессе проектирования. Такая информа-
ция отражает свойства конкретного
объекта проектирования, его геометри-
ческие, физические, топологические и
другие характеристики.
Компонентами организационно-тех-
нологического обеспечения САПР яв-
ляются методические и инструктивные
материалы, положения, приказы и дру-
гие документы, содержащие сведения
о структуре, задачах и функциях проек-
тных подразделений и институтов, ис-
пользующих средства САПР, а также
описание технологии автоматизирован-
ного проектирования, квалификацион-
ные требования к категориям работ-
ников, штатные расписания Совокуп-
ность компонентов организационно-тех-
нологического обеспечения опре-
деляет организационные формы созда-
ния, эксплуатации и развития САПР.
10.3.	Технические средства САПР
Средства технического обеспечения
САПР, образующие комплекс ее техни
ческих средств (КТС), включает в себя
набор аппаратных средств вычисли
тельной и организационной -техники,
предназначенных для ввода информа-
ции в систему обработки, передачи и
хранения информации, а также для
ее вывода пользователю. В состав
КТС входит также вспомогательное
оборудование для обеспечения нор-
мального функционирования комплекса
(ремонтно-диагностическое оборудова
138
ние, блоки энергопитания, системы
кондиционирования). Ядром КТС явля-
ется центральное обрабатывающее
устройство ЭВМ, в которое входят
центральные процессоры, системы па-
мяти, аппаратура связи и телекомму-
никации (каналы связи). Системы ав-
томатизированного проектирования
создаются в настоящее время на базе
вычислительных машин единой системы
ЕС ЭВМ и ПЭВМ.
Состав и структура комплексов тех-
нических средств определяются специ-
фикой, создаваемой САПР в зависимос-
ти от уровня и объема автоматизации
проектных работ.
Для успешной реализации задач
автоматизированного проектирования
к комплексу технических средств
предъявляют ряд требований. Так, цен-
тральная ЭВМ должна иметь быстро-
действие 20Q—300 тыс. операций в 1 с,
оперативную память не менее 256 кбайт
и память на устройствах прямого
доступа не менее 100 Мбайт, высокую
надежность — не более 1 отказа на
500 ч работы. ЭВМ также должна
обладать большой скоростью обмена
между внешней и внутренней памятью,
возможностью работы в реж'име муль-
типрограммирования и разделения вре-
мени, программной информационной
совместимостью с другими ЭВМ и пе-
риферийными устройствами, возмож-
ностью ввода информации с различных
носителей и непосредственно с линий
связи, широкой номенклатурой и боль-
шим числом параллельно работающих
периферийных устройств.
Необходимо предусматривать также
возможность наращивания конфигура-
ции комплекса путем организации
многопроцессорных комплексов и уве-
личения номенклатуры периферийных
устройств.
Наиболее близким к перечисленным
требованиям являются ЭВМ ЕС-1035 и
ЕС-1040. В качестве ЭВМ-сателлитов
обычно применяются малые машины
семейства СМ, которые служат для
управления отдельными устройствами
технического комплекса, подготовки и
обработки информации, а также ПЭВМ.
Посредством канального оборудова-
ния к центральному процессору ЭВМ
Рис. 10.3. Структурная схема комплекса технических средств
ЕС может подключаться в различных
комбинациях следующее периферийное
оборудование для ввода—вывода, пере-
дачи и хранения информации: накопи-
тели на магнитных барабанах; нако-
пители на магнитных дисках; накопите-
ли на магнитных лентах; устройства
ввода—вывода с перфолент; алфавит-
но-цифрорые печатающие устройства,
электрические пишущие машинки для
связи оператора с ЭВМ; графопострои-
тели планшетного и рулонного (бара-
банного) типов; алфавитно-цифровые
и графические дисплеи с дополнитель-
ным оборудованием для ввода символь-
ной и графической информации (напри-
мер, клавиатура, световые перья, ручки
управления); устройства термообработ-
ки данных, включая мультиплексоры
(устройства, осуществляющие управле-
ние и переключение внешних каналов
ЭВМ), комплекты аппаратуры переда-
чи данных; абонентские пульты (вклю-
чая абонентские пульты на базе мини-
ЭВМ) .
К этому же типу оборудования
относят устройства подготовки данных
для различных машинных носителей
(перфолент, магнитных лент) и их рас-
шифровки. Часть из названных средств
входит в состав стандартного пери-
ферийного оборудования ЕС ЭВМ,
другая — включается в состав КТС
САПР из номенклатуры средств, разра-
батываемых специально для систем ав-
томатизированного проектирования. К
таким средствам относятся графопос-
троители, дисплеи, устройства оптичес-
кого считывания документов, устрой-
ства считывания графической инфор-
мации (диджитайзеры), устройства
ввода—вывода речевой информации.
На рис. 10.3 в качестве примера
представлена типовая структура ком-
плекса технических средств системы
автоматизированного проектирования
третьего поколения машин (на базе
ЕС ЭВМ).
В настоящее время наблюдается
тенденция развивать многотерминаль-
ные автоматизированные рабочие мес-
та для строительного проектирования
(АРМ-С).
АРМ-С представляет собой совокуп-
ность специализированных устройств,
обеспечивающих режим взаимодей-
ствия проектировщика с ЭВМ в про-
цессе автоматизированного проекти-
рования. Назначение АРМ-С — подго-
товка исходных данных, преобразова-
ние, проверка и корректировка тексто-
вой и графической информации, работа
в режиме диалога проектировщик —
ЭВМ, получение технической проект-
ной документации в виде пояснитель-
ной записки, таблиц, спецификаций,
смет и чертежей.
В состав АРМ-С входят обычно
средства ввода, вывода, отображения
и регистрации информации, а также
139
мини-ЭВМ различной производитель-
ности в качестве средств обработки
информации и управления периферий-
ным оборудованием.
Для обеспечения оперативного вза-
имодействия с ЭВМ в состав АРМ-С
вводят дисплеи — алфавитно-цифровые
и графические, с помощью которых
организуется диалоговый режим проек-
тировщик — ЭВМ. Ввиду значительно-
го объема графической информации
в процессе строительного проектиро-
вания особое место занимают графи-
ческие дисплеи, которые отличаются
большой скоростью обмена информа-
цией с ЭВМ и простотой ввода—выво-
да. Они позволяют выполнять различ-
ные преобразования графической ин-
формации: сдвиг, редактирование, из-
менение масштаба, поворот, а также
отображать на экране различную сим-
вольную информацию.
Важнейшим звеном АРМ-С являют-
ся графопостроители, с помощью ко-
торых формируется графическая доку-
ментация.
10.4.	Структура математической
модели, методы и аппарат
моделирования аэродромных
сооружений
Математической моделью называют
совокупность уравнений, условий и ог-
раничений, описывающих функциони-
рование элемента, конструкции, плани-
ровочных решений или объекта в це-
лом. Общая модель, как правило,
должна отражать следующие основные
факторы: работоспособность (взаимо-
действие с внешней средой и другими
элементами); надежность (запасы
прочности и долговечности строитель-
ных конструкций) и экономическую
эффективность (стоимость возведения
и эксплуатации, технологичность плани-
ровочных решений, затраты энергии,
трудоемкость, расходы материалов).
Обычно общая модель содержит
частные подмодели, отражающие от-
дельные факторы функционирования
системы (объекта). Структура матема-
тический модели в системе САПР по-
казана на рис. 10.4 Модель осущест-
вляет преобразование входных пара-
метров, отражающих условия нагруже-
ния, среды, в параметры выхода,
характеризующие процессы и состояние
поведения проектируемых конструкций
и объектов.
При автоматизированном проекти-
ровании аэродромов и аэропортов ма-
тематическое моделирование исполь-
зуют уже на первых этапах разра-
ботки проекта — при подготовке циф-
ровой и математической моделей мест-
ности (ЦММ и МММ), которые, обла-
дая значительно большей информа-
ционной емкостью по сравнению с обыч-
ным планом местности, являются осно-
вой, на которой выбирают наилучшее
пространственное 'положение поверх-
ности ЛП аэродрома и участка раз-
мещения зданий и сооружений СТТ
аэропорта.
В процессе оптимизации поверхно-
сти ЛП, а также при автоматиза-
ции проектирования вертикальной пла-
нировки аэродрома, водосточной сети,
подсчете объемов земляных масс и сос-
Рис. 10.4. Структура математической модели
140
тавлении схемы оптимального переме
щения используют методы аналитичес-
кой геометрии на плоскости, линейной
алгебры, линейного и динамического
программ ирования.
При проектировании генерального
плана СТТ аэропортов удобно поль-
зоваться матричной моделью объекта.
В данном случае каждый первичный
элемент (здание или сооружение) сис-
темы (генплана СТТ) соотносится с
определенной подсистемой (группой
зданий, например, для обслуживания
пассажиров или ВС) и участвует в
реализации определенной элементарной
^функции. Весь набор первичных эле-
ментов, участвующих в выполнении
определенной функции, образует функ-
циональную подсистему; она отражает-
ся одной строкой матрицы. Набор эле-
ментарных функций, в свою очередь,
реализуемых одной структурной под-
системой, образует один столбец матри-
цы. Можно соединить элементы мат-
рицы между собой линиями-связями,
в результате чего получают структур-
ный граф исследуемого объекта.
Для решения обширного круга пла-
нировочных задач, особенно при разра-
ботке генеральных планов аэропортов,
большое значение имеет использование
и моделирование аппарата теории гра-
фов. В проектной практике часто при-
ходится анализировать взаимное распо-
ложение объектов СТТ, выбирать опти-
мальное расположение (прохождение)
инженерных сетей, мест посадки отдель-
ных сооружений (котельных, водоза-
борных сооружений). Для этого услов-
но изображаемые точками и другими
символами объекты, планировочные
узлы соединяются линиями или стрел-
ками, обозначающими некоторые связи
или отношения. Такие схемы, называ-
емые графами, могут выражать мно-
жество разнообразных планировочных
и коммуникационных ситуаций, причем
делают это весьма наглядно, в виде
привычного для инженера графическо-
го образа. Следует отметить, что мето-
ды решения задач с применением тео-
рии графов просты, наглядны и не свя-
заны с громоздкими и сложными вы-
числениями.
Теория .вероятностей оказывается
мощным инструментом моделирования
в тех случаях, когда та или иная
проектная задача связана с необходи-
мостью учитывать в решении элементы
случайностей, неопределенности и мно-
гопричинности, свойственные многим
задачам проектирования зданий и соо-
ружений аэропортов при необходимости
учета массовых процессов и явлений
(например, перемещения и обслужива-
ния пассажиров в аэровокзале, про-
цессов технического обслуживания ВС
на перронах, МС, АТБ).
С большим эффектом в проектной
практике могут быть использованы и
такие разделы теории вероятностей,
как математическая статистика, теория
корреляции, теория массового обслу-
живания и теория марковских (слу-
чайных) процессов. Эти методы могут
широко использоваться при моделиро-
вании движения ВС на аэродроме,
анализе пропускной способности аэро
портов и аэродромов, определении
необходимых размеров и рациональной
планировки перронов и МС, привок-
зальных площадей и других сооруже-
ний.
Дифференциальное и интегральное
исчисление, как классический аппарат
высшей математики, может быть широ-
ко использовано для решения ряда
прикладных проектных задач В част-
ности, в тех случаях, когда известна
аналитическая форма выражения той
или иной зависимости и закономернос-
ти, даже такая элементарная вычис-
лительная процедура, как определение
экстремума несложной функции с по-
мощью дифференцирования и прирав-
нивания нулю первой производной,
может дать неплохие результаты.
Примером математических моделей,
описывающих статическое и динами-
ческое состояние различных конструк-
ций, могут служить традиционные ме-
тоды их расчета, которые реализуются
в виде группы математических выра-
жений. Представление этого процесса
последовател ьностью м атематически х
формул или отношений означает, что
процесс выражен в виде алгоритма.
В таком случае можно утверждать,
что составлена математическая модель
для расчета определенной конструкции.
141
Примерами дискретных моделей яв-
ляются модели конечного и гранично-
го элемента, которые в настоящее вре-
мя широко используются при расчете
строительных конструкций самого
различного назначения.
Численные методы интегрирования
дифференциальных уравнений (вклю-
чая методы конечных разностей и ко-
нечных элементов) могут быть реали-
зованы в различных моделях, использу-
емых при проектировании аэродромных
покрытий, оценке напряженного состоя-
ния грунтовых и искусственных осно-
ваний, выборе требуемой степени термо-
стойкости жестких покрытий и других
задачах.
В условиях САПР используют не
только графическое отображение ре-
зультатов математического модели-
рования, но и формирование плоских
отображений объемных объектов с по-
мощью ЭВМ, т. е. графическое модели-
рование на информационно-математи-
ческой основе. Появляется возможность
даже получать и трансформировать в
ходе проектирования изображения
объектов, заданных математически.
Контрольные вопросы
1.	Какие процессы строительного проекти-
рования > являются объектами автоматизации?
2.	Какие основные подсистемы включает
САПР «Аэродром»?
3.	Какова структура обеспечивающих средств
автоматизированного проектирования?
4.	Для чего предназначен АРМ-С?
5.	Что включает в себя аппарат матема-
тического моделирования?
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА АЭРОДРОМОВ
Глава 11
ТРЕБОВАНИЯ К ВЕРТИКАЛЬНОЙ
ПЛАНИРОВКЕ АЭРОДРОМОВ
11.1.	Общие сведения
о проектировании вертикальной
планировки
Земная поверхность, имеющая не-
ровности—хребты (водоразделы),
холмы, лощины (тальвеги), седловины,
котловины (блюдца),— обычно непри-
годна для взлетов и посадок ВС и
требует исправления рельефа. Чтобы
создать горизонтальную поверхность
необходимых размеров, идеальную для
удобства и безопасности взлетно-по-
садочных операций ВС, потребовалось
бы выполнить значительный объем зем-
ляных работ, что связано с большими
затратами сил и средств. Причем
такая поверхность не удовлетворяла бы
требованиям водоотвода. Поэтому по-
верхность летного поля проектируют
с уклонами, обеспечивающими безопас-
ность взлета, посадки'и руления ВС и
беспрепятственный сток воды. Это усло-
вие обеспечивается лишь при тесной
взаимосвязи решений вертикальной
планировки и системы водоотвода.
Проектирование и графическое
оформление проектной поверхности на-
зывают проектированием рельефа лет-
ных полей, или вертикальной плани-
ровкой. Полученные материалы в ре-
зультате проектирования называют
проектом вертикальной планировки.
При проектировании геометрического
очертания поверхности летного поля не-
обходимо по возможности сохранить
очертание естественной поверхности
для получения минимальных объемов
разрабатываемого грунта. Это достига-
ется вписыванием проектной по-
верхности в естественную поверхность
летного поля, вследствие чего основ-
ные формы естественной * поверхности
(склоны, водоразделы, тальвеги, всхол-
мления) остаются и иа проектной по-
верхности, но подвергаются исправле-
нию. Допускаемое геометрическое очер-
тание поверхности летного поля и ис-
кусственных покрытий устанавливается
нормативными техническими требова-
ниями.
Основными характеристиками рель-
ефа аэродрома являются: средний ук-
лон поверхности tcp, частный уклон
поверхности t, излом поверхности At,
шаг проектирования а, радиус кривиз-
ны поверхности R, расстояние види-
мости /вид.
Средним уклоном поверхности
участка вдоль профиля называют част-
ное от деления разности (превышения)
отметок конца и начала участка АД
на его протяженность.
Так, если точка F имеет отметку
HF, а точка А — НА (рис. 11.1), то пре
вышение точки F над А составит А//=
= НГ — НА. При расстоянии между А и
F, равном L, средний уклон поверхности
участка
. _ HF - НА _
• 'с₽— L ~ L
Средний уклон относят к длине
ИВПП, он характеризует уклон услов-
ной линии, соединяющей концы ИВПП.
Частным уклоном называют уклон
на участке между двумя соседними
изломами профиля. Частный уклон
определяется частным от деления раз-
ности отметок конца и начала рас-
сматриваемого участка на его протя-
женность.
Частные уклоны в направлении оси
ЛП называют продольными уклонами,
,	143
рис. 11 2. Характер изломов поверхности летной
полосы
О
11.3. Схема излома поверхности продольного про-
филя
144
а в направлении, перпендикулярном
к оси летной полосы,— поперечными.
На концевых участках ЛП различают
восходящие и нисходящие продольные
уклоны.
Нисходящим уклоном называют
продольный уклон концевого участка,
направленный к торцу летной полосы;
продольный уклон, имеющий обратное
направление, называют восходящим.
Излом поверхности — это угол, об-
разующийся в точках изменения укло-
нов проектной или существующей по-
верхности.
Излом поверхности определяется
суммой или разностью уклонов смеж-
ных участков «1, /21 суммой, если уклоны
смежных участков имеют взаимно про-
тивоположное направление (рис.
11.2, а); разностью — если смежные
уклоны одного направления (рис.
11.2,6). Изломы на выпуклых участ-
ках профиля называют трамплинами,
на вогнутых участках — встречными ук-
лонами.
Шаг проектирования определяет ми-
нимальное расстояние между соседними
изломами профиля (рис. 11.3). Нор-
мами установлен минимальный шаг
проектирования, равный размеру сто-
роны квадрата нивелировочной сетки,
обычно принимаемый 40 м.
Радиус кривизны поверхности опре-
деляет кривизну поверхности элемен-
тов летного поля. Летная полоса имеет
обычно криволинейную поверхность с
различными по значению и направле-
нию уклонами. Изменение направления
уклона усложняет взлет и посадку ВС.
Так, например, при взлете с полосы с
выпуклым (рис. 11.4, а) продольным
профилем ВС может самопроизвольно
оторваться от полосы на участке пере-
лома профиля, не достигнув скорости
отрыва, а затем удариться колесами о
понижающуюся поверхность полосы.
При движении ВС ЛП с вогнутым
продольным профилем (рис. 11.4,6)
резко возрастает сопротивление движе-
нию и нагрузки на шасси там, где
изменяется направление уклона. Сле-
довательно, ЛП должна иметь плав-
ное сопряжение смежных уклонов.
Плавность сопряжения смежных укло
нов обеспечивается в пределах допус-
Рис. 11.4. Характер изменения нагрузки на шасси самолета
тимой кривизны поверхности в верти-
кальной плоскости.
Кривизну поверхности принято ха-
рактеризовать радиусом круговой дуги,
проходящей через точки излома профи-
ля (см. рис. 11.3). Установим связь
между радиусом кривизны R, шагом
проектирования а и изломом поверх-
ности At. Для этого рассмотрим про-
дольный профиль участка аэродрома
(см. рис. 11.3), где точки А, В и С
являются вершинами квадратов ниве-
лировочной сетки. Через точки А, В и С
проведем окружность радиусом R с цен-
тром в точке О. При постоянном шаге
проектирования а — АВ = ВС треуголь-
ники АОВ и ВОС равнобедренные и
равны друг другу. Опуская из точки О
перпендикуляры OD и ОЕ и обозначая
излом профиля в точке В—At, нахо-
дим, что
< DOE = Д1 и < DOB = < ВОЕ =
Из треугольника ВОЕ можно уста-
новить, что
sin-7"~ tg-T=
Так как изломы профиля участков,
предназначенных под аэродромы, неве-
лики, то sinAt/2« At/2.
Следовательно, At/2 = a/(2/?).
Отсюда получаем выражение для
радиуса кривизны
R = a/?M.
Это выражение справедливо и для
вогнутой поверхности. Подставляя в
последнее выражение минимальное зна-
чение вертикального радиуса кривиз-
ны, получим максимальное допустимое
значение излома профиля при задан-
ном шаге проектирования:
A* max ^/Rrain-
Безопасность выполнения взлетно-
посадочных операций определяется ви-
димостью на ВПП.
Расстояние видимости позволяет
пилоту своевременно принять необхо-
димые меры безопасности при взлетах
и посадках ВС и внезапном появле-
нии препятствий на ЛП. Установлено,
что продольный профиль ИВПП дол-
жен обе» печивать взаимную видимость:
двух точек, находящихся на высоте
3 м от поверхности ИВПП на расстоя-
нии не менее половины длины ИВПП
для аэродромов классов А, Б, В, Г, Д;
двух точек, находящихся на высоте
2 м от поверхности ИВПП на расстоя-
нии не менее половины длины ИВПП
для аэродромов класса Е.
Продольный профиль ИВПП дол-
жен удовлетворять также требованию
видимости антенны КРМ с опорной
точки радиомаячной системы (РМС)
аэродрома в зависимости от катего-
рии РМС, устанавливаемой проектом
в соответствии с ведомственными нор-
мами на проектирование объектов УВД,
радионавигации и посадки.
Продольный профиль РД должен
обеспечивать свободный обзор поверх-
ности РД из любой точки, распо-
ложенной на высоте 3 м, на расстоянии
300 м для аэродромов классов А, Б,
В. Г, Д и из любой точки, распо-
ложенной на высоте 2 м, на расстоянии
250 м для класса Е.
145
11.2. Требования к рельефу
поверхности аэродрома
Основные характеристики рельефа
поверхности аэродромов назначают так,
чтобы обеспечить безопасный разбег,
пробег, руление ВС и сохранить укло-
ны для отвода воды. Для рельефа
аэродрома устанавливают определен-
ные требования.
Чтобы обеспечить безопасность
Таблица 11.1
Уклон
Максимально допус
касмое значение ук-
лона грунтовых эле-
ментов для аэрод-
ромов класса
А, Б. вГг? Д Е
Продольный — участка
ГВПП.
среднего
концевого нисходящего
» восходящего
Поперечный — ГВПП (при
односкатном н двухскатном
поперечных профилях)
Продольный участков
КПБ
НИСХОДЯЩИЙ
восходящий
Поперечный КПБ при
профиле.
односкатном
двухскатном
Продольный участков
БПБ
0,020
0,020
0.008
0 020
0.020
0,008
0.020
0,030
с родне! о
концевого нисходящего
»
Поперечный
Продольный
ный РД
Продольный
МС
Поперечный
МС
Поперечный
обочин
восходящего
БПБ
и попереч
групповых
групповых
грунтовых
ИВПП перронов и груп-
повых МС
РД и площадок снециаль-
ного назначения
0,025
0,025
0,015
0,025
0,025
0.015
0,025
0,030
0.030
0.025
0,015
0,025
0,030
0.020
0,025
0.030
0,020
0,020
0,008
0.025
0,020
0,020
0,015
0.025
0,030
0,025
0,025
0,015
0,030
0.025
0,020
0,015
0.025
0,030
0.030
0,025
0,015
0,030
0,030
0.025
0,020
0,025
0.030
Примечания I Диту концевых участков
1 ВПП и БПБ при па <11лчс1|пи продольных уклонов
принимаю! равной '/», длины I ВПП
2 Поверхность РД. расположенной в пределах
ЛП. должна плавно сопрягаться с се поверхностью
и иметь продольный и поперечный уклоны, а также
радиусы вертикальных кривых не более юпускае
мых дш соответствующего грунтового элемента пт-
ной 11О.ПЧ ы
1 На конце вых участках ГВПП продольные хк
юны должны иметь одно направление (носхо.тяпни
и hi пи. ходящие )
взлетов и посадок ВС и сток водь!,
требованиями установлены минималь-
ные и максимальные уклоны поверх-
ностей аэродромов.
Замедленный сток атмосферных
осадков приводит к переувлажнению
грунтов и уменьшению сопротивления
нагрузкам от колес ВС. Поэтому в
средних грунтовых условиях северной и
центральной полос европейской части
СССР поверхности грунтовых эле-
ментов должен быть придан уклон не
менее 0.005. В тяжелых суглинистых
и глинистых грунтах, чтобы улучшить
условия поверхностного водоотвода,
допустимо увеличение уклона до 0,007.
На легких, хорошо дренирующих су-
песчаных, песчаных и гравелистых
грунтах уклоны можно уменьшать до
0,002—0,003.
Малые уклоны можно допускать
также в заслушливых степных и полу
пустынных районах с недостаточным
увлажнением, где осадков немного или
значительная часть их выпадает в зим-
ний период (Среднее и Нижнее По-
волжье, южные районы Украины).
В основу нормирования максималь-
ных уклонов (табл. 11.1) аэродромов
положено условие обеспечения безо-
пасности взлета, посадки и руления
ВС и неразмываемость грунтовой
поверхности. Минимально допустимые
радиусы кривизны грунтовых поверх-
ностей аэродромов R.... приведены в
табл. 11.2.
Допускаемая разность смежных ук-
лонов при шаге проектирования 40 м
такова:
м 10 000 8000 6000	4000 3000
\/	0,004	0,005 0,006 0 010 0.013
Таблица 112
Элемент аэродрома	Минимальный радиу<. м, вер- тикальных кривых в продольном направлении для элементов аэродромов классов			
	л	Б. в	г л	F
I ВПП	10 000	10 000	6000	6000
БПБ и КПБ РД	60(H)	60(Х)	4000	4000
мт ист рал Ы1 <1 я и соединительная	6000	6000	woo	3000
вс ио мигательная	3000	3000	3000	2500
Таблица 11.3
	Максима ч.по	топускасмое	«наченне уклона элементов	
	с искусственным покрытием ыя аэро (ромов класса			
Ук ion				
	А. Ь В	г	д	1
Продольный — участков ИВПП:				0.020
среднего	0,0125	0.015	0.015	
концевого	0,008	0.015	0,015	0.015
Поперечный — ИВПП Продольный — РД:	0,015	0.015	0.020	0 020
магистральных и соединительных	0,015	0.025	0,025	0,020
вс помогател ьн ы х	0,020	0.030	0,030	0,030
Поперечный РД	0.015	0,020	0,020	0.020
Продольный и поперечный — перронов, МС и	0.010	0.010	0,010	0,020
площадок специального назначения				
Продольный — укрепляемых участков, примы- кающих к торцам ИВПП	0.008	0.015	0.015	
Поперечный — укрепляемых участков, примы- кающих к торцам ИВПП	0,015	0,015	0,020	
Поперечный укрепляемых отмостков ИВПП. перронов, МС и площадок специального назна- чения', 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
Примечания I Длину концевых участков ИВПП при ни шачепин про юлиных уклонов принимают ран
ной 1/«, длины ИВПП
2 На концевых участках ИВПП продольные уклоны должны быть одною направления (восходящие или
нисходящие).
3 Уклоны РД и обочин РД. располагаемых в пределах ЛП. должны соответствовать уклонам, принятым
для ЛП
4 Под средним продольным уклоном ИВПП понимают отношение раиюсти отметок начала и конца ИВПП
к ее длине
5 При реконструкции существующих аэродромов допускается »начение укюнов. \ка1анны\ в таб шпе,
увеличивать, но не более чем на 20 %
Требования к рельефу поверхности
ИВПП, РД, МС, перронов с искусст-
венными покрытиями более высокие,
чем к рельефу ЛП с дерновым покро-
вом, так как с них производят по-
леты .тяжелых ВС, обладающих высо-
кими скоростями взлета и посадки.
Для обеспечения водоотвода про-
дольный уклон должен быть не менее
0,0025—0,0030 при устройстве откры-
тых лотков в кромках покрытий. При
отсутствии открытых лотков в кромках
допускается проектирование продоль-
ного профиля покрытия с нулевым
уклоном при условии обеспечения на-
дежного стока с покрытия (за счет
поперечного уклона) со сбросом воды
на грунт или в грунтовые лотки, дну
которых должен быть придан уклон не
менее 0,005.
Максимальные уклоны поверхности
искусственных покрытий различных
элементов аэродрома принимают не
более уклонов, указанных в табл. 11.3,
.а радиусы кривизны поверхности в
продольном направлении должны быть
не менее приведенных в табл. 11.4.
Допускаемая разность смежных укло-
нов \i в продольном направлении при
шаге 40 м такова:
/? м 30 000 20 000 10 000 6000 3000
\/"	0.0013 0,0020 0 0040 0,0060 0,0130
Чтобы ускорить сток воды, мини-
мальные поперечные уклоны покрытии
принимают значительно большими, чем
минимальные продольные уклоны,
т. е. в пределах от 0,008 до 0,015.
Однако на участках пересечения покры-
тиями грунтовых ЯП или полос безо
Таблица 114
Класс аэро- дрома	Ра ни}с кри внлны по верхпости ИВПП, V		К i.icc а эро 1 рома	Радиус кри внм<ы поверх пости ИВПП м
А	30 000		В	20 000
Б	20 000		г. л г	10 0(H) 6(М)0
147
пасности минимальные поперечные ук-
лоны следует уменьшать для того,
чтобы покрытия не затрудняли летную
работу на пересекаемых участках аэро-
дрома.
11.3.	Способы изображения рельефа
и методы проектирования
вертикальной планировки аэродромов
Для изображения рельефа земной
поверхности участков, подлежащих вер-
тикальной планировке, принимают спо-
собы горизонталей и числовых отме-
ток. При способе горизонталей естест-
венную поверхность изображают систе-
мой горизонталей на плане в виде непре-
рывных тонких и плавных кривых ли-
ний. При способе числовых отметок
поверхность изображают системой от-
меток. Для этого территорию аэродрома
разбивают сеткой на квадраты разме-
ром 40X40 м. Основное направление
сетки квадратов должно быть парал-
лельно оси ЛП.
Состав и способы изображения
рельефа зависят от стадии проекти-
рования аэропорта.
Установлены стадии проектирова-
ния: технике экономическое обоснова-
ние проекта (ТЭО), проект (рабочий
проект) и рабочая документация.
На стадии ТЭО проекта проектиро-
вание вертикальной планировки произ-
водят методом горизонталей, на стадии
рабочий проект, рабочая документа-
ция — методом горизонталей и отметок.
В соответствии с основными спосо-
бами изображения поверхности земли
и стадиями проектирования разработа-
ны и методы проектирования верти-
кальной планировки аэродромов по го-
ризонталям и числовым отметкам.
В методе проектирования по гори-
зонталям на план графическими прие-
мами наносят проектные горизонтали,
которые соответствуют поверхности,
удовлетворяющей техническим требова-
ниям. Основное достоинство метода го-
ризонталей заключается в его нагляд-
ности, так как горизонтали позволяют
достаточно полно и правильно предста-
вить рельеф территории аэродрома.
Вместе с этим метод горизонталей
143
не дает значения проектных отметок,
необходимых в дальнейшем для выноса
проекта в натуру, и поэтому может
использоваться лишь на стадии ТЭО.
Идея метода проектирования по
числовым отметкам отличается тем, что
проектные отметки, соответствующие
требуемой поверхности, определяют не-
посредственно аналитически в верши-
нах квадратов нивелировочной сетки и
их в дальнейшем выносят в натуру
в процессе разбивочных работ. Основ
ной недостаток метода отметок — от-
сутствие наглядности в изображении
рельефа и его трудоемкость. Поэтому
изображение поверхности только в от-
метках при вертикальной планировке
аэродромов находит ограниченное при-
менение. Обычно поверхность аэродро-
ма изображается одновременно в от-
метках и горизонталях.
Приведем некоторые определения и
понятия, ’необходимые в дальнейшем.
Существующая (естественная) по-
верхность характеризуется натурными
отметками отдельных точек и натур-
ными горизонталями. Эти горизонтали
изображают на плане в виде непре-
рывных тонких плавных кривых ли-
ний; отметки выписывают справа внизу
в вершинах квадратов пикетажной сет-
ки нивелирной съемки проектируемого
участка.
Проектная поверхность характери-
зуется проектными отметками и проект-
ными горизонталями. Проектные гори-
зонтали вычерчивают плавными утол-
щенными линиями, а отметки выпи
сывают в вершинах квадратов над от-
метками земли. Алгебраическая раз--
ность между проектными отметками
поверхности в данной точке и натур-
ными отметками называют рабочей от-
меткой; она определяет в отдельных
точках участка глубину выемки или
высоту насыпи. Глубину выемки обозна-
чают отметкой со знаком «минус»,
высоту насыпи — отметкой со знаком
«плюс». Рабочие отметки определяют
на планах нивелирной съемки приме-
нительно к вершинам квадратов, где
выписывают отметки существующей и
проектной поверхностей (рис. 11.5)
Точки поверхности аэродрома,
имеющие одинаковые отметки земли и
проектные отметки, называют точками
нулевых работ. На плане вертикаль-
ной планировки линии нулевых работ
изображают плавной штрихпунктирной
линией. Изолинии нулевых работ огра-
ничивают контуры участков выемок и
насыпей.
Натурные горизонтали и проектные
горизонтали с равными отметками на-
зывают одноименными. Геометрические
места точек, отстоящих по вертика-
ли от проектной поверхности на оди-
наковых расстояниях, называют изопо-
верхностями. Линии пересечения су-
ществующей поверхности с изоповерх-
ностями называют изолиниями. Изо-
линии, соединяющие точки пересече-
ния натурных горизонталей и проект-
ных горизонталей с отметками, крат-
ными сечению горизонталей, будут
изолиниями соответствующей глубины
(рис. 11.6). Дефектными местами назы-
вают участки, поверхность которых не
соответствует требованиям, предъявля-
емым к рельефу поверхности аэро-
дромов. Небольшие по высоте и про-
тяжению отдельные неровности назы-
вают микрорельефом. Высота таких не-
ровностей всегда меньше высоты .сече-
ния горизонталей.
Проект вертикальной планировки
аэродрома разрабатывают на основе
зачительного числа исходных данных.
Чтобы составить проект вертикальной
планировки аэродрома, необходимы:
1)	нормативные требования к
проектной поверхности аэродрома (ук-
лонам, кривизне поверхности ИВПП,
ГВПП, РД, МС и др.);
2)	схема генерального плана аэро-
дрома в масштабах 1:5000 и 1:2000,
на которых указывают внешние конту-
ры аэродрома, летное поле и полосы
безопасности, размещение в плане
ИВПП, РД, МС и перронов;
3)	план топографической съемки
участка в масштабе 1:5000 с изобра-
жением резьефа горизонталями сече-
нием 0,5 м (для разработки ТЭО) и
в масштабе 1:2000 с изображением
рельефа местности отметками в верши-
нах квадратов нивелировочной сетки и
горизонталями \сечением 0,25 м (для
разработки рабочего проекта). Для ре-
шения сопряжений поверхности аэро-
-0,55	10+0			
+ 0,10	10,05 10,00		«3	
9, so
1’нс. 11.5. Пример отметок поверхности в вершине
квадрата
дрома с прилегающей местностью, воп-
росов отвода поверхностных вод за пре-
делы аэродрома в план топографи-
ческой съемки должна входить также
и местность, непосредственно примы-
кающая к аэродрому. Для этого мож-
но использовать топографические карты
в масштабе 1:25 000- 1:100 000. На
Рис. 11.6. Линии нулевых работ и толинии рав-
пых глубин:
/ горизонтали «смли; 2 проектные горизонтали.
•'/ и «пинии рабочих глубин (1ц = 0.25 м, //> = 0.5 м,
//, = 0.75 м, /ii—i м)
149
план топографической съемки наносят
контуры аэродрома;
4)	данные инженерно-геологических
и гидрогеологических изысканий, харак-
теристики грунтов, мощность почвенно-
растительного слоя. По участкам с
близким уровнем подземных вод долж-
ны быть представлены подробные мате-
риалы;
5)	климатические данные с указа-
нием количества атмосферных осадков
и их распределение в течение года,
значения глубин промерзания грунта;
6)	сведения о возможных местах
размещения карьеров и ковальеров;
7)	толщина и конструкция аэро-
дромных покрытий.
Контрольные вопросы
1.	В чем состоит основная задача проек-
тирования рельефа аэродрома?
2.	Каковы основные характеристики релье-
фа аэродрома и чем они характеризуются?
3.	Чем характеризуется кривизна поверх-
ности летной полосы? Как определить кривиз-
ну поверхности?
4.	Как определяют расстояние видимости
для ИВПП и РД’
Глава 12
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ
ПЛАНИРОВКИ ГРУНТОВОЙ
ПОВЕРХНОСТИ АЭРОДРОМОВ
12.1.	Выявление дефектных участков
грунтовой поверхности аэродромов
на плане в горизонталях
При изображении рельефа на плане
в горизонталях основными характери-
стиками поверхности аэродрома явля-
ются уклоны и кривизна. На рис. 12.1
представлен профиль склона на летном
поле в некотором направлении /—/.
Расстояние /гтр между горизонталь-
ными секущими плоскостями называют
сечением горизонталей; оно для каж-
дого топографического плана — вели-
чина постоянная. Расстояния между со-
седними горизонталями в плане dt, d%,
di, di называют заложениями.
Уклон поверхности между горизон-
талями равен отношению сечения гори-
зонталей к их заложению:
150
й—h^op/d}, — /Цор/di, — hrop/di,
ii = hrof/di.	(12.1)
При постоянном сечении горизонта-
лей hrop каждому заложению между
двумя соседними горизонталями соот-
ветствует вполне оппределенный уклон
поверхности между этими горизонта-
лями. Из (12.1) видно, что чем больше
уклон участка, тем меньше заложение
между горизонталями на нем, и наобо-
рот, чем меньше уклон, тем больше
заложение. Минимально допускаемое
заложение соответствует максимально
допускаемому уклону t^.
Существующая поверхность, как пра-
вило, криволинейна. Для упрощения за-
дачи принимают, что она состоит из
плоских элементов, ограниченных и оп-
ределяемых парой соседних горизонта-
лей. Исходя из этого предполагается,
что в местах расположения горизон-
талей образуются изломы. Кривизна
поверхности характеризуется значени-
ем излома продольного профиля. Зна-
чение изломов в направлении /—/ (см.
рис. 12.1) может быть определено из
следующей зависимости:
Д(в—й i1 —- /imp/di й ср/di,	(12 2)
Дй==й й^ /irop/di hrBp/di.
Из приведенного соотношения (12.2)
следует: чем больше разница между
соседними заложениями, тем больше
излом поверхности.
О кривизне поверхности можно су-
дить не только по сочетанию соседних
заложений разноименных горизонта-
лей, но и по кривизне самих горизон-
талей на плане. Большая кривизна го-
ризонталей соответствует и большей
кривизне в продольном профиле.
Участки, не удовлетворяющие требо-
ваниям, предъявляемым к рельефу
грунтовой поверхности аэродромов,
принято называть дефектными, а про-
цесс их выявления называется дефек-
товкой.
Все требования к рельефу грунтовых
ЛП сводятся, с одной стороны, к недо-
пущению уклонов, абсолютные значе-
ния которых выходят за допускаемые
пределы, а с другой — к ограничению
кривизны проектной поверхности. Поэ-
тому на топографическом плане выяв-
ляют дефектные участки: 1) с недопу-
стимыми уклонами, т. е. при i3eM> 'max
или t3eM<tmin ; 2) с недопустимой кри-
визной поверхности (на склонах, водо-
разделах, тальвегах, седловинах, /?<
Дефектные участки выявляют, ана-
лизируя взаимное расположение на
топографическом плане горизонталей
существующей поверхности. Уклоны и
кривизну поверхности выявляют в наи-
более характерных направлениях: по
линии основных взлетов и посадок и по
линиям наибольших — скатов. Для вы-
явления дефектных мест с недопусти-
мыми уклонами определяют заложения
в масштабе топографического плана,
соответствующие максимальным и ми-
нимальным уклонам:
_ ^гор 1000
~ 'т.п
 лгор 1000
^тах
^тт
(12-3)
где dmax и dmin — заложения горизон-
талей, 10 '3 м; /irop — высота сечения гори-
зонталей, м; т — знаменатель масштаба;
'max и 'mm — предельно допускаемые тре-
бованиями максимальные и минимальные
уклоны.
Для проверки уклонов и выявления
дефектных мест рекомендуется поль-
зоваться круглыми прозрачными шаб-
лонами, диаметры которых соответст-
вуют вычисленным заложениям Jmax и
dmin . Для установления границы де-
фектных мест нужно перемещать шаб-
лоны между соседними горизонталями.
Границы дефектных мест определяются
точками касания кружков и горизон-
талей (рис. 12.2).
Для выявления и исправления де-
фектных участков с недопустимой кри-
визной применяют специальную палет-
ку заложений, предложенную К. К- Ски-
даненко, позволяющую графически ре-
шать задачи проектирования рельефа.
Принцип дефектовки рельефа по кри-
визне и проектирование проектной по-
верхности с помощью палетки К. К.
Скиданенко состоит в следующем. Что-
бы решить, .допускаемо ли какое-либо
произвольное сочетание заложений го-
Рнс. 12.1. Профиль склона на летном поле
ризонталей существующей поверхности,
необходимо сравнивать имеющиеся на
плане сочетания заложений с заранее
построенными сочетаниями заложений,
соответствующими допускаемому ра-
диусу кривизны. Такое сравнение позво-
ляет осуществлять дефектовку участков
с недопустимой кривизной и решать
вопрос об изменении недопустимых со-
четаний заложений, чтобы сделать их
допустимыми. Имеющиеся сочетания
заложений рельефа поверхности земли
заменяют другими допускаемыми со-
четаниями, взятыми по палетке зало-
жений. Таким образом, принцип исправ-
ления недопустимой кривизны заклю-
чается в сдвижке горизонталей на пла-
не, в результате которой новое сочета-
ние заложений будет соответствовать
п
Рис. 12.2. Дефектные участки:
/—с недопустимым максимальным уклоном, 2 —с
недопустимым минимальным уклоном, 3 граница
участков
151
Рис 12.3. Характер изменения заложения в зави-
симости от радиуса кривизны и сечения горизон-
талей
Рис. 12.4. Схема для определения точки, соответ-
ствующей максимально допустимому уклону каса-
тельной и круговой кривой
проектной поверхности с допускаемым
радиусом кривизны
Рассмотренный графический способ
дефектовки и исправления участков с
недопустимой кривизной с помощью па-
летки заложений К- К. Скиданенко от-
личается простотой, большой универ-
сальностью, благодаря чему он получил
широкое применение в проектировании
вертикальной планировки аэродромов.
Этот способ основан на анализе зако-
номерностей изменения заложений от
точки условного перегиба местности до
максимального допустимого уклона при
определенном радиусе кривизны и раз-
мере сечений горизонталей. Для по-
строения палетки заложений использу-
ют аналитические зависимости, позво-
ляющие определить расстояние от водо-
раздела до первой и следующих за ней
горизонталей.
Зная минимально допускаемый ра-
диус кривизны поверхности 7?т1П , сече-
ние горизонталей hrop, масштаб плана
местности 1:т, для построения палетки
вычисляют значения хо, Xi, хг,..., х„, яв-
ляющиеся расстояниями от вертикаль-
ной оси проектного профиля до точки,
принадлежащей соответствующей гори-
зонтали.
По рис. 12.3 находим расстояния от
водораздела до горизонталей:
X0==-^VOB2-OZ!? =
= ^VC-(^,„-A)2 =
= -^-V2/?minA-A2;
Х| = ОС2 - ОА22 =
т
я2тш - [ ят1П - (Л + Лгор )]2 =
2/?т,л (Лгор + А) - (/1ГОР + А)2;
(12.4)
х2 = —V0D2 - ОА23 = — X
z т	° т
X VflL - [Ят1„ - (2Лгор + А)]2 =
= 2/?min (2Лгор + Л) - (2Лгор + Л)2.
В общем случае расстояние до п-й
горизонтали определяют из соотно-
шения
V №min - [ Ягак1 - (пЛгор + А)]2 =
I03 [	2
= — V2/?m,n (nhrop + A) - (nhrop + Л)2.
(12-5)
Вторым членом подкоренного выра-
жения ввиду его относительной малости
в сравнении с первым членом можно
пренебречь. Поэтому получим
Ю3 о - _ 6000 ‘ °-02 • 1оо0.
"max— т Km,n tmax	2000
= 60 мм.
Определим величину dmln:
, Ю3Агор 0,25-1000 со
dmin — mimax “ 2000 - 0,02 “ 6,2 ММ'
Составим таблицу величины х (табл.
12.1) для различных значений А по фор
муле
хп = л/2*п,йпЛГОр + А), (12.6)
" т Л^Ятт («/'гор + А) — 2()00 X
X V2 • 6000 (0,25п + А).	(12.9)
где /?min — минимально допускаемый
радиус кривизны, м; Л — превышение точки
перегиба водораздела (тальвега) над пер-
вой горизонталью, м; hrof— высота сечения
горизонталей, м; п — число горизонталей от
водораздела до крайней горизонтали.
Из рис. 12.4 видно, что с увеличением
х растет уклон склона. Однако значение
х'п не может быть каким угодно боль-
шим. Место, где уклон достигает мак-
симального значения tmax, отмечено
точкой М. За точкой М. заложения меж-
ду горизонталями не могут быть мень-
ше, чем минимально допустимые на лет-
ном поле:
d,
min
ioXP
'max
(12-7)
Предельное значение х, ограничива-
ющее абсциссы палетки, может быть
найдено из треугольника ОАМ (см.
рис. 12.4):
AM
'max
ом
р
'• min
sin а « tg а
max
10э р
max т ''min 'max
(12.8)
Таким образом, подсчет хп следует
вести до тех пор, пока их значения не
будут равны или превышать хтах. По-
ложения последующих точек на палет-
ке определяют заложением dmin.
Построение палетки заложения рассмот-
рим на следующем примере: масштаб плана
1:2000, сечение горизонталей Лгор = 0,25 м,
минимальный радиус кривизны /?т1п =
= 6000 м, максимально допустимый уклон
'max =0,02. Найдем величину хтах;
Для построения палетки по оси ординат
откладывают величину А и проводят гори-
зонтальные линии. На этих линиях откла-
дывают в обе стороны табличные значения
х„ Полученные точки с одноименными п
сечениями л/ггор соединяют кривыми. Па-
летку вычерчивают на восковке тушью
(рис. 12.5).
Иногда при построении палетки по
оси ординат откладывают величину
, а на горизонтальных линиях
откладывают те же значения х,. Абс-
циссы первой ветви палетки вычисляют
по формуле
x0 = —-y/2Rb = — \Л\2Р, (1210)
т	т
При таком построении первая ветвь
палетки превращается в прямую, а дру-
гие ветви палетки приобретают иное
очертание (рис. 12.6).
Рассмотрение палетки заложения по-
казывает, что каждому отдельно взято-
му заложению между двумя соседними
горизонталями соответствуют опреде-
ленные допускаемые минимальное и
максимальное заложения, обеспечива-
ющие в сочетании с ним допускаемую
кривизну поверхности. Например, зало-
жению CD соответствует минимально
допускаемое заложение DE и макси-
мально допускаемое ВС (см. рис. 12.5).
Чтобы использовать данный графи-
ческий метод при рельефе с минималь-
ными уклонами, заложения которых не
отражены на рассматриваемой палетке,
на нее необходимо нанести две допол-
нительные кривые, при помощи которых
можно проектировать кривизну поверх-
ностей, когда заложения между сосед-
153
Таблица 12.1
Л, м	Хо	Xi	х?	Хз	Х4	Хъ	Хб
0,00	0,00	27,4	38,7	47,4	54,8	61,3	67,5
0,05	12,2	30.0	40,6	49,0	56,2	62.5	68,7
0,10	17,3	32,4	42,4	51,0	57,5	63,7	69,9
0,15	21,2	34,6	44,1	52,0	58,7	64,9	71,1
0.20	24.5	36,7	45,8	53,4	60,0	66,2	72,4
0.25 Примем	27.4 а н не хо, Xi	38,7 имеют размер»	47,4 юсть в миллим	54,8 ветрах.	61,3	67,5	73,7
(12.14)
К. В.
103Лгор /2Лт1П
"У—
ними горизонталями плана превышают
наибольшие из заложений, имеющихся
на палетке. Дополнительные кривые по-
называют на горизонтальных линиях
палетки допускаемые заложения со-
седними горизонталями в зависимости
от смежных с ними заложений.
Формулу для построения дополни-
тельных кривых палетки можно полу-
чить из подобия треугольников КК2В и
АА?В (рис. 12.7). Имеем
АА% — К?В/А2В или /гГОр/Д =
^КМ/х».	(12.11)
Отсюда находим
К1В1=-^х0.	(12.12)
Согласно рис. 12.3 можно записать:
х0 = -^-л/2/?.п.пА-	(12-13)
При помощи этой формулы можно вы-
числять максимальные заложения для
соответствующих значений Д. Необхо-
димо учитывать, что левая вспомога-
тельная кривая относится к правой па-
летке, а правая — к левой (рис. 12.8).
Палетка может быть использована
для дефектовки и исправления любых
форм рельефа: склонов, водоразделов,
тальвегов, всхолмлений, седловин.
Определение дефектных участков с
недопустимой кривизной с помощью
палетки заложений выполняют сопо-
ставлением расположения горизонталей
на плане с кривыми на палетке. Для
дефектовки палетку накладывают на
проверяемый участок и сравнивают
два смежных заложения. Примеры оп-
ределения дефектных участков на пла-
Рис. 12.6. Палетка заложений с размещением шкал заложений на расстояниях -\/Д
154
Рнс. 12.7. Схема для определения абсцисс допол-
нительных ветвей палетки заложения
Рис 12.8. Палетка заложений с дополнительными
кривыми
Рнс. 12.9. Схемы для определения дефектных участков с недопустимой кривизной с помощью палетки
заложений:
а — склон с резко изменяющимися заложениями горизонталей; б — всхолмленность или замкнутое понижение,
в — водораздельный или тальвежный участок, г — участки седловины (палетка заложения показана пунктиром)
155
/
с резко изменяющимися заложениями
горизонталей отыскивают на палетке
пару заложений, суммарное значение
которых (величина АВ) оказывается
равным суммарному значению двух про-
веряемых заложений на плане рис.
12.9,0. Если при этом заложения на
плане, т. е. расстояния АС и ВС, изме-
няются более резко, чем это требуется
по палетке (расстояния АЕ и BE), то
проверяемое сочетание заложений яв-
ляется дефектным.
Для выявления дефектов всхолмлен-
ностей и замкнутых понижений, а также
седловины палетку накладывают на
план таким образом, чтобы расстояние
АС между боковыми сторонами треу-
гольника DFO (см рис. 12.6) на палет-
ке (рис. 12.9, б, г) равнялось расстоя-
нию между соседними одноименными
горизонталями. Расположение осталь-
ных горизонталей на плане (точки /,
2, 3,...) сопоставляют с данными па-
летки (точки 1', 2' на продолжении
линии АС). Если точки 1, 2, 3 или не-
которые из них располагаются относи-
тельно точки условного перегиба П
ближе, чем это требуется по палетке,
то такие участки являются дефект-
ными.
Дефектные участки с волнистыми го-
ризонталями выделяют сопоставлением
расстояния между ветвями одноимен-
ной волнистой горизонтали с хордой
DF на палетке заложения (см. рис.
12.6). Для этого через точки перегиба
волнистых горизонталей (точки п, п', п"
на рис. 12.9), в) проводят ось водораз-
дела (тальвега). Далее палетку накла-
дывают на участок проверяемой гори-
зонтали так, чтобы ее хорда серединой
касалась точки перегиба соседней гори-
зонтали. Если концы хорды (точки D
и F на рис. 12.6) при перпендикуляр-
ном ее расположении к оси водораздела
выходят за ветви горизонтали, то
участок является дефектным.
Все выявленные на топографическом
плане участки с недопустимой кривиз-
ной на склонах, водоразделах и тальве-
гах оконтуривают и составляют план
дефектных мест, на котором должна
быть запроектирована вертикальная
планировка грунтовых площадей лет-
ного поля.
156
12.2.	Проектирование вертикальной
планировки грунтовой поверхности
аэродромов методом горизонталей
Метод проектирования горизонталей
основан на смещении или исправлении
горизонталей таким образом, чтобы
рельеф получаемой поверхности удов-
летворял требованиям, изложенным в
§11.2. В результате исправления необ-
ходимо добиться, чтобы заложения
проектных горизонталей не выходили
за пределы допускаемых dmzx и dmin,
вычисленных ранее при дефектовке ук-
лонов, и изменялись не резче, чем по
шкале палетки. Перемещать горизон-
тали можно в одну и разные стороны от
исходной. Перемещение горизонталей
в одну сторону от исходной приводит
к исправлению рельефа насыпью или
выемкой, а перемещение горизонталей
в разные стороны дает в одну сторону
насыпь, а в другую — выемку. Для
уменьшения общего объема работ и
сокращения дальности перемещения
грунта смещение горизонталей при ис-
правлении уклонов целесообразно вы-
полнять в разные стороны от исходной
горизонтали. За исходую принимают
горизонталь, при смещении от которой
объемы выемок и насыпей оказывают-
ся примерно равными для получения
частного баланса земляных работ.
Исходную горизонталь определяют с
помощью построения вертикального
профиля в характерном сечении уча-
стка.
Исправление кривизны на дефектных
участках выполняют с помощью палет-
ки без построения вертикального про-
филя земли и проектной поверхности
и с построением
Исправление рельефа на склонах про-
изводится по отдельным направлениям.
В качестве примера на рис. 12.10 при-
ведена часть склона летной полосы с
сечением горизонталей через 0,25 м.
Рассматривая вспомогательную линию
I—I, можно установить, что горизонта-
ли 8,25, 8,00 и 7,75 расположены близко
друг к другу. Будем считать, что зало-
жения между ними меньше допускае-
мых. Видны различия в заложениях
между горизонталями 8,25—8,00 и го-
ризонталями 8,00—7,75. Будем также
Рис. 12.10. План н профиль дефектного участка
поверхности ЛП с исправлением насыпью:
Пя — поверхность земли; Пп — проектная поверх-
ность; /—/ и П—Н— вспомогательные линии. Проект-
ные горизонтали на плане показаны пунктирными
линиями, а горизонтали поверхности земли — сплош-
ными
7,25
8,
Рис. 12.11. Исправление рельефа иа участке с волнистыми горизонталями
считать, что дефектовкой установлена
недопустимая кривизна поверхности,
так как алгебраическая разность укло-
нов превышает допустимую. Таким об-
разом, склон характеризуется недопу-
стимо большим уклоном и одновремен-
но недопустимой кривизной поверхно-
сти. Для исправления поверхности
репьефа склона принимают следующие
исходные данные: imax =0,020; imin =
= 0,005; 7?т|л =6000 м и на кальке
строим палетку заложения.
Палетку накладываем на дефектный
участок и выбираем исходную пару го-
ризонталей (8,75 и 8,50) с таким усло-
вием, чтобы расстояние между ними
совпало с заложением на шкале палет-
ки. Потом с палетки переносим допус-
тимые заложения на топографический
план. Из построения видно, что для
158
исправления кривизны поверхности не-
обходимо эти горизонтали смещать в
сторону горизонталей с низшими отмет-
ками, в результате чего получим на-
сыпь. Такоа же построение допустимых
заложений производим и по вспомога-
тельной линии //—// (см. рис. 12.10).
По точкам, Фиксирующим проектное
заложение на топографическом плане,
проводим проектные горизонтали. Про-
ектная поверхность, характеризуемая
этими горизонталями, имеет допусти-
мые уклоны и кривизну.
Исправление рельефа на участке с
волнистыми горизонталями (тальвеж-
ные и водораздельные участки) выпол-
няют путем уменьшения волнистости го-
ризонталей до такой степени, чтобы рас-
стояние между ветвями одноименной го-
ризонтали на плане точно соответство-
вало размеру хорды DF на плетке за-
ложения (см. рис. 12.6), а заложение
соседних горизонталей, изображающих
рельеф склона, изменялось не резче,
чем по шкале палетки для
Уменьшение волнистости горизонта-
лей может быть выполнено одним из
следующих трех способов: 1) раздвиж-
кой ветвей горизонталей; 2) осажива-
нием (смещением) переломных точек
горизонталей; 3) сочетанием раздвиж-
ки ветвей и осаживанием переломных
точек горизонталей. При выборе спосо-
ба уменьшения волнистости предпоч-
тение отдается третьему способу, по-
скольку при этом получаются массивы
земляных работ разных знаков. В этом
случае исправление волнистых горизон-
талей следует выполнять так, чтобы
суммы площадей получившихся гори-
зонтальных профилей отдельно выемок
и насыпей были бы равны
Под горизонтальным профилем по-
нимают площадь между существую-
щей и проектной горизонталью (рис
12.11).
Рис. 12.12. Исправление рельефа на участке седловины:
а — план участка, б — поперечные профили; /— линия водораздела существующего рельефа, 2— линия водораз-
дела существующего рельефа; 2— линия водораздела проектного рельефа; 3 и 3' — линии контрольного сечеиия;
4— лииня иулевых работ; АВ — смещение линии водораздела проектного профиля.
159
Рис. 12.13. Построение масштабной кривой
Исправление рельефа на участке
седловины целесообразно выполнять с
помощью предварительного построения
поперечника естественной поверхности
земли в характерном сечении и нанесе-
ния на него линии проектной поверх-
ности (рис. 12.12) из условия, чтобы
площадь профиля выемки была равна
площади профиля насыпи. Криволи-
нейную часть линии проектной поверх-
ности с кривизной I/R min на попереч-
ник наносят с помощью лекала мас-
штабной кривой, представляющей со-
бой графическое изображение кривой
радиусом R,„m с учетом принятого при
построении поперечника горизонталь-
ного и вертикального масштабов. Мас-
штабную кривую строят с помощью
палетки заложений. Построение кривой
показано на рис. 12.13, на котором hB —
сечение горизонталей в вертикальном
масштабе, принятом при построении
вертикального профиля естественной
поверхности земли. Лекало вырезают
по форме масштабной кривой из про-
зрачного материала (органическое
стекло). С помощью построечного по-
перечника с запроектированной линией
проектной поверхности устанавливают:
число и отметки «срезанные» горизон-
талей; смещение Дв линии водораздела
проектного рельефа; превышение Д/г
переломной точки проектного профиля
над соседней горизонталью. Положение
проектных горизонталей в рассматри-
ваемом сечении плана устанавливают
путем наложения палетки на план со
смещением оси ординат на установлен-
ную величину Дв. Отметки проектных
горизонталей устанавливают с по-
мощью поперечника. Положение про-
ектных горизонталей соседних сечений
плана устанавливают аналогично рас-
смотренному.
Исправление рельефа на участке
всхломления производят теми же прие-
мами, которые были изложены ранее
применительно к водоразделам, и до-
полнительным исправлением вершины
всхолмленности.
Вершина всхолмленности может быть
исправлена: с помощью палетки зало-
жений без построения поперечного
профиля существующего рельефа; с
помощью построения поперечного про
филя существующего рельефа
Исправление с помощью палетки
заложений без построения поперечного
профиля следует применять для уча-
Рис. 12.14. Исправление всхолмленности с помощью палетки заложений:
I - линия нулевых работ
160
стка вершины при наличии небольшого
числа «дефектных» горизонталей.
Исправление без построения попе-
речного профиля целесообразно начи-
нать с водораздельных участков, а за-
канчивать построением проектной гори-
зонтали вершины. Для этого необхо-
димо определить местоположение на
плане нескольких точек (на рис. 12.14
точек А, В, С, D, Е, и F), через кото-
рые должна пройти эта горизонталь.
Определение местоположения указан-
ных точек с помощью палетки заложе-
ний показано на рис. 12.14 на примере
решения всхолмленности выемкой.
Решение с помощью построения по-
перечного профиля следует применять
при большом числе «дефектных» гори-
зонталей на участке вершины всхолм-
ленности.
Для соблюдения принципа экономич-
ности исправление рельефа рекоменду-
ется выполнять срезку вершины с от-
сыпкой грунта на склонах всхолмлен-
ности с равенством объемов выемки и
насыпи. Исправление рельефа .следует
начинать с участка вершины всхолм-
ленности.
12.3.	Проектирование вертикалей
планировки грунтовой поверхности
аэродромов методом числовых
отметок
Проектирование вертикальной пла-
нировки методом числовых отметок за-
ключается в исправлении отметок вер-
шин сетки квадратов с таким расчетом,
чтобы частные уклоны, а также их
алгебраическая разность (характери-
стика кривизны поверхности) по сторо-
нам или диагоналям соседних квадра-
тов не выходили за пределы допус-
каемых норм.
Рис. 12.15. План и профиЛь для определения разности отметок поверхности
6 Зак. 102*
При проектировании уклона поверх-
ности земли методом отметок вычис-
ляют разности отметок смежных вер-
шин квадратов, сопоставляют с допу-
стимой разностью, соответствующей
максимальным и минимальным укло-
нам, и исправляют отметки земли, если
они не удовлетворяют нормативным
требованиям по уклонам. Уклон по-
верхности может быть определен при
известных отметках Н\ и Н? (рис. 12.15)
в вершинах узлов нивелировочной сет-
ки из соотношения
i=\H/a,	(12.15)
где /\Н=Нч — Н\—разность отметок
земли по стороне или по диагонали квадра-
та, т. е. превышение точки в вершине ква-
драта над соседней; а—длина стороны
квадрата нивелирной сетки.
Из последнего выражения видно, что
\H-ai Отсюда следует, что при по-
стоянной величине а превышение отме-
ток А/7 изменяется прямо пропорцио-
нально значению уклона. Превышение
отметок мож.ет служить показателем
уклона на участке между соседними пи-
кетами сетки. Допустимые уклоны на-
ходятся в пределах от i miI, до imax. Ис-
правляя уклоны поверхности методом
отметок, сначала вычисляют на плане
нивелирной сетки разность отметок
соседних точек Л//, по сторонам квадра-
тов. Устанавливают пределы допусти-
мой разности отметок, соответствую-
щей нормативным значениям мини-
мальных и максимальных уклонов:
для сторон квадратов
A^mm(max) = ^mm(max)	(12.16)
для диагоналей
A^min (max) 4mn(niax)	(12.17)
161
Затем сопоставляют разности отме-
ток Л/У, существующих соседних точек
по каждой стороне квадрата с допус-
каемыми предельными ДА/ 1П|[1 и ДА/ mai.
Если разность не выходит за пределы
допустимых, т. е. если
ДА/.,<Л//1пак и Д А/,> Д//1П1Я ,	(12.18)
то уклон поверхности по контролируе-
мой стороне квадрата может быть ос-
тавлен и без изменений. Существую-
щий уклон по сторонам квадратов мо-
жет быть определен по формуле
i—Mft/a.	(12.19)
Если приведенные условия не соблю-
дены, отметки вершин квадрата нужно
исправить на соответствующую вели-
чину.
Внесение требуемой поправки к от-
меткам существующей поверхности мо-
жет быть осуществлено тремя различ-
ными способами. Рассмотрим случай,
когда Д//> ДА/ тах.
1-й способ. Решение в выемке. По-
правку вносят путем уменьшения боль-
шей из двух ^сопоставляемых отметок
Hi на величину hi = ky. Проектная
отметка в вершине В
(12.20)
Отметка в вершине А остается без
изменений После исправления рельефа
раз+юсть отметок между вершинами А
и В должна быть равна ДА/ тах и соот-
ветственно уклон проектной поверхно-
сти будет imax. Придерживаясь схемы,
изображенной на рис 12.16, а, опреде-
лим Ду: .
(А/2-Ду)-А/1=ДА/п1ах,	(12.21)
откуда
 Ду = (/72-//.)-Д/7тах =ДЯ-ДЯтах.
(12.22)
Величину ДА/ определяют по нивели-
ровочной съемке, а
Д//тах =»тах «	(12.23)»
2-й способ. Решение в насыпи. По-
правку вносят путем увеличения мень-
шей из двух отметок Н\ на величину
hi = \y. В этом случае отметка в вер-
шине В остается без изменений, а от-
метка в вершине А должна быть боль-
ше на величину Ду. После исправления
разность отметок между вершинами
А н В должна быть, как в 1-м способе,
равной ДААтах , а уклон проектной по-
верхности при этом будет tmax.
Определим величину Ду (рис.
12.16, б):
//8_(Wl+ty)^Winax,	(12.24)
откуда
Ду = (//2 —A/i)—ДА/тах = ДАА—
-Д/Сх.	(12.25)
3-й способ. Решение в выемке—на-
сыпи. Поправку вносят путем увеличе-
ния меньшей из двух натурных од ме-
ток Н\ на величину h\ и уменьшения
большей Hi на величину hi. Придер-
живаясь схемы, изображенной на
рис. 12.16,в, запишем:
(//2-й2)-(//14-/11)=Д//тах,	(12.26)
где h — суммарное значение вносимых
поправок, равное Дй = Л1 + Й2-
Нетрудно показать, что суммарное
значение вносимых поправок
Рис. 12.16. Исправление участка с уклоном i> I методом отметок:
/ существующая поверхность; 2— проектная поверхность
162
I
/ц+Л2 = Д//-ДЯп1ах.	(12.27)
Принимая значения ht=h2, получаем
равенство земляных работ в выемке
и насыпи. Разным значениям h\ и соот-
ветствуют разные объемы земляных ра-
бот в насыпи и выемке.
Проектирование участков с уклонами
менее минимально допускаемых, когда
Л//П11|, производят аналогично
рассмотренному случаю, когда Д//>
> ,п,п
Если	, натурные отметки
в соседних вершинах должны быть ис-
правлены так, чтобы их разность изме-
нилась на величину Ду и стала равной
mm* т. е.
Д//„р = ДЯ4-Д1/ = ДЯтк1 .	(12.28)
Поправку определяют из соотноше-
ния
Ду = Д//т]11 -ДЯ.	(12.29)
Внесение требуемой поправки Ду к
отметкам поверхности земли' может
быть осуществлено, как и в первом слу-
чае, тремя способами — в выемке, в
насыпи, в насыпи—выемке (рис.
12.17, а).
При решении в выемке (см. рис.
12.17, а)
ДНт!л =Я2-(/Л-Ду)=Д// + Ду. (12.30)
При решении в насыпи (рис. 12.17, б)
(Я2 + Дй)-Я1 = ДЯт,п =&Н + Ау. (12.31)
При решении частично выемкой, час-
тично насыпью (рис. 12.17, в)
/11+/г2 = ДЯ11Ш1 -(Я2-Я1) = ДЯт1П -
— ДЯ.	(12.32)
Кроме проверки рельефа по линиям
нивелировочной сетки, производят про-
верку и по диагональным направле-
ниям. В этом случае в диагональном
направлении сетки превышения прове-
ряют по формуле (12 18).
При проектировании кривизны по-
верхности земли методом отметок вы-
числяют алгебраическую разность пре-
вышений по сторонам двух смежных
квадратов и сопоставляют ее с допус-
каемой разностью, соответствующей
минимальному радиусу кривизну. Если
они не удовлетворяют нормативным
требованиям по кривизне поверхности,
отметки исправляют. Допускаемую ал-
гебраическую разность превышений по
сторонам двух смежных квадратов
устанавливают на основании следую-
щих зависимостей.
Для схемы, изображенной на рис.
12.18,
Л//,	Д//2 ДЯ, — Л//2
(12.33)
Следовательно, в общем виде
Д//„ —Д//п+1=а(/„—in+i).	(12.34)
Как известно, алгебраическая раз-
ность уклонов на смежных участках
(сумма встречных или разность попут-
ных уклонов) связана с радиусом кри-
визны и длиной смежного участка:
in—i„+\=a/R min	(12.35)
Подставляя данные этой формулы в
предыдущую формулу, получим
дЯп-ДЯя+1=а-^-= “	(12.36)
''min
Таким образом, допускаемая раз-
ность превышений по сторонам двух
смежных квадратов может* быть опре-
делена по формуле
Рис. 12.17. Исправление участков с уклонами
/— существующая поверхность; 2— проектная поверхность
6*
163
Рис. 12.18. Профиль и план сопрягаемых участков
с разными уклонами Д//| = /Л—Но;	—
— lhMh = Ih — H2
2
Д2//„ = Д//„ - ДЯя+, < “	(12.37)
или
Д2Н„=Д//„ - Д//п+, <a(i„(12.38)
где a — размер стороны квадрата ниве-
лировочной сети; Rmn — минимально до-
пустимый радиус кривизны поверхности;
«„ — «п+1 — допускаемая алгебраическая
разность уклонов двух смежных сторон
квадратов; Д//„ — разность отметок в вер-
шинах квадрата (превышение); Д2//„ =
= Д//П— Д//п+1 — алгебраическая разность
превышений по сторонам двух смежных
квадратов (здесь и далее индексом 2 у сим-
вола Д обозначен не показатель степени, а
понятие «вторая разность» отметок или раз-
ность превышений).
Максимальная допустимая алгеб
раическая разность превышений в за-
висимости от минимального радиуса
кривизны при длине стороны квадрата
нивелирной сетки плана а = 40 м имеет
следующие значения:
Я,шп, м . 10 000 8000 6000 4000 3000 2000
Д2//„, м . 0,16 0,20 0,27 0,40 0,53 0,80
Исправляя кривизну поверхности ме-
тодом отметок, сначала вычисляют на
плане нивелирной съемки существую
щую разность отметок соседних точек
по каждой стороне квадрата. В зави-
симости от элемента грунтовой поверх-
ности аэродрома и соответствующего
значения R П1,„ устанавливают допуска-
емую алгебраическую разность превы-
шений по сторонам двух смежных ква-
дратов. Сопоставляют существующую
и допустимую разности превышений
164
по каждой стороне квадрата. Если су-
ществующая разность находится в пре-
делах допустимой, кривизна поверхно-
сти по контролируемой стороне квадра-
та может быть оставлена без измене-
ний; если же выходит за пределы до-
пускаемой, необходимо исправить уча-
стки, дефектные по кривизне, для чего
отметки вершин квадратов необходимо
исправить на соответствующую вели-
чину.
Исправление рельефа на участках,
дефектных .по кривизне, возможно на-
сыпью, выемкой, частично в насыпи,
частично в выемке. Рассмотрим спосо-
бы исправления кривизны применитель-
но к выпуклому участку рельефа.
Для местности, изображенной на
рис. 12.19,а, исправление дефектного
по кривизне участка производят час-
тично выемкой, частично насыпью'. Ис-
правление сводится к такой замене
натурных отметок проектным, при ко-
торой разность превышений трех со-
седних вершин, расположенных в плане
на одной прямой, будет допустимой.
Искомую поправку Ду, на которую не-
обходимо исправить натурные отметки,
определяется из равенства
Ду=Д2//СуЩ —Д2//ДП1,-	(12.39)
Изменяя все три отметки (см. рис. i
12.19, а), можно определить поправку:
х	Ду ~ A i-|-2А2 Д Аз,	(12.40)
где h\, h2, hi — абсолютные значения по-
правок рабочих отметок в точках А, В, С.
Разность превышений отметок трех
соседних вершин квадратов проектного
рельефа при этом
Д 2//„р=[(На - hi) - (Ht + h,)] - \{H3 + Аз) -
-{Hi-hi^Hi-H^-^Hi-Hi)-
- (ft! + 2hi + ft3)=(Д H{ - Д//2) -
— (А| -| 2А»-рАз)=Д //суш—(А 1 + 2hi + Аз).
(12.41)
Подставляя значения Ду, получим
Д2//сущ-Ду = Д2//пР.	(12.42)
Сопоставление полученных выраже
ний показывает, что в результате
должно обеспечиваться равенство
Д2//пР
= Д2//ДОП-
(12.43)
Обычно задаются любыми двумя
поправками ht и Л2 и определяют
третью:
Лз = (А2//сущ - А2//дпп) - (Л1 + 2Л2)  (12.44)
Если принять все три отметки рав-
ными друг другу, то их можно опреде-
лить по формуле
/г1 = h2 = h2
А2//еу.ц — А2//доп
(12.45)
4
Если исправлять участки с недопу-
стимой кривизной только выемкой (рис.
12.19,6), рабочие отметки крайних то-
чек А и С следует принимать равными
нулю, а отметку точки В определять
из соотношения
А2//сущ-Д2//да„
Л2- j
(12.46)
При исправлении участков только на-
сыпью (рис. 12.9, в) необходимо рабо-
чую отметку в точке В принять равной
нулю. Тогда полученное выше выра-
жение примет вид
/г1^-/г3 = А2/7гущ-Д2//до„.	(12.47)
Приведенные примеры исправления
кривизны рассмотрены применительно
к выпуклому рельефу участка. Подход
к решению задачи об исправлении кри-
визны участков с вогнутым рельефом»
аналогичен. Разница состоит лишь в
том, что изменяется знак исправления
отметок и, как следствие этого, вид
земляных работ.
12.4.	Последовательность
проектирования вертикальной
планироьки грунтовой поверхности
аэродромов на плане в отметках
Проектирование рельефа на плане
в отметках целесообразно вести в сле-
дующем порядке (рис. 12.20).
1.	По заданным нормативным значе-
ниям минимально и максимально допу-
стимых уклонов	ДОПуСКЭеМОМу
радиусу кривизны определяют:
минимально допускаемое превыше-
ние соседних вершин квадрата
Д/1{=шт|п;	(12.48)
максимально допускаемое превыше-
ние соседних вершин квадрата
165
Рис. 12.20. Схема последовательности проектирования рельефа методом отметок (стрелкой показано
направление уклонов)
А^Лпах а^'тах *
максимально допускаемую разность
превышений по двум соседним сторо-
нам квадратов
А //доп = 0 /Rmin-
2.	На плане в отметках определяют
направления, где существующий рель-
еф требует исправления (на рис. 12.20
направление /—/), и по этим направле-
ниям в вершинах квадратов нивелиро-
вочной сетки подсчитывают превыше-
ния отметок земли между соседними
точками Д//сущ. Полученные значения
Д//сущ проставляют в середине сторон
квадратов между соседними точками.
3.	По рассматриваемым направле-
ниям вычисляют абсолютные разности
превышений для каждых из двух со-
седних отрезков Д2//сущ. Значения
Д2//суш выписывают сверху под соот
ветствующими точками.
4.	Полученные между точками пре-
вышения Д//„ сравнивают с допускае-
мыми Д//ти1 и Д//тах и выявляют де-
фектные участки рельефа по уклонам.
5.	Установленные значения разности
превышений Д2//сущ сравнивают с до-
пускаемой разностью Д2//Доп и устанав-
ливают дефектные по кривизне участки
рельефа.
6.	В соответствии с рассмотренной
выше методикой исправляют дефект-
ные участки с недопустимыми уклона-
ми и кривизной. Исправление недо-
166
пускаемых уклонов и кривизны ведут
одновременно. Вычисленные проектные
отметки в соответствующих точках над-
писывают внизу под натурными.
7.	После исправления рельефа в на-
правлениях /—/, ///—HI, V—V пере-
ходят к исправлению рельефа по укло-
нам и кривизне в перпендикулярных
направлениях //—II: IV—IV, VI—VI
и др. Необходимо иметь в виду, что
нормативные значения i max и R min в
различных направлениях могут иметь
различные значения, поэтому в про-
цессе проектирования приходится пе-
риодически повторять проверку и ис-
правления отметок в направлениях, ра-
нее рассмотренных, до тех пор, пока не
будет закончена увязка отметок по
обоим взаимно перпендикулярным на-
правлениям.
8.	Заключительным этапом проекти-
рования рельефа является составление
рабочей документации с указанием ра-
бочих отметок в вершинах квадратов
нивелировочной сетки и нанесением
проектных горизонталей.
Рассмотрим проектирование рельефа по-
верхности методом отметок.на примере с
исходными данными: часть плана нивелир-
ной съемки с отметками земли в вершинах
квадратов (рис. 12.21); размер стороны
квадрата нивелирной сетки а = 40 м; мини-
мальный радиус кривизны =6000 м;
уклоны минимальный imjn =0,005 и макси-
мальный imax =0,020.
Вначале рассмотрим первый случай про-
ектирования рельефа по отметкам, для
чего проверим и исправим уклоны в сле-
дующем порядке.
1. Определим пределы допускаемой раз-
ности отметок От imtn до imax.
A//max=imaxa = 0,02-40 = 0,80 М;
АНт„ = imax а = 0,005  40 = 0,20 м.
Если разность отметок соседних точек
по каждой стороне квадрата не будет вы-
ходить за пределы 0,2—0,8, уклон поверх-
ности по контролируемой стороне может
быть оставлен без изменений. Если сущест-
вующая разность отметок будет меньше
0,2 м или больше 0,8 м, необходимо испра
вить рельеф, изменяя значение отметок.
2. Вычислим на плане нивелирной сетки
существующую разность отметок соседних
точек по сторонам квадрата. Превышение
точки Б относительно точки А (см. рис.
12.21) в направлении II—II 34,60—34,13 =
= 0,47 м. Сопоставляя эту величину с до-
пустимыми пределами разности отметок,
видим, что 0,47 меньше ДЯтох =0,8 м и
больше А/7П11П =0,20 м. Следовательно,
уклон сторон квадрата от точки Б до точки
А в пределах допустимого.
Перейдем к следующему участку. Пре
вышение точки В над точкой Б составляет
35,45—34,60 = 0,85 м> А//тах =0,80 м. Сле-
довательно, уклон данной стороны квадрата
превышает zmax =0,02. Для исправления
уклона отметку точки В необходимо умень-
шить, а это позволит уменьшить уклон на
данном участке. Уменьшим отметку точки
В на 0,07 м, тогда проектная отметка будет
равна 35,38 м. Превышение точки В над
точкой Б составит теперь 35,33—34,60 =
= 0,78 м, т. е. будет меньше А//тах =0,8 м,
а уклон по данной стороне квадрата будет
меньше iI11in =0,02 В связи с тем что изме-
нилась отметка точки В, необходимо про-
верить уклон и по диагонали между точка-
ми В= 1 /Б:
ЛЯтвх =»тах 0^2 = 0,02 • 40^2= 1,12
Превышение точки В над точкой 1/Б сос-
тавляет 35,38—34,32=1,06 м, т. е меньше
А/7тах =1,12 м. Отсюда следует, что уклон
и по диагонали между точками В—\/Б
допустимый.
По остальным сторонам квадратов уклон
проверяем в том же порядке.
Рассмотрим второй случай проектиро-
вания рельефа по отметкам, для чего про-
верим и исправим кривизну поверхности
в следующем порядке.
1. Максимальная допускаемая алгебраи
ческая разность превышения при =
= 6000 м будет равна 0,27 м.
Рис. 12.21 Схема к примеру проектирования по-
верхности рельефа по отметкам
2. Для определения алгебраической раз-
ности превышений АНП — &Нпц по сторо-
нам двух смежных квадратов предваритель-
но определим разность отметок в верши-
нах квадратов. Было установлено, что пре-
вышение точки Б над точкой А составляет
0,47 м, а превышение точки В над точкой
Б 0,78 м Следовательно, существующая
алгебраическая разность превышений по
сторонам этих квадратов будет 0,78—0,47 =
= 0,31 м. Сопоставляя существующую раз-
ность превышений с допускаемой, видим,
что она больше допускаемой, равной 0.27 м.
Следовательно, кривизна поверхности на
данном участке недопустима Чтобы умень-
шить ее, необходимо уменьшить одну из
отметок вершин квадратов. Уменьшим от-
метку поверхности земли в точке В на
0,12 м, тогда проектная отметка будет
35,45—0,12 = 35,33 м. Теперь превышение
точки В над точкой Б составляет
35,33—34,60 = 0,73 м и меньше АН^ах =
= 0,80 м, а значит, при принятом новом
исправлении отметки В уклон по данной
стороне квадрата не будет больше допусти-
мого iIndX =0,020. При первом превышении
0,73 м существующая алгебраическая раз-
ность превышений по сторонам этих квад-
ратов будет 0,73—0,47 = 0,26 м. т е. меньше
максимального значения допускаемой, рав-
ной 0,27 м Таким образом, уменьшение
отметки точки В с 35,45 до 35,33 м позво-
лило уменьшить кривизну поверхности до
нормативных требований.
Аналогичным способом проектируют
кривизну по всем сторонам квадратов
по взаимно перпендикулярным направ-
лениям.
Отметим достоинства и недостатки
проектирования рельефа по методу от-
меток. Основные достоинства метода
отметок следующие:
возможности более точного учета не-
больших местных неровностей на уча-
стках с рельефом со слабо выраженны-
ми формами, что позволяет снизить
объем земляных работ по сравнению
167
с объемом, полученным при исправле-
ниях рельефа методом горизонталей;
возможность установления рабочих и
проектных отметок без предваритель-
ного наведения проектных горизонта-
лей.
Основные недостатки данного метода
следующие:
значительные трудности проектиро-
вания, особенно проявляющиеся при
проектировании больших площадей лет-
ного поля, что связано с необходимо-
стью подсчета десятков сотен отметок;
отсутствие графической наглядности,
затрудняющей вертикальную плани-
ровку.
Контрольные вопросы
1.	Какие участки аэродрома называют дефект-
ными’
2.	Как выявляют участки с недопустимыми
уклонами и кривизной поверхности?
3.	Как исправляют участки с недопустимыми
уклонами методом горизонталей?
4.	Как исправляют участки с недопустимой
кривизной методом горизонталей?
5.	Как исправляют участки с недопустимыми
уклонами и кривизной поверхности методом
числовых отметок?
Глава 13
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ
ПЛАНИРОВКИ ИСКУССТВЕННЫХ
ПОКРЫТИЙ АЭРОДРОМОВ
13.1.	Особенности проектирования
.вертикальной планировки
искусстренных покрытий
Искусственное покрытие — одно из
основных сооружений аэропортов, от
качества которого в значительной мере
зависят эксплуатационные и техничес-
кие возможности аэродрома.
Требования к качеству поверхности
ИВПП более жесткие, чем требования
к поверхности грунтовых ВПП. На
пример, для улучшения условий взлета
и посадки ВС, а также для сокращения
площади покрытий максимально допу-
стимый продольный уклон на ИВПП
принимают значительно меньшим по от-
ношению к тому же уклону грунтовой
поверхности ГВПП. Минимальные ра-
168
диусы кривизны поверхности ИВПП
значительно больше, чем для ГВПП.
Для улучшения условий работы по-
крытий и обеспечения необходимой ров-
ности поверхности необходимо прини-
мать меры по защите покрытий от
притока дождевых и талых вод. Зада-
чей проектирования вертикальной пла-
нировки искусственных покрытий яв-
ляется разработка проекта рельефа,
обеспечивающего безопасность взлетов
и посадок ВС, устойчивость и долго-
вечность искусственных покрытий и эко-
номичность их решения.
Безопасность взлетов и посадок ВС
при проектировании вертикальной пла-
нировки обеспечивается соблюдением
требований к уклонам, кривизне, види-
мости ЛП (§ 12.2).
Устойчивость и долговечность конст
рукций искусственных покрытий обес-
печиваются возвышением их кромок
над окружающей поверхностью земли,
надежной защитой от возможного за-
топления и подтопления, организацией
быстрого стока атмосферных осадков
и осушения оснований. Быстрый и пол-
ный сток с поверхности искусственных
покрытий атмосферных осадков дости-
гается разработкой определенных очер-
таний рельефа в продольном и попе-
речном направлениях. Экономичность
решения вертикальной планировки ис-
кусственных покрытий достигается
главным образом за счет минимальных
• объемов земляных работ, что обеспе-
чивается максимальным приближением
проектной поверхности покрытия к су-
ществующей поверхности участка.
Обеспечение расчетной прочности
покрытий и использование строитель-
ных материалов, обладающих высокой
стоимостью, обусловливают необходи-
мость точного выдерживания толщины
конструктивных слоев покрытия. Это
может быть выполнено лишь при точ-
ных разбивочных работах по выносу
в натуру отметок, определяющих тол-
щину каждого конструктивного слоя.
Приведенное требование удовлетворя-
ется лишь при условии, что поверх-
ность покрытия является плоскостью.
 Однако для современных аэродромов,
длина ЛП которых составляет 2500—
3000 м и более, поверхность искусствен-
ного покрытия не может быть выпол-
нена как одна сплошная плоскость,
так как рельеф участков оказывается
обычно волнистым. В этих условиях
рациональное проектирование поверх-
ности искусственных покрытий с мак-
симальным приближением ее поверхно-
сти к существующей может быть осу-
ществлено лишь за счет разделения
всей поверхности искусственных покры-
тий на отдельные плоскости, имеющие
постоянные продольные и поперечные
уклоны.
Таким образом, поверхности аэро-
дромных покрытий проектируют как со-
четание отдельных наклоненных в про-
странстве плоскостей в отличие от кри-
волинейных поверхностей при проек-
тировании рельефа грунтовых участков
летного поля.
По условиям нормальной организа-
ции работ при строительстве покрытий
длину отдельных плоскостей следует
принимать возможно большей, а ши-
рину — кратной ширине бетоноукла-
дочных агрегатов.
Исходя из условий эксплуатации ВС
и в первую очередь соблюдения высо-
кой ровности поверхности ИВПП, рас-
стояния между переломами, т. е. линия-
ми пересечения отдельных плоскостей,
надо стремиться также назначать наи-
большими.
Все возможные случаи реального
проектирования поверхности искусст-
венных покрытий можно представить
как сочетание системы отдельных плос-
костей. Эти плоскости образуют в со-
четании ломаную, но непрерывную по-
верхность по всей площади искусст-
венных покрытий. Рассмотрим основ-
ные приемы размещения плоскостей
при образовании поверхности покры-
тия [2].
Наиболее простым случаем является
случай сопряжения двух плоскостей с
постоянными продольными и попереч-
ными уклонами. Эти плоскости, пере-
секаясь по линии, совпадающей с
осью покрытия гребнем, образуют двух-
скатное симметричное покрытие (рис.
13.1, а). Таким образом, поверхность
покрытия будет образована двумя плос-
костями. Для изменения продольного
уклона покрытия следует осуществить
поворот около прямой, перпендикуляр-
ной к его оси. Отрезок этой прямой
в пределах плоскости покрытия назы-
вают поперечником. В этом случае
участок покрытия с двухскатным по
перечным профилем образуется сопря-
жением четырех плоскостей (рис/
13.1, б).
При сопряжении участков поверх-
ности двухскатного поперечного про-
филя, имеющих различные поперечные
уклоны, для обеспечения сплошности
поверхности покрытия межДу основны-
ми плоскостями необходимо создание
по крайней мере еще одной плоско-
сти — заполняющей (рис. 13.2). В этом
случае, кроме поперечников, появля-
ются прямые линии АВ и ВС, назы-
ваемые диагоналями. Они расположены
в плане под некоторым углом к оси
покрытия.
На рис. 13.3 изображен участок по-
крытия, состоящий из целого ряда вза-
имно сопряженных плоскостей. Для
обеспечения сплошности поверхности
покрытия в этом случае между двумя
основными плоскостями / и И необхо-
димо создание еще двух заполняющих
•плоскостей /// и IV.
Рис. 13 1. Сопряжение участков поверхности двухскатного поперечного профиля:
а — с постоянными продольными и поперечными уклонами; б— с постоянным поперечным уклоном, разными
продольными уклонами; I— гребень; 2— поперечник
169
Рис. 13.2. Размещение плоскостей, образующих поверхность двухскатного поперечного профиля, имею-
щих различные поперечные уклоны:
1— поперечник, 2— диагональ
Из приведенных примеров видно, что
всевозможные случаи построения про-
ектной поверхности искусственных по-
крытий могут быть представлены как
системы плоскостей, образующих в сво-
ем сочетании ломаную, но непрерыв-
ную поверхность. Построение проект-
ной поверхности искусственных покры-
тий следует производить в соответст-
ствии с характером рельефа сущест-
вующей поверхности участка аэро-
дрома.
Особенность проектирования релье-
фа искусственных покрытий состоит в
учете существующего рельефа поверх
ности всего летного поля и выборе
такого характера проектного профиля
и высотного положения проектной по-
верхности ИВПП, при котором обеспе
чивается удобный и надежный водоот-
вод с системы искусственных покрытий
и всего летного поля.
При спокойном рельефе проектирова
ние нужно начинать с проектирования
рельефа искусственного покрытия, от
которого во многом зависит и решение
вертикальной планировки летного поля
При сложном существующем пересе-
ченном рельефе в отдельных случаях
необходимо сначала в соответствии с
нормативными требованиями к укло-
нам и радиусам кривизны исправить
профиль методами, рассмотренными
выше, после чего приступить к проек-
тированию рельефа искусственных по-
крытий и в первую очередь ИВПП.
При проектировании вертикальной
планировки искусственных покрытий
решают две задачи: устанавливают вы-
сотное положение проектной поверхно-
сти искусственных покрытий и произ-
водят построение проектной поверх-
ности на плане искусственных по-
крытий.
13.2.	Поперечный профиль и высотное
положение поверхности покрытий
Для создания надежного водоотвода
поверхности покрытий придается по-
перечная профилировка.
Поперечная профилировка осущест-
вляется путем создания поперечного
уклона в одну или в две противопо-
ложные стороны. В первом случае по-
перечный профиль искусственных по-
крытий принимают односкатным, а во
втором — двухскатным. Поперечные
уклоны принимают в зависимости от
Рис 13.3. Сопряжение плоскостей поверхности искусственных покрытий с двумя заполняющими плос-
костями
170
Рис. 13.4. Типы поперечных профилей искусственных покрытий:
а, б — двухскатные; в, г — односкатные
конструкции искусственных покрытий
и типа поперечного профиля. Чем боль-
ше неровностей на поверхности по-
крытий, тем хуже условия для стока
воды. Поэтому для покрытий, где по-
верхность более шероховатая (напри-
мер, щебеночных, грунтощебеночных,
грунтогравийных), принимают наиболь-
шие значения поперечных уклонов. На
поперечный уклон большое влияние
оказывают условия отвода поверхност-
ной воды с покрытия. Для односкат-
ных покрытий, где длина склона (рас-
стояние от гребня покрытия до лотка)
значительна, рекомендуется принимать
наибольшие поперечные уклоны. При
двухскатном поперечном профиле ши-
рина ската меньше, поэтому и длина
пути воды короче, что улучшает уело
вия отвода с поверхности. В связи
с этим поперечные уклоны принимают
меньше по сравнению с поперечным
уклоном для односкатного профиля.
Устанавливая поперечные уклоны,
необходимо обеспечить благоприятную
работу ВС при взлетах и особенно
при посадках. Для ИВПП поперечные
уклоны целесообразно принимать мень-
шими по сравнению с уклонами РД,
МС и перронов. Приведенные сообра-
жения следует учитывать при выборе
значения поперечного уклона из тех
значений, которые рекомендуются тре-
бованиями, рассмотренными в §11.2.
При выборе типа поперечного профи-
ля покрытия руководствуются следую-
щими правилами. Поперечный профиль
ИВПП следует принимать двухскатным
с симметричным расположением гребня
(рис. 13.4, а). Односкатный профиль
ИВПП допускается только на участках
с поперечным уклоном существующей
поверхности больше 0,01. ,
При устройстве двухскатных покры-
тий на косогоре с большим попереч-
ным уклоном под низовой кромкой по-
крытий потребуется устройство значи-
тельной насыпи Для уменьшения объе
ма земляных работ по устройству на
сыпи и для предотвращения поступле-
ния воды на покрытие ИВПП с нагор-
ной стороны устраивают грунтовой ло-
ток. Устройство грунтовых лотков в
пределах ЛП допускается предусмат-
ривать в исключительных случаях при
технико-экономическом обосновании,
учитывая гидрогеологические, гидро-
логические и инженерно-геологические
условия местности (рис. 13.4,6). При
больших поперечных уклонах местности
может оказаться целесообразным одно-
скатный профиль (рис. 13.4, в). С уве-
личением поперечного уклона местно-
сти требуется значительная насыпь.
Для уменьшения насыпи с верховой
стороны местности устраивают, так же
как и при двухскатном покрытии,
грунтовые лотки (рис 13.4, г).
Рассмотренные примеры, свидетель-
ствуют о том, что рациональный тип
поперечного профиля (двухскатный или
односкатный) выбирают исходя из
класса проектируемого аэропорта и
конкретных местных условий — харак-
тера рельефа местности, гидрогеологи-
ческих условйй.
Наибольшее применение для ИВПП
с искусственным покрытием находит
двухскатный симметричный профиль
(рис. 13.5). Допускается на одной
ИВПП применять два типа поперечных
профилей — двухскатный и односкат-
ный.
Необходимость перехода от двухскат-
ного к односкатному профилю и нао-
борот должна быть обоснована тех
нико-экономическими расчетами. Пере-
ход с двухскатного профиля на одно-
скатный обеспечивается смещением
гребня от оси к кромке покрытия (рис.
13.6). В данном случае рассмотрен не-
симметричный двухскатный попереч-
ный профиль. Иногда для устройства
аэродромов низших классов или при
трудности укладки плит в поперечном
направлении с учетом ширины захвата
171
Рис. 13.5. Поперечные профили ИВПП и РД:
а, б - - двухскатный и односкатные профили ВПП; в — односкатный профиль РД; 1— ось грунтового лотка; 2—
отмостка; 3—покрытие; 4—основание; 5—естественное основание; 6—закромочная дрена; 7—обочина
бетоноукладочных машин такой тип
профиля применяют и для устройства
всей ИВПП. Смещение гребня прини-
мают тем больше, чем больше попереч-
ный уклон местности. «
Однако следует иметь в виду, что
несимметричный двухскатный попереч-
ный профиль осложняет условия взле-
та и посадки воздушных судов, техно-
логию строительства, и поэтому его
применяют лишь в исключительных слу-
чаях с обязательным обоснованием
технико-экономическими расчетами.
Рулежные дорожки имеют меньшую
ширину по сравнению с ИВПП, что
обеспечивает нормальные условия для
стока поверхностных вод. Движение
воздушных судов по РД производится
с меньшими скоростями. Поэтому тре-
Рис. 13.6. Смещение гребня в плане при переходе
от двухскатного профиля ИВПП к односкатному
172
бования к очертанию поверхности РД,
МС менее жесткие, чем к поверхности
ИВПП. Рулежные дорожки устраивают
как с двухскатным, так и односкатным
поперечным профилем (см. рис. 13.5).
Установив тип поперечного профиля,
переходят к выбору высотного положе-
ния проектной поверхности покрытия,
определяя высотное положение кромок
и гребня над грунтовой поверхностью
для характерных участков продольного
профиля.
Основной принцип установления вы-
сотного положения проектной поверх-
ности — обеспечение надежного водо-
отвода от искусственных покрытий.
Надежный водоотвод поверхностных
вод с покрытий обычно обеспечивают,
поднимая бровку искусственных покры-
тий над исходной грунтовой поверхно-
стью с учетом почвогрунтовых и гидро-
геологических условий участка не менее
чем на 0,3—0,5 м. При большей высоте
бровок, вызывающей необходимость
устройства насыпей высотой более
0,6 м, предусматривают мероприятия
по уплотнению грунтов и ликвидации
возможных осадок покрытия. При оп-
ределении высотного положения про-
ектной поверхности учитывают, что в
местах устройства покрытий раститель-
Рис. 13.7. Схема для определения высотного положения проектной поверхности покрытия:
1— покрытие; 2— основание
ный грунт снимают полностью или час-
тично и отвозят на установленные уча-
стки летного поля.
Высотное положение проектной по-
верхности устанавливают в зависимо-
сти от типа поперечного профиля и по-
перечного уклона местности с учетом
возвышения одной из бровок (кромок)
покрытия над землей по следующим
формулам:
а)	для двухскатного профиля (рис.
13.7, tz) При /поп^^^Опоп
М, ^max ^кв Hn Hq -J-
Г В	1
I “2" (non inon ) ^zncn —/г p I ,
б)	для односкатного профиля (рис.
13.7, б)
— Ькв ~ Нп — Но +
^'поп ) "4“ Лр
наибольшая
jfiOJl ^5 jonojl
высота насыпи при
^тах	Нп — Но + [B/2(ionon — /попНМ,
где /го — высота насыпи по оси покры-
тия; В — ширина покрытия; Лкв — высота
возвышения верхней бровки (кромки) по
крытия над землей; 10 — поперечный уклон
грунтовой поверхности аэродрома; inQ„ —
поперечный уклон поверхности искусст-
венного покрытия; hp — толщина предвари-
тельно снимаемого растительного слоя;
Но — толщина искусственного основания;
Нп — толщина искусственного покрытия;
Ь — ширина открытого лотка.
Определяя возвышение покрытия
ИВПП над грунтовой поверхностью
аэродрома по приведенным формулам,
надо учитывать, что оно справедливо
лишь для данного поперечника про-
дольного профиля. Это вызвано тем,
что рельеф грунтовой поверхности по
длине проектируемого покрытия обычно
меняется и различные поперечные укло-
ны и.направления грунтовой поверх-
ности аэродрома приводят и к различ-
ной высоте насыпи по оси покрытия.
При проектировании поперечного
профиля разрабатывают сопряжения
искусственных покрытий с окружающей
территорией аэродрома. Рациональное
проектирование полос сопряжений до
стигается такой поперечной профили-
ровкой и высотным положением покры-
тия, при которых возвышения кромок
покрытия обеспечивают возможность
проектирования полосы сопряжений
минимально допустимой ширины с по-
перечными уклонами, не выходящими
за пределы допустимых норм.
Минимально допустимая ширина по-
лосы сопряжения Bcmm для ИВПП рав-
на 25 м, а для РД — 10 м. Поперечные
уклоны полос сопряжений должны на-
ходиться в пределах от 0,015 до 0,025;
на участках со значительным возвы-
шением кромок покрытия над грунто-
вой поверхностью ширину полосы со-
пряжений допускается принимать более
При решении вопроса о высотном
положении проектной поверхности сле-
дует учитывать экономичность реше-
ния, которое достигается главным об-
разом за счет баланса земляных работ.
В ряде случаев это обусловлено тем,
что сумма объемов растительного слоя
грунта, удаляемого с участков искус-
ственного покрытия, и дополнительной
выемки грунта при устройстве корыта
под покрытием была бы равна объему
иасыпей в корыте и на участках полос
сопряжений покрытий с грунтовой по-
верхностью аэродрома.
♦
13.3.	Проектирование продольного
профиля покрытий
Наиболее существенным элементом про-
ектирования рельефа искусственных покры-
тий является проектирование продольного
профиля.
Продольный профиль проектируют
в соответствии с нормативными тре-
бованиями к уклонам и радиусам кри-
визны в соответствии с определенным
высотным положением проектной по-
верхности Для большей наглядности
продольный профиль строят с искаже-
нием масштабов: на стадии ТЭО гори-
зонтальный масштаб 1:5000, вертикаль-
ный 1:100; при рабочем проектирова-
нии—горизонтальный 1:2000, верти-
кальный 1:50.
Рис. 13.8. Схема проектирования продольного
профиля по обертывающей
1— профиль существующей поверхности; 2— профиль
проектной поверхности
174
При проектировании продольного
профиля покрытия по оси ИВПП руко-
водствуются следующими соображени-
ями.
1.	Очертание продольного профиля
ИВПП существенно зависит от особен-
ностей рельефа существующей поверх-
ности аэродрома. Проектирование про-
дольного профиля покрытий осуществ-
ляется по принципу наибольшего при-
ближения проектной поверхности к
рельефу существующей естественной
поверхности, т. е. по обертывающей.
При использовании способа проектиро-
вания по обертывающей проектный про-
филь проектируют в виде ломаной ли-
нии, описывающей профиль сущест-
вующей поверхности (рис. 13.8).
2.	Переломы проектного профиля це-
лесообразно совмещать с основными
изломами существующей поверхности
и пикетными точками, что упрощает
производство работ. Число изломов
должно быть минимальным. Особенно
нежелательны изломы проектного про-
филя с изменением направления уклона
на обратное, что может быть на основ-
ных водоразделах и тальвегах, пере-
секаемых трассой ИВПП.
При волнообразном продольном про-
филе (в местах перехода через таль-
веги и водоразделы) расстояние L меж-
ду смежными переломами продольных
уклонов ИВПП должно удовлетворять
условию
£>/?min (Д/.+Д/г),
где 7?min — минимальный радиус верти-
кальной кривизны; Д/|, Л/2 алгебраичес-
кая разность продольных уклонов в смеж-
ных переломах элементов ИВПП.
3.	На всех участках продольного
профиля должны быть выполнены тре-
бования к видимости на ИВПП и перед
антенной курсового радиомаяка.
4.	Для обеспечения благоприятных
условий для взлета и посадки ВС не
следует допускать волнистого харак-
тера продольного профиля. Для этого
ряд выпуклых и вогнутых переломов
поверхности целесообразно объединять,
и заменять их большими, не допуская
пилообразности в проектном продоль-
ном профиле. Если уклоны существую-
щей поверхности отдельных участков
не сильно отличаются один от другого,
целесообразно их обобщать, осредняя
их величины. Это дает возможность
придать проектному профилю уклон,
равный среднему значению продольных
уклонов нескольких смежных участков
существующей поверхности, что позво-
ляет уменьшить число изломов.
5.	Участки существующей поверхно-
сти с недопустимыми уклонами и кри-
визной, с необеспеченной видимостью
должны быть исправлены с учетом до-
пускаемых нормативов (см. § 11.2).
При проектировании путем подбора
различных вариантов проектного про-
филя устанавливают наиболее рацио
нальные решения дефектных участков
на всей ИВПП.
6.	Исправление дефектных по уклону
участков может быть осуществлено:
а) по схеме насыпи; б) по схеме выем-
ки, в) по схеме насыпи и выемки.
Рассмотрим участок местности, тре-
бующий уменьшения уклона, т. е. когда
«сущ> jmax При выборе способа исправ-
ления дефектов учитывают характер
рельефа на участках, смежных с де-
фектным.
Решение в насыпи (рис. 13.9, а).
В этом случае проектную поверхность
проектируют за счет смежного участка,
расположенного с низовой стороны от
дефектного.
Решение в выемке (рис. 13.9,6).
Для этого решения уменьшение уклона
может быть произведено за счет смеж-
ного участка с верховой стороны. Спо-
соб выемки находит применение в тех
случаях, когда уклон верхового участ-
ка меньше, чем уклон низового. Способ
насыпи предпочтителен в противопо-
ложных с.”1 1аях. Объем земляных ра-
бот с учет» м рассмотренных условий
построения проектного продольного
профиля уменьшается.
Решение в насыпи—выемке (рис.
13.9,в). В этом случае линия проект-
ного продольного профиля занимает
в высотном положении промежуточное
положение. Нулевую (исходную) точ-
ку на профиле целесообразно назна-
чать ближе к верховой границе де-
фектного места, если уклон низового
смежного участка больше уклона вер
хового участка. В противоположном
Рис. 13.9. Исправление участка с уклонами:
а — насыпью; б — выемкой; в — насыпью выемкой;
/ смежный верховой участок; // — дефектный
участок; III — смежный низовой участок. Штрихован
линия — существующая поверхность; сплошная
линия — проектная поверхность '
случае нулевую точку целесообразнее
назначать ближе к низовой границе
дефектного места Использование ука-
занных положений дает возможность
за счет балансирования уменьшить
объем земляных работ. •
Минимальный продольный уклон ис-
кусственных покрытий рекомендуется
принимать не менее 0,0025; это создает
благоприятные условия для отвода по-
верхностных вод в открытых лотках
кромок покрытий. При меньших укло-
нах необходимо устройство открытых
лотков пилообразного профиля, услож-
няющих строительство. Поэтому участ-
ки существующей поверхности, где
icymO'min. требуют исправления. Спо-
собы проектирования продольного про-
филя на участках, требующих увели-
чения уклона, аналогичны рассмотрен-
ным трем способам для участков, где
*сущ> Ciax •
7	Изломы проектной линии в про-
дольном профиле не должны превышать
нормативных значений. Сопоставляя
значения изломов, получившиеся при
проектировании продольного профиля,
с нормативными значениями (At и
А/тах ). устанавливают, какие из них
нужно смягчить.
175
Рис. 13.10. Возможные случаи смягчения недопустимых по значению изломов поверхности:
а — вогнутый перелом; б — выпуклым перелом
Смягчение излома до нормативного
значения можно осуществить путем
вписывания в угол, образованный дву-
мя смежными отрезками проектной ли-
нии в виде многоугольника, образо-
ванного сторонами, равными по длине
минимальному шагу проектирования
(рис. 13.10).
Если, например, нуждающийся в
смягчении излом равен А/деф, то он мо-
жет быть заменен п переломами мень-
шего значения в соответствии с равен-
ством Л/доп<Л1деф.
Если принять А1дОП^ Aimax, то коли-
чество сторон участка многоугольника,-
вписываемого взамен дефектного пе-
релома, будет
П = А|Деф/А1тах.
При решении данной задачи коли-
чество сторон многоугольника т и
число переломов п должны быть це-
лыми числами.
Легко видеть, что количество сторон
т на единицу меньше числа перело-
мов п, т. е.
т = п — 1.
8. Рекомендуется обязательно соблю-
дать требование к высотному положе-
нию проектной поверхности с учетом
возвышения поверхности аэродромного
покрытия над уровнем подземных вод
и учетом грунтойых и гидрогеологи-
ческих условий участка расположения
.аэродрома.
Рассмотренные соображения опре-
деляют положение осевой проектной
линии продольного профиля и, следо-
176
вательно, дают возможность опреде-
лять проектные отметки покрытия по
оси ИВПП. Проектные отметки пере-
носят на план.
•
13.4. Проектирование поверхности
искусственных покрытий
Методы проектирования рельефа
искусственных покрытий и грунтовых
летных полос аналогичны. Вертикаль-
ную планировку поверхности искусст-
венных покрытий на стадии ТЭО выпол-
няют методом продольного профиля в
комплексе с методом проектирования
по горизонтали.
Проектирование поверхности искус-
ственных покрытий методом числовых
отметок и вертикальных профилей це-
лесообразно на стадии рабочих чер-
тежей.
Метод проектирования продольного
профиля в комплексе с методом проек-
тирования по горизонталям. Процесс
проектирования вертикальной плани-
ровки покрытий можно разбить на три
этапа.
На первом этапе устанавливают тре-
бования, предъявляемые к рельефу по-
верхности искусственных покрытий с
учетом класса аэродрома и отдельных
видов сооружений — ИВПП, РД, МС,
перроны. Выявляют участки, рельеф ко-
торых требует исправления, производят
дефектовку летного поля по качеству
залегаемых почвогрунтов, уровню под-
земных вод
Второй этап — это принципиальное
решение вертикальной планировки ис-
кусственных покрытий. На этом этапе
обосновывают принципиальную сторо-
ну решения в целом: схему водоотвода,
высотное положение, характер продоль-
ного профиля, тип поперечного про-
филя. Обоснование высотного положе-
ния, проектирование поперечного и
продольного профилей основывают на
использовании тех приемов, которые
были описаны в § 13.2 и 13.3.
По трассе ИВПП, РД, МС характер
рельефа местности может меняться.
Вследствие этого необходимо вычис-
лять величину возвышений покрытий
для разных осредненных значений по-
перечных уклонов на соответствующих
участках существующей поверхности.
Установленное возвышение покрытий
и его поперечный профиль уточняют
при проектировании проектной линии.
После окончания проектирования
продольного профиля ИВПП проектные
отметки по оси покрытия, полученные
на профиле, переносят на план в гори-
зонталях. Эти отметки необходимы
для последующего построения проект-
ных горизонталей на плане искусст-
венных покрытий. Рельеф искусствен-
ных покрытий РД, МС, перронов про-
ектируют, как правило, без построения
продольных профилей, путем непосред-
ственного нанесения на план проект-
ных горизонталей. Продольный про-
филь по оси РД строят только на
участках со сложным пересеченным
рельефом.
На третьем этапе строят проектные
горизонтали поверхности ИВПП и со-
пряжения ее с прилегающей грунто-
вой поверхностью. Рельеф поверхности
покрытий изображают проектными го-
ризонталями в виде параллельных
прямых, отстоящих друг от друга в
пределах одной плоскости на равных
расстояниях. Кратчайшее расстояние
между горизонталями в направлении
вдоль продольной оси ИВПП (РД, МС,
перронов) или перпендикулярно к ней
называют заложениями. Они зависят
от значения уклонов, сечения горизон-
талей и масштаба плана.
В связи с тем что поверхность по-
крытий можно рассматривать как ряд
примыкающих друг к другу плоскостей,
имеющих определенные продольные
(пР и поперечные (пОп уклоны, по этим
уклонам легко изобразить горизонтали
рельефа такой поверхности.
Допустим, участок односкатной ВПП
имеет уклоны: продольный <пр и попе-
речный („on. Тогда расстояние между
горизонталями в продольном направ-
лении (продольное заложение) d„p и
поперечном (поперечное заложение)
rfnon определяют по формулам:
h 1000	. h 1000
йпр ~ i т ’	d"°" — I т ’
*пр 1,1	*поп
где (/Пр и d„0I1 — заложения, мм; („р и
(поп — продольный и поперечный уклоны;
h —- сечение горизонталей, м; т — знаме-
натель масштаба плана.
Рассмотрим характерные задачи по
построению горизонталей поверхности.
Пусть, например, требуется провести про-
ектные горизонтали на ИВПП, имеющие
односкатный поперечный профиль участка
с уклонами продольным (проа=0,005 и по-
перечным („„„ = 0,010 Направление уклонов
показано стрелками. Сечение горизонталей
Л = 0,25 м, а масштаб плана 1:2000. Выде-
лим участки на ИВПП с приблизительно
одинаковым продольным уклоном земли.
Заложения, вычисленные по приведенным
выше формулам, составят: продольное
dnp = 25 мм, поперечное (/„„„ = 12,5 мм.
Для построения горизонталей надо знать
положение на плане и проектную отметку
исходной точки. В данном примере исход-
ная точка А с отметкой //д =100,20 рас-
положена на нижней кромке покрытия. На
рис. 13.11, а показан ход решения. До бли
жайшей горизонтали от точки А не хватает
5	1
0,25—0,20 = 0,05 м, так как gg h = ^-h,
что позволяет найти точку, через которую
пройдет горизонталь 100,25. Для этого от
точки А в поперечном направлении отло-
1 ,	1 -12,5 о _
жим £-£/„„„ = —g-1—=2,5 мм и получим точ-
ку А', через которую проходит горизонталь
100,25. Из точки А' проведем линию парал-
лельно кромке покрытия и, отложив на ней
продольное заложение d„p=25 мм, получим
точку В. Из точки В восстановим перпенди-
куляр к липни А'В, на нем отложим попе-
речное заложение (/„„„= 12,5 мм и получим
точку С. Через конец отрезка ВС, точку С
и точку А' пройдет горизонталь 100,25.
Через конец отрезка продольного заложе-
ния А'В, точку В параллельно линии А'С
пройдет горизонталь 100,00. Для построе-
177
Рис. 13.11. Построение проектной поверхности
покрытий с односкатным (а) и двухскатным
(б) профилями
ния всех проектных горизонталей на рас-
сматриваемом участке надо провести ли-
нии параллельно построенным горизс нта
лям, расположенным по нижней кромке по-
крытия на расстоянии, равном продольному
заложению.
Поверхность покрытия с двухскат-
ным симметричным выпуклым профи-
лем, имеющим постоянный продольный
уклон, проектируют аналогично, рас-
сматривая построенную поверхность как
одну из двух плоскостей двухскатного
покрытия. При построении горизонта-
лей исходную отметку точки А перено-
сят на план с продольного профиля
по оси покрытия. План покрытия с про-
ектными горизонталями показан на
рис. 13.11,6. Проектные горизонтали
на покрытиях в обоих случаях будут
прямыми параллельными линиями, от-
стоящими друг от друга на равных
расстояниях.
Покрытия ИВПП обычно устраивают
из нескольких участков с разными про-
дольными уклонами, что вызвано
стремлением получить экономные реше-
ния путем проектирования по оберты-
вающей. Поперечный профиль на ис-
кусственных покрытиях чаще всего со-
храняют на большей части длины
ИВПП, а иногда принимают неизмен-
ным и на всем их протяжении. Следо-
вательно, поперечный уклон inon оказы-
вается величиной достаточной постоян-
ной, а меняется на разных участках
продольный уклон l’np.
Рассмотрим способ построения про-
ектных горизонталей для широко рас-
пространенного случая сопряжения
плоскостей, имеющих различные про-
дольные, но одинаковые поперечные
, уклоны. Если требуется изменить лишь
продольный уклон поверхности, следует
осуществить поворот смежной плоско-
сти около поперечника. Пусть, напри-
мер, дана ИВПП с двухскатным покры-
тием, имеющим на первом и втором
участках продольные уклоны ilnp и i2nP.
При проектировании проектные гори-
зонтали на каждом из участков вы-
черчивают только до границы со смеж-
ной плоскостью, поскольку на этой гра-
нице имеется излом горизонталей. Про-
ектирование горизонталей на смежной
плоскости производят в следующем
порядке [2]:
на одной из точек выхода оризонта-
ли за границу со смежной плоскостью
(напрмер, из точки А на рис. 13.12, а)
проводят линию параллельно оси по-
крытия;
по направлению этой линии опреде-
Рис 13.12 Построение проектной поверхности покрытий с двухскатным профилем с продольными укло-
нами одного направления (а) и различного направления (б)
178
ляют положение точки С, удаленной
от точки А на размер заложения
^2np(^2np tGnp) ,
соединив точки В и С, получим ис
комую горизонталь сопрягаемой плос-
кости;
на плане по оси покрытия от исход-
ной горизонтали откладывают вычис-
ленные заложения г/2пр и через полу-
ченные точки проводят горизонтали па-
раллельно искомой горизонтали.
Если на первом и втором участках
продольный уклон меняется на обрат-
ный, построение горизонталей произ-
водят аналогично, а план горизонталей
будет иметь вид, показанный на рис.
13.12, б.
При переходе двухскатного симмет-
ричного профиля к односкатному и на-
оборот появляется необходимость соз-
дания переходной плоскости С (рис.
13.13). Смещая гребень от оси дву-
скатного покрытия ИВПП к верхней
кромке односкатного покрытия, полу-
чим три плоскости А, В, С.
При условии сохранения неизменны-
ми продольного и поперечного уклонов
по оси ИВПП горизонтали плоскостей
А будут параллельны и расположены
на одинаковых расстояниях, определя-
емых продольным и поперечным укло-
нами. При построении горизонталей на
плоскости С необходимо учитывать,
что поперечные уклоны плоскостей
В и С будут одинаковы, а продольные
разные. Для построения горизонталей
на плоскости С необходимо соединить
точки выхода одноименных горизонта-
лей на поперечник и гребень. Осталь-
ные горизонтали будут параллельны
построенным.
Построение горизонталей на плоско
сти С можно произвести и другим
путем. Учитывая, что поперечные укло-
ны плоскостей А и С одинаковы, рас-
положение горизонталей относительно
гребня симметрично. Это позволяет
сформулировать простое правило, по-
зволяющее производить построение
горизонталей на другом скате; на лю-
бом поперечнике расстояния от гребня
до одноименных горизонталей на про
тивоположных скатах одинаковы (см.
рис. 13.13).
Остановимся на порядке построения
Рис. 13.13. Построение горизонталей на участке
перехода от двухскатного профиля к односкат-
ному
проектных горизонталей в пределах
открытых лотков искусственных покры-
тий. Открытые лотки имеют вогнутый
двухскатный симметричный профиль,
при этом поперечный уклон ската лотка
больше, чем поперечный уклон ската
ИВПП. Принятая форма открытых лот-
ков определяет характер горизонталей.
Ось лотка является осью симметрии
горизонталей; на оси лотка горизонта-
ли образуют острый излом, острием
направленный против продольного
уклона лотка. При построении горизон-
талей лотка точки выхода горизонта-
лей ИВПП на внутреннюю бровку лот-
ка принимают в качестве исходных.
Зная глубину лотка йл, определяем
точку пересечения , его оси горизон-
талью в зависимости от продольного
уклона (рис. 13.14):
Соединяя исходную точку горизонта-
лей ИВПП на внутренней бровке лот-
ка с определенной по приведенной фор-
муле, производим построение горизон-
талей лотка. Имея в виду, что обе
бровки лотка на любом поперечнике
имеют одну и ту же отметку, на проти-
воположном скате горизонтали строят
симметрично.
После вертикальной планировки ис-
кусственных покрытий проектируют
рельеф грунтовых обочин покрытий с
поверхностью летного поля.
Грунтовые обочины искусственных
покрытий рекомендуется проектировать
постоянной ширины на всем протяже-
179
Рис. 13.14. Построение проектных горизонталей в пределах открытого лотка
нии элементов аэродрома. Для покры-
тий одного и того же элемента аэро-
дрома обочина, разделенная примыка-
ниями других покрытий на отдельные
участки, может иметь различную ши-
рину, постоянную для каждого участ-
ка. Внутри замкнутого контура покры-
тий ширина обочин, идущих в разных
направлениях, может быть различной,
но обязательно постоянной для любого
направления. Изменение ширины обо-
чины по длине покрытия допускается
только при значительной протяженно-
сти покрытия и наличии большой раз-
ницы в возвышениях кромки отдельных
его участков. Для проектирования го-
ризонталей обочины необходимо про-
вести параллельно кромке покрытия
три линии, отстоящие от кромки на рас-
стояние Во = 25 М, 4пш И <4пах (рис.
13.15, а). Эти линии обозначают соот-
ветственно границу обочины, мини-
мально и максимально допустимые за-
Рис. 13.15. Схемы для проектирования горизон-
талей йа полосе сопряжения искусственного
покрытия с поверхностью летного поля
ложения между горизонталями на
обочине:
dm,„ =ft/zpmax -ЮОО/щ;
^max ^/4)min * 1000//Л,
где ‘оmax и ‘omm — соответственно макси-
мально и минимально допустимые попереч-
ные уклоны обочин.
Для обочины, имеющей максималь-
ный поперечный уклон, горизонтали
должны проходить через точку 7, а для
обочины с минимальным уклоном —
через точку 2 (см. рис. 13.15). Для обо-
чины, имеющей поперечный уклон в ин-
тервале между «Отах и iOmjn, горизон-
тали проходят через точку 3, располо-
женную между точками 7 и 2. При ма-
лом возвышении кромки (рис. 13.15,6)
или при решении участка покрытия в
выемке на обочине следует принимать
минимально допустимый уклон, т. е.
горизонтали должны проходить через
точку 2. После достижения горизонта-
лями границы обочины строят обратный
скат с максимально допустимым укло-
ном. Во всех случаях переломы горизон-
тали (в точке 4 на рис. 13.15, 6) должны
располагаться только по оси лотка
(границе обочины). Ориентируясь на
заложения dmin и dmax, отыскивают
оптимальное решение обочины для каж-
дого участка покрытия. При необходи-
мости исправляют положение некото-
рых построенных горизонталей обочины
180
с целью обеспечения необходимого
продольного уклона по дну лотка.
Метод проектирования поверхности
покрытия методом числовых отметок
и вертикальных профилей. Особенность
метода проектирования по отметкам
заключается в том, что благодаря по-
стоянному поперечному профилю основ-
ное внимание уделяется назначению
проектных отметок лишь вдоль оси или
одной из кромок с учетом положения
проектной поверхности. Другие отметки
на поперечнике получают расчетом.
Проектирование поверхности осу-
ществляется в три этапа. На первом
этапе, так же как и на стадии ТЭО,
устанавливают исходные нормативные
данные и предварительно намечают
высотное положение ИВПП. Для этой
цели строят продольный профиль су-
ществующей поверхности по оси ИВПП
и продольного профиля проектной по-
верхности.
На втором этапе обосновывают поло-
жеыйе проектной поверхности в направ-
лении, перпендикулярном к оси ИВПП,
устанавливают тип поперечного про-
филя ИВПП и уточняют положение
проектной линии продольного профиля
ИВПП. Поперечные профили вычерчи-
вают для участков, где меняется есте-
ственный рельеф, на участках насыпей
и выемок — между изломами проектной
линии. В результате построения попе-
речных профилей устанавливают тип
поперечного профиля 11ВПП, оконча-
тельное высотное положение и очерта-
ние проектной поверхности. Работа за-
канчивается построением продольного
профиля проектной поверхности по оси
ИВПП с продолжением его на конце-
вые полосы безопасности. Далее вычис-
ляют проектные и рабочие отметки
элементов ИВПП [2]. Проектные от-
метки дна корыта (рис. 13.16) по оси
ИВПП определяют по формуле
//кОр^^ Н() Лконстр-
Рабочую отметку дна корыта по оси
ИВПП в насыпи (рис. 13.16, а) или
выемке (рис. 13 16, б) определяют по
формуле
Рис. 13.16. Схема для определения проектных
и рабочих отметок дна корыта:
/— покрытие; 2— искусственное основание; 3— иа
сыпной минеральный грунт; 4— удаляемый растилаю
щий грунт; 6— удаляемый минеральный грунт
где //кор, //мин, //ест — отметки дна коры-
та, минерального грунта и естественной
поверхности; /граст — толщина раститель-
ного слоя.
Проектные отметки кромки покрытия
и бровки лотка определяют по форму-
лам:
для двухскатного поперечного про-
филя (рис. 13.17, а)
Н\к1== Н]Л ^2к Н%л Но 2
) /(ЮЛ
для 'односкатного поперечного про-
филя (рис. 13.17,6)
Н\к ---- Hq -р 2 /поп »
Йрвб — Н кор	Н мин — Н кор	(//ест Лраст) —
= («№₽- Нест) “1“ ^раст>
Н‘2к H<2i\ Но ( п ) /поп»
181
Рис. 13.17. Схемы для определения проектных
отметок поверхности покрытия:
а — двухскатного поперечного профиля; б — однос
каткого поперечного профиля
где Но — отметка верха покрытия по оси
ИВПП, В — ширина ИВПП; Ьл—ширина
лотка.
Вычисленные проектные и рабочие
отметки выписывают на план верти-
кальной планировки.
На третьем этапе производят по-
строение горизонталей поверхности
покрытия и сопрягают ее с прилегаю-
щей поверхностью летного поля. Про-
ектные горизонтали вычерчивают по
проектным отметкам, полученным при
проектировании во втором этапе.
Сопряжение поверхности покрытия с
прилегающим летным полем осуществ-
ляют по аналогии со способом, рас-
смотренным выше.
Метод отметок и вертикальных про-
филей может быть применен для про
ектирования рельефа искусственных
покрытий и на стадии ТЭО. В этом слу-
чае вертикальную планировку разраба-
тывают на топографическом плане
масштаба 1:5000 с разбивкой пикетов
через 100 м по оси ИВПП. Построение
проектных горизонталей производят
приемами, описанными выше.
13.5. Построение рельефа поверхности
узлов искусственных покрытий
Участки искусственных покрытий в
местах поворотов и пересечений РД и
переходов от одного элемента к друго-
му называют узлами. Узлы проекти-
182
руют в местах присоединения РД и
ИВПП, перронам, местам стоянок,
поворотам РД, а также пересечений
одних РД другими и т. д. При проек-
тировании узлов приходится строить
относительно сложные поверхности,
состоящие из' ряда сопрягающихся
друг с другом плоскостей с различны-
ми продольными и поперечными укло-
нами. Основные задачи проектирова-
ния узлов — обеспечение удобства для
движения ВС и надежный водоотвод.
Кроме того, учитывают характер релье-
фа местности, необходимое высотное
положение поверхности покрытия, бла-
гоприятные условия для производства
работ и др. При построении поверх-
ности узлов используют специальные
приемы проектирования [2]. Придер-
живаясь этих приемов, рассмотрим об-
щие положения для построения по-
верхности узлов.
1.	Переломы поверхности узлов по-
крытий целесообразно размещать там,
где покрытия работают с меньшей на-
пряженностью и при меньших скоро-
стях движения ВС. Так, на участках
примыкания РД и ИВПП переломы
надо располагать на РД, а при пересе-
чении магистральной РД со вспомо-
гательной — на вспомогательной Рав-
номерное распределение переломов по-
верхностей в узлах допустимо только
при пересечении равнозначных эле-
ментов.
2.	Для улучшения условий движения
ВС по узлу наиболее благоприятны
решения, при которых продольный про-
филь будет более плавный, т. е. будет
иметь меньшее число переходных плос-
костей.
3.	В местах примыкания магистраль-
ных РД и ИВПП, на поворотах магист-
ральных РД следует устраивать вира-
жи, т. е. создавать односкатные про-
фили с увеличенным поперечным укло-
ном, направленным в сторону закруг-
ления (к центру поворота).
4.	В узлах необходимо строго обес-
печивать требования о возвышении кро
мок покрытия над грунтовой поверхно-
стью, надежный водоотвод. Это связано
с тем, что при движении ВС в пределах
узла могут возникать горизонтальные
силы торможения и значительные ди-
намические перегрузки при переезде
через перелом, т. е. условия работы ис-
кусственных покрытий в узлах оказы-
ваются более тяжелыми, чем на других
участках.
5.	Построение поверхностей узлов из
ряда поверхностей, имеющих различное
очертание и положение в пространстве,
обычно производится индивидуально
для каждого случая. При проектиро-
вании используют приемы, относящиеся
к сопряжению плоскостей. Все случаи
сопряжения плоскостей могут быть
представлены тремя разновидностями.
Случай I. Плоскости 7 и /// могут
соприкасаться друг с другом, имея
общую линию (рис. 13.18, а). Измене-
ние положения в пространстве плос-
кости // осуществляется вращением
ее вокруг общей линии.
Случай II. Плоскости имеют одну
общую точку (рис. 13.18, б). Изменение
положения плоскости // можно пред-
ставить как ее вращение вокруг двух
линий, пересекающихся в общей точке.
Для обеспечения сплошности покрытия
в этом случае необходимо создание
третьей плоскости — заполняющей.
Случай III. Взаиморасположение
плоскостей / и II в пространстве ничем
не ограничено, т. е. общие точки между
плоскостями отсутствуют. Обеспечение
сплошности покрытия в этом случае
достигается созданием ряда дополни-
тельных плоскостей, а в рассматривае-
мом случае — двух заполняющих плос-
костей Г и II' (рис. 13.18, в).
6.	Последовательность проектирова-
ния элементов аэродрома, образующих
узел, может быть представлена двумя
случаями.
В первом случае поверхность одного
из двух'элементов аэродрома проек-
тируют после окончания вертикальной
планировки узла, т. е. последователь-
ность проектирования такова: первый
элемент аэродрома—узел- -второй эле-
мент аэродрома.
Например: ИВПП->узел->РД; маги-
стральная РД—>-узел-►вспомогатель-
ная РД; РД->узел-»-МС и т. д. При
такой последовательности используют
построения, относящиеся к приемам
сопряжения при наличии между плос-
костями общей линии или общей точки
(см. рис. 13.19,6).
Во втором случае решение вертикаль-
ной планировки обоих сопрягаемых
элементов аэродрома производится изо-
лированно друг от друга и только в
последнюю очередь проектируют узлы,
т. е. по схеме: первый элемент аэродро-
ма — второй элемент аэродрома—узел.
Например: ИВПП->-РД->-узел; маги-
стральная РД-»-вспомогательная РД-*
->узел и т. д. При такой последова-
тельности используют приемы построе-
ния, соответствующие случаю сопряже-
ния плоскостей, не имеющих общих
точек соприкасания (см. рис. 13.18, в).
В общем случае техника проектиро-
вания поверхности в узлах искусствен-
ных покрытий сводится к построению
и сопряжению отдельных плоскостей и
Рис. 13.18. Возможные случаи сопряжения плоскостей поверхности узлов:
а— по общей линии; б — при наличии общей точки; в — при помощи заполняющих плоскостей
183
Рис. 13.19. Схемы для проектирования поверхнос-
ти узлов соединения ИВПП и РД:
а—водоотвода (стрелками показаны направления
стока поверхностной воды); б—разбивки узла на
заполняющие плоскости
последовательному решению рельефа
этих плоскостей. Проектирование по-
верхности узлов искусственных покры-
тий производят изложенными ранее
методами отметок или горизонталей.
Некоторые примеры построения про-
ектной поверхности в узлах искусст-
венных покрытий приведены ниже.
Рассмотрим проектирование поверх-
ности узлов соединения ИВПП с РД
по схеме сопряжения плоскостей, име-
ющих общую линию. Оно сводится к
следующим этапам. В первую очередь
намечается схема водоотвода в узле,
увязанная с направлением уклона на
Рис. 13.20 Пример присоединения РД к ИВПП
184
вираже таким образом, чтобы вода сте-
кала в водоотводные системы ИВПП,
РД (рис. 13.19, а). Далее производят
разбивку узла на заполняющие плоско-
сти /, 11, V и назначают фиксирован-
ные точки А, В, С, D, Е, принимаемые
в дальнейшем за точки, определяющие
положение линии перелома плоскостей
(рис. 13.19,6). Затем производят по-
строение горизонталей. Построение го-
ризонталей следует начинать с плоско-
сти /, непосредственно примыкающей
к ИВПП, где горизонтали были по-
строены ранее; в результате получаем
горизонтали на линии АС, которую
принимаем за основную для сопряже-
ния плоскости узла. Далее, задаваясь
поперечным уклоном РД, строят проект-
ные горизонтали плоскости //. Проект
ные горизонтали плоскости /// опреде-
ляют в соответствии с продольным
уклоном РД и положением горизон-
талей на поперечнике С. Завершается
построение горизонталей на противо-
положном скате РД — на плоскости
IV. Общий вид присоединения рулеж-
ной дорожки к ВПП приведен на
рис. 13.20.
Рассмотрим вертикальную плани-
ровку участков поворотов магистраль-
ных РД, на которых, как правило, сле-
дует создавать виражи (рис. 13.21).
Вираж состоит из пяти основных участ-
ков. Крайние участки протяженностью
20—25 м являются переходными. Их
устраивают на участках РД, примыка-
ющих к началу поворота. Эти участки
служат для перехода от двухскатного
профиля РД к односкатному профилю
виража Собственно вираж образуется
тремя плоскостями: двумя основными
трапецеидальными и одной треуголь
ной. Плоскостям придают требуемый
поперечный уклон, направленный к
центру поворота. Значение поперечного
уклона и типы плоскостей, образующих
вираж, зависят от радиуса закругления
рулежной дорожки, типа расчетного
ВС и скорости его движения. Проек-
тирование начинают с разбивки поверх-
ности на отдельные плоскости с помо-
щью линий перелома. При проектиро-
вании поверхности узла методом отме-
ток необходимо принять исходную фик-
сированную точку с учетом установлен
1
Рис 13.21. Пример устройства виража иа пово-
роте магистральной рулежной дорожки:
/— гребень, 2— направление поперечного уклона
Рис. 13.23. Разбивка поверхности узла на участке
виража:
/— гребень; 2— диагональ; 3— линия отгона ушире-
ния, 4— уширение РД
ного возвышения (например, точку
А — см. рис. 13.21). Отметки остальных
точек плоскостей устанавливают по
значениям принятых уклонов и рас-
стояний.
По полученным отметкам путем ин-
терполирования можно найти проект-
ные горизонтали (рис. 13.22).
Возможны и другие варианты реше-
ния вертикальной планировки участ-
кой поворота магистральных рулежек.
Так например, проф. В. И. Блохиным
рассмотрена вертикальная планировка
поверхности узла на участке поворота
двухскатной магистральной РД с
устройством виража [2]. Для разбивки
поверхности виража на переходные
плоскости подсчитывают угол наклона
диагоналей из условия обеспечения
допустимых изломов и определяют ко-
Рис 13.22 Вертикальная планировка
виража
Рис 13.24. Вертикальная планировка симметрич-
ного виража
185
Рис. 13.25. Вертикальная планировка узла
пересечения соединительной и магистральной ру-
лежных дорожек
личество переходных плоскостей (рис.
13.23). Из условия возвышения кром-
ки покрытия под грунтовой поверхно-
стью назначают отметку точки С и оп-
ределяют отметки всех характерных
точек узла, продольные уклоны пере-
ходных плоскостей, изломы поверх-
ности на образовавшихся поперечни-
ках и сравнивают с нормативными
значениями. По полученным отметкам
строят горизонтали поверхности узла
(рис. 13.24).
Рассмотрим вертикальную плани-
ровку узла на примыкании односкатной
соединительной РД к магистральной
РД (рис. 13.25) [2]. Узел решается
тремя плоскостями: одной основной I
и двумя переходными треугольной фор-
мы // и Ill. Для перехода от попереч-
ного уклона на односкатной соедини-
тельной РД к продольному уклону ма-
гистральной РД проводят диагонали
CL и FL. Переход к поперечному укло-
ну магистральной РД осуществляют с
помощью поперечников BL и LG.
Проектирование узлов заканчивается
построением горизонталей на участках
сопряжений с прилегающей грунтовой
поверхностью.
Контрольные вопросы
1.	Каковы особенности проектирования по-
верхности искусственных покрытий?
2.	Как устанавливают высотные положения
поверхности покрытий?
186
3.	Как проектируют продольный профиль по-
крытия?
4.	Какова последовательность построения
поверхности искусственных покрытий?
5.	Как производят построение поверхности
узлов искусственных покрытий?
Глава 14
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ,
ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА ВЕРТИКАЛЬНОЙ
ПЛАНИРОВКИ АЭРОДРОМА
14.1.	Методы определения объемов
земляных работ
При проектировании рельефа для
определения объемов земляных работ
применяют основные три метода: гори-
зонтальных профилей, изолиний и ква-
дратов. На стадии ТЭО объемы земля-
ных работ определяют методами гори-
зонтальных профилей или изолиний, а
на стадии рабочих чертежей — методом
квадратов.
Метод горизонтальных профилей при-
меняют при небольших рабочих отмет-
ках (до 0,75 м) земляных работ. Под
горизонтальными профилями подразу-
мевают площади между одноименными
проектными и существующими горизон-
талями поверхности, смыкающимися
друг с другом по линии нулевых работ.
Каждый горизонтальный профиль полу-
чают после исправления рельефа мето-
дом горизонталей. В этом случае не
требуется никаких дополнительных по-
строений, так как при проектировании
рельефа получают замкнутые контуры
земляных работ, ограниченные одно-
именными существующими и проектны-
ми горизонталями (рис. 14.1).
Площади замкнутых контуров явля-
ются площадями сечений земляного
участка, т. е. горизонтальными профи-
лями, отстоящими друг от друга по вы-
соте на величину сечения горизонталей
Лгор. Общий объем земляных работ по-
лучают, суммируя объемы работ между
смежными горизонтальными профи-
лями. Для вычисления объема земля-
ных работ в контурах выемки или
насыпи определяют планиметром пло-
щади, ограниченные одноименными су-
ществующими и проектными горизон-
талями (горизонтальные профили),
сумму их умножают на высоту сече-
ния горизонталей.
Общий объем выемки (насыпи)
i—n
^в(и) — ^>ор 2 S, ,
1=1
где йгор — высота сечения горизонталей;
I — п
У S,—сумма площадей горизонтальных
i = i
профилей.
Метод горизонтальных профилей до-
статочно точен при включении в контур
земляного тела трех и более профилей.
Метод изолиний применяют для под-
счета объемом земляных работ при
рабочих отметках более 0,75 м. До
подсчета объема нужно построить изо-
линии. Первая, или нулевая, изолиния
соответствует линии нулевых работ, от-
деляющей массив с земляными работа-
ми от остальной поверхности летного
поля.
Каждую последующую изолинию на-
ходят путем-соединения точек пересе-
чения горизонталей поверхности земли
и проектных, в которых рабочие отмет-
ки кратны сечению горизонталей, при-
веденных на рис. 14.2.
После проведения всех изолиний зем-
ляной массив рассекают на ряд слоев
толщиной, равной высоте сечения го-
ризонталей. Объем каждого слоя будет
равен произведению полусуммы пло-
щадей, заключенных внутри соответ-
ствующих изолиний, на высоту сечения
горизонталей. Для определения объе-
мов земляных работ сначала плани-
метром определяют площади, заклю-
ченные внутри соответствующих изоли-
ний, а затем объем выемки (насыпи)
по формуле
1	V	'
So хч	S, \ S„
+ Zj	— J/г„ —,
i=l	/
где йгор — высота сечения горизонталей;
hn — высота последнего слоя, отсекаемого
верхней (нижней) изолинией; So — пло-
щадь, ограниченная линией нулевых работ;
— площадь, ограниченная верхней (ниж-
ней) изолинией.
10,25
10,00
3,75
3,50
9,25
9,00
'8,75
Рис. 14.1. Схема для определения объема земля-
ных работ методом горизонтальных профилей:
1 проектная горизонталь; 2—горизонталь поверх
мости земли, <9—нулевая линия; 4—горизонтальные
профили; S|, So — площади горизонтальных профилей
Метод изолиний благодаря простоте,
наглядности и точности широко приме-
няется при проектировании рельефа
грунтовой части летного поля.
Метод квадратов, применяемый для
подсчета объемов земляных работ, ос-
нован на использовании нивелировоч-
ной сетки квадратов. Поэтому он це-
лесообразен, когда вертикальная пла-
нировка элементов летного поля запро-
ектирована методом числовых отметок.
Для определения обьемов нужен план
нивелирной съемки с сеткой квадратов
и вычисленными рабочими отметками
в их вершинах. На плане должна быть
нанесена линия нулевых работ, опре-
деляющая границы выемок и насыпей.
Объем грунта в пределах каждого
квадрата ограничивается сверху и
Рис. 14.2. Изолинии для определения объема зем
ляных работ:
/ — горизонталь поверхности земли, 2— проектная го-
ризонталь; 3 изолиния нулевых работ, / изолиния
рабочей глубины
187
Рис 14.3. Схема для определения объема земля-
ных работ (В — граница выемки; Н—граница
иасыпи):
/, 2. 4, 5, 6, 10, 11. 12, 14, 15—неполные квадраты;
7, 9— полные квадраты; 8— полный переходный квад-
рат; 3, 13,— неполные переходные квадраты
снизу проектной и существующей по-
верхностями, а с боковых сторон —
вертикальными плоскостями.
В зависимости от положения линий
нулевых работ в плане квадрата все
квадраты (рис. 14.3) подразделяют на
полные, неполные и переходные (пол-
ные и неполные). В полных квадратах
все рабочие отметки имеют один знак
(или выемки, или насыпь), а в непол-
ных — одна или несколько равны нулю.
В переходных полных квадратах есть
как положительные, так и отрицатель-
ные рабочие отметки (часть площади в
выемке, а часть в насыпи); в неполных
переходных квадратах — положитель-
ные, отрицательные и нулевые. Тип
квадрата сказывается на особенностях
вычисления объемов.
В полном квадрате объем выемки
(насыпи) УВ(„) определяют по формуле
VB(„)=a22ft/4,
где а — сторона квадрата; £/г — сумма
рабочих отметок одного квадрата.
Во всех остальных квадратах (не-
полных, переходных, неполных пере-
ходных) объем выемки (или насыпи)
V в(н)== F в(н)^ср,
где /•„(„) — площадь выемки или насыпи
в пределах квадрата; йср — средняя рабо-
чая отметка выемки (насыпи), равная сум-
ме рабочих отметок Л|, h2, h3, Л4, fts, де-
ленной на их число. При неполных квадра-
тах (рис. 14.4, для типа I число отме-
ток равно 5, для типа II—4, для типа
III —3).
14.2.	Сохранение гумусового слоя
как среды для задернения поверхности
Задернение поверхности летного поля
необходимо для увеличения несущей
способности грунтов и, в частности,
повышения сроков эксплуатации лет-
ного поля в весеннюю и осеннюю рас-
путицу и летом при Интенсивных лив-
нях. Кроме того, дерновый покров
уменьшает пылеобразование, благо-
даря чему улучшаются условия экс-
плуатации аэродромов и воздушцых
судов.
Одна из основных задач при состав-
лении проекта вертикальной плани-
ровки аэродрома — создание условий
образования дернового покрова, для
которого необходим верхний гумусо-
вый слой. Гумусовый слой — это верх-
ний почвенный слой, обладающий бо-
гатой питательной средой. Перед на-
чалом земляных работ гумусовый
слой грунта снимают и сгребают валы
и кучи, а потом укладывают обратно.
Характер и объем работ по снятию и
восстановлению гумусового слоя грун-
та определяется площадью массивов
Рис. 14.4. Типы неполных квадратов
188
и соотношением толщин располагаемо-
го и необходимого /г„ растительного
слоя.
Толщину располагаемого естествен-
ного растителного слоя hp устанавли-
вают в процессе изысканий аэродро-
мов. Толщина необходимого раститель-
ного слоя зависит от климатических
особенностей района расположения
аэродрома, характеристики почвенного
покрова и устанавливается проектом
агротехнических мероприятий с учетом
ГОСТ 17.5.3.06—85. Минимальной тол-
щиной гумусового слоя можно считать
0,10 м. При проектировании вертикаль-
ной планировки аэродрома встреча-
ются четыре случая соотношения тол-
щин hp и. h„ [2].
1 случай. Толщина располагаемого
растительного слоя значительно мень-
ше необходимой ТОЛЩИНЫ (Йр<С/2н)
или равна нулю (Лр = 0). Этот случай
распространен при строительстве аэро-
дромов на песчаных грунтах. Созда-
ние растительного слоя необходимой
толщины решается двумя путями. Пер-
вый путь — внесение в верхние слои
песчаного грунта органических добавок
(озерный ил, разложившийся торф,
отходы нефтеперегонных заводов).
Второй путь — подвоз с прилегающих
к аэродрому участков снятого с них
растительного сдоя. Объем раститель-
ного грунта
1/р = Ср(й„-йр),
где Fp — площадь части грунтового лет-
ного поля, подлежащего задернению.
Когда hp — O или hp<^h.„, объем тре-
буемого растительного грунта
Рис. 14.5. Последовательность операций (1—1/1}
по снятию и восстановлению растительного слоя
при hp = hh.
а — на ^участках выемки; б— на участках насыпи; /—
существующая поверхность земли; 2— проектная по-
верхность земли
латаемого растительного слоя и его
обвалование. Вторая операция включа-
ет удаление минерального грунта вы-
емки из корыта. Последующая, третья
операция включает возвращение ранее
снятого растительного слоя из обвало-
вания в специально приготовленное
корыто и планировку всей поверхности.
Все сказанное относится и к случаю
насыпи, с той лишь разницей, что вто-
рая операция включает работы по
возведению насыпи за счет минераль-
ного грунта, подвозимого из выемки.
После планировки растительного грун-
та отметки поверхности достигают про-
ектных. Объем работ с растительным
грунтом
Vp—FfhK.
Vp=Fphtl,
2 случай. Толщина располагаемого
растительного слоя равна толщине
необходимого растительного слоя (йр =
— h„). Создание необходимого расти-
тельног слоя в этом случае произво-
дится за счет имеющегося на летном
поле запаса. Схема операций по созда-
нию растительного слоя на участках
выемки и насыпи применительно к слу-
чаю hp = h„ показана на рис. 14.5. На
участках выемки при выполнении пер-
вой операции производят снятие распо-
где Fp — площадь работ с растительным
грунтом, принимаемая равной площади,
ограниченной нулевой изолинией.
Дополнительные работы по сохране-
нию растительного грунта можно не-
сколько сократить, поскольку при рабо-
чих отметках й = 10± 12 см производят
планировочные работы и площадь ра-
бот с растительным грунтом можно
принимать равной площади, ограни-
ченной изолинией ±10 см. Это позво-
ляет определять объем дополнительных
189
Рис. 14.6. Последовательность (/ —V) операций
по снятию и восстановлению растительного слоя
при А₽> hh
работ с растительным грунтом по фор-
муле Vp — F+h„.
3 случай. Толщина располагаемого
растительного слоя превышает толщи-
ну необходимого для создания дерни-
ны растительного слоя (ЛР>Л„). В
этом случае объем избыточного расти-
тельного грунта, снимаемого на площа
дях выемки, может быть использован
для создания растительного слоя в
близлежащих насыпях. На участках
выемки дополнительные работы с рас-
тительным грунтом будут определяться
объемом необходимого растительного
грунта и производиться на площади,
ограниченной изолинией рабочей от-
метки-А'р — h„ (рис. 14.6). Объем допол-
нительных работ с растительным слоем
в выемке
^p=^/ip—Ан,
где Fhf_hit — площадь, ограниченная изо-
линией рабочей отметки hv — hK.
В массивах насыпей дополнительные
работы с растительным грунтом соот-
ветственно сократятся и их объем мо-
жет быть определен по формуле
V р = F 4- юАн.
4 случай. Толщина располагаемого
слоя значительно превышает минималь-
ную необходимую.
Если мощность имеющегося расти-
тельного слоя велика, при неглубоких
выемках может оказаться, что
Атахв Ар Ан,
где Атахв — максимальная глубина вы-
емки.
В результате отпадает необходимость
дополнительных работ по сохранению
растительного грунта в выемках. От-
190
меченные особенности относятся и к на-
сыпям.
В пределах площади искусственных
покрытий растительный грунт предва-
рительно снимают на всю толщину
или не на всю. Не на всю толщину уда-
ляют лишь его верхнюю часть толщи-
ной 15—20 см, богатую гумусом и
корневыми остатками. Объем расти-
тельного грунта, удаляемого из-под
покрытий
Vp = Fhp,
где F — площадь искусственных покры-
тий; Ар — средняя толщина удаляемого
растительного грунта.
14.3.	Проект перемещения земляных
масс. Оформление проекта
вертикальной планировки
Проектирование рельефа аэродрома
в натуре отражает различные элемен-
ты работы, связанные с разработкой и
перемещением грунта из запроектиро-
ванных выемок в насыпи, а также пла-
нировкой, разравниванием, уплотне-
нием грунта, работами по сохранению
гумусового слоя и др. Перемещение
земляных масс — одна из трудоемких
операций строительства аэродрома,
так как объем земляных масс на од-
ном объекте может* достигать сотен
тысяч кубических метров. Поэтому
для лучшей организации транспорти-
рования грунта составляют проект
перемещения земляных масс на мини-
мальные расстояния. Выбирая маршру-
ты движения транспортных средств,
стремятся избегать пересечения направ-
лений возки грунта, не допускать
встречных перевозок и перемещения
грунта через проектируемое искусст-
венное покрытие. Направление переме-
щения выбирают так, чтобы обеспечить
движение груженых механизмов под
уклон.
Проект перемещения земляных масс
составляют на основе плана земляных
работ с нанесенными на нем выемками
и насыпями. Для правильной органи-
зации перемещения земляных масс кон-
туры насыпей (выемок) можно расчле-
нить на отдельные участки, взаимно
связанные по объемам с соседними
выемками (насыпями), исходя из усло-
вий наименьшей дальности возки. Пло-
щадь отдельных участков насыпей (вы-
емок) на плане перемещения грунта
отделяют штриховыми линиями.
В качестве основного критерия при
выборе наиболее экономичного вари-
анта перемещения грунта из выемок
в насыпи рассматривают суммарную
работу Т по перемещению всего объе-
ма выемки в насыпь, которая может
быть вычислена по формуле
r=sr,/„
где К, — объем /го массива грунта; Ц -
расстояние перемещения /-го массива
грунта.
Объемы земляных работ, заключен-
ные внутри отдельных контуров выемок
и насыпей, обычно подсчитывают по
методу квадратов. Можно также при-
менять метод изолиний.
Расстояния перемещения грунта
между взаимно увязанными выемками
и насыпями принимают равными рас-
стояниям между центрами тяжести
объемов выемки и соответствующей
насыпи Для определения положения
на плане центров тяжести объемов
грунта насыпей (выемок) обычно при-
меняют аналитический метод. Для это-
го прямоугольные оси координат (рис.
14.7) совмещают с линиями нивелиро-
вочной сетки. Далее определяют стати-
ческие моменты объема насыпи (вы-
Рис. 14.7. Схема для определения координат цент
ров тяжести объемов грунта
емки) Мх, Му относительно осей ох
и оу, т. е.
Мх—РобтДцт, Му—РоОщХцт,
где Ровщ — объем всего массива насыпи
(выемки); хцт— координаты центра
тяжести объема грунта относительно вы-
бранных координатных осей ох и оу
Эти же статические моменты могут
быть определены как сумма статичес-
ких моментов объемов колонок, за-
ключенных между соседними нивелиро-
вочными линиями в пределах всего мас-
сива насыпи (выемки) в направлении
осей х и у.
Рис. 14.8. Схема перемещения грунта
191
Рис. 14.9. План вертикальной планировки на
стадии ТЭО:
1—существующая горизонталь; 2- проектная гори
зонталь; 3—нулевая линия; 4—контуры покрытия
	-so'	13,33	^67	19,50					19,01		—"7Г	19,19—^
		18,73 19,50	-50	18 83				•18,93—*"	19,03	19,11.	
	-51		19,63	-61	19,60	~16	19,53—		+Г	19,38
		18,99	19,09	19,19		19,1^\	19,39
						
		19^"	L	79,36	19,06	19,50^1	19,60
	-50	19,53	-S3	19,61	-66	19,63	-11	19,50	+1	19.37
			74 ПЯ	19,19	"7	'19,13.	 19,39	-15'	19,39 •19,30
	-36	19,37	19,53	'-58			
		18,73 ‘		18,33'"	~	19,03.		13,15'^
				^*Чч*х*с 		
	-58	18,95	-68	19,10^"'^-57	19,13	-01		18,90
		18,37^^^	18,01	^36	18,65""	’18.75^^
			’ —19,00				
	-63	'is.oe^ -06	18,60^^67	18,70	~~^6	78,61	-9	~Г8,51^
		18,09	J8J0	18,13^^^	18,35	'18,01 «
	-16	18,10	-17	18,17~~	-17	'18,10’^^	18,17	+10	17,95
1   				17,80	17,90	17,93	' '		.18,05		
						
Рис 14.10. План вертикальной планировки на стадии рабочих чертежей
т	п
= S vxt у, -. Му = S vyi х,,
i=i	i=i
ле) и объемы перемещаемого грунта
(в числителе).
При проектировании рельефа аэро-
где Va, Vy, — объемы земляных работ
соответственно в i-й вертикальной и i-й
горизонтальных полосах квадратов; х, и
у, — расстояния от соответствующих осей
координат до средней линии i-й вертикаль-
ной и i-й горизонтальной полос квадратов.
Приравнивая выражения Мх и Му,
имеем:
..	^У.
хц.т — v , Уц.Т — v	I
общ	* общ	1
Среднюю дальность перемещения оп-
ределяют по формуле
^-==[(Хцт[н) Гцт(в)
/ \2 1 1/2
1Уц.т(н) УиТ(В)) J ,
где ХцТ(н), хцт(в), ^цт(н)» Уит(в)—коорди-
наты центров тяжестей насыпи и выемки.
Проект перемещения земляных масс
оформляют в виде плана с нанесенны-
ми контурами выемок и насыпей и уча-
стков, образованных при их расчлене-
нии. Направления перемещения грунта
указывают на чертежах стрелками,
при этом вдоль стрелок (рис. 14.8)
дрома вертикальную планировку ис-
кусственных покрытий и грунтовых ЛП
выполняют комплексно и графически
оформляют на общих чертежах. Проект
вертикальной планировки на стадии
ТЭО должен включать в себя следую-
щие чертежи: план вертикальной пла-
нировки (масштаб 1:5000, сечение го-
ризонталей 0,50 м); продольный про-
филь по оси ИВПП (масштаб гори-
зонтальный 1:5000, вертикальный 1.100
или 1:200); схему перемещения грунта
(масштаб 1:5000).
На стадии рабочих чертежей проект
должен содержать: план вертикальной
планировки (М 1:2000, сечение гори-
зонталей через 0,25 м); продольный
профиль по оси ИВПП (масштабы го-
ризонтальный 1:2000, вертикальный
1:50); картограмму земляных работ и
схему перемещения грунта (М 1:2000),
план укладки покрытий в отметках
(М 1:1000, 1:2000).
Основной документ проекта рельефа
аэродрома — план вертикальной пла-
нировки, который составляют на осно-
вании данных
инженерно-топографи-
выписывают расстояния (в знаменате-
i f Гп ।
гЫ-——В
II Г- :Ч-	   ::г : Уи
Г
Ml
'W-
/7:
la______«s
ST	sS~
U’P ПНПИ'цШ

покрытие -
ОсноРаниьГ
__________________________________арноВетон В=Мсп
граб и иная on пинольная спесь___ТтзТсм
------ ---------—     ---------------------------—т-
S
10
6
7
В
^-Отметни поверхности зенпи
-Унлон о/О0/расстояния
^-Проентные оттетнипоосиВРП
~~Рроентные оттетни дно
порыта по оси ВПП ->
4g 1 4g I 4g |zg|zg| 4g | 4g | 4g | oo \zo~\zo\ oo \ oo \ oo \ oo \ -Расстояния, н
тзо Ш31 гнз2 гнзз гнзо-п инеты

*ис. 14.11, Продольный профиль
| Зак 1027
I
193
2290
0
*1,05
2310
0
11,65 *1,80
' 2915
0
11,50	*60
1735
0
1972
0
*6t
1171 ,eS 17,73 JV5_J.
о Г* ”
18,01 *50
7220
0
17,70
n5l*16ll36>9211,92 *59
1030
0
1335
о
1350
0
1935
0
1310
о
1130
0
1235
О
369
0
о
331-
11
^0l&!*77 18,27
91
О
Hl
15,35 3 ,.-l5
299
JL
177
[Г
118
Ц30+36
is,'35..
33
228
0
318
1833
-j:
368
18,30' 1812*96,77
П
515
~7T
675
11,39	*36
0
597
JT~~
698
11,25	*28
0
717
1838
0
455
*28
11,02 +91
0
693
T
799
17,92	*18
17,99 J -92
0
860
17,76	72
0
1380
18,03 -92
0
987
17,10	*90
0
№3 Ж 37
0
m
17,00	*17
17,70	-96
0
883
17,80 -89
0
1516
18,10	-97
0
919
16,39	+26
0
m
JL
816
11,39	*16
11,38	-95
0
898
11,10 SO
16,86 *23
0
1836 832
’ 0
991
17,76 П
il53~35
11,33-168
0
1083
17,50 -90
го
г
316
о
и
1959
18,68 -П
0
652
18,95 -65
i_l/<e_
0
516
18,10
18,75' -17
/ J_
 313
19,23 -99
19,28	-95
0112
0
7831
18,90 *10
117
15  
0
1598
17.78 -110
0
1263
0
1755
17.95 -107
0
1022
О
159
90,0
90,0
Рис. 14.12. Картограмма земляных работ
о
70
0_
583
18,13	-12
13.05 -71 18,80.
0
1795
-71
19.37 0
<0
2635
116
0
___
-19
О
, 15 367
S 18.35	-58
5	_L
’	1071
-75 18,53-90
. 5
18,00 ^-93
0
1189
18,36 -101
0
18,56.^k
17,18	*35
0
707
T
755
18,08	*20
17,32	-80
0
770
17,96	-93
0
1989
18,29 -105
0
766
l&eziy.f-so
879
" -72
0
825
19.22
0
525
13,35
6
190
19.56
'	80
*101 >971 6
>										
72,35	72,93	77,51 72,71	72,29	71,37 77,06	77,19	77,77					77 53	77,67	77,13	// 17,95	71.53	72,53 JL 72,30	77,38	77,99^;^^^					
	72,05 71,91 71,76		7'1,13 71,39 71,89	77,71 77,07 t 71,32		77,33 , 5		77,37	77,95 77,23	77,31 72,08	72,16		
	71,80 71,*6 71,51		71,88 71,79 71,58	71,36 71,8” 71,67 ю		7209 7/56 lift	T	71,17	77,20 71,38	72,06 71,83	71,31		
		удн-ю							—			
	71,80 71,66 71,95		11,88 71,79 71,59	71,36 £- H.fl 71,67		72J09 71,80 71,70		72,17 71,38 71,78	72,20 77,96 71,80	
	10 I	>+’	0	*50	*80 (				+!D	*7° A			
ПКИ
1
72,81
72, >7
71,52
72,51
72,37
71,22
72,76
7/72
if,37
7ZZ6
77,17
71,32
ПК 20
пш
Рис. 14.13. План укладки покрытий в отметках (поверхности покрытия, основания и дна лотка)
194
I
ческой съемки участка и результатов
проектирования. На плане показывают:
контуры искусственных покрытий, го-
ризонтали существующей поверхности
и проектные горизонтали, линии нуле-
вых работ (рис. 14.9). На плане верти-
кальной планировки в рабочих черте-
жах дополнительно наносят нивелиро-
вочную сетку квадратов, на грунтовой
части аэродрома в каждой вершине
квадрата показывают натурные отмет-
ки земли, проектные и рабочие отметки,
по искусственным покрытиям пишут
натурные и проектные отметки по оси
ИВПП, натурные, проектные и рабо-
чие отметки на кромках покрытий и
пикетаж по оси ИВПП (рис. 14.10).
На продольном профиле по оси
ИВПП показывают: натурные отметки
земли, поверхности искусственных по-
крытий и дна корыта, рабочие отметки
по дну корыта, проектные уклоны и рас-
стояния, пикетаж, гидрогеологический
разрез (рис. 14.11).
Картограмму, земляных работ разра-
батывают на основе плана вертикаль-
ной планировки. На картограмме по-
казывают: контуры искусственных по-
крытий и пикетаж; рабочие отметки
дна корыта на кромках покрытий, по
оси и на сопряжениях с прилегающими
грунтовыми участками; объемы земля-
ных работ; нивелировочную сетку квад-
ратов по грунтовым участкам с указа-
нием проектных и рабочих отметок;
линии нулевых работ и объема работ
в каждом квадрате (рис. 14.12).,
На планах укладки покрытий в от-
метках показывают: контуры покры-
тий и пикетаж, проектные отметки по-
верхности покрытий, основания и дна
корыта, проектные уклоны и расстоя-
ния (рис. 14.13) При устройстве мно-
гослойных покрытий проектные отметки
указывают для каждого слоя.
Контрольные вопросы
1.	Какие существуют методы определения
объемов земляных работ?
2.	Как подсчитывают объемы земляных работ
методом горизонтальных профилей?
З.	Как подсчитывают объемы земляных работ
методом изолиний’
4.	Как подсчитывают объемы земляных работ
методом квадратов?
7*
Глава 15
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ
МЕТОДОВ И ЭВМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
ВЕРТИКАЛЬНОМ ПЛАНИРОВКИ
АЭРОДРОМА
15.1.	Математические модели
местности
Одной из наиболее сложных задач
при автоматизации проектирования
аэропортов и аэродромов является про-
цедура оформления, ввода и вывода на
ЭВМ проектной и изыскательской ин-
формации о характеристиках участка
строительства и планировочных реше-
ниях служебно-технической территории
и ЛП аэродрома. При традиционном
проектировании эта информация содер--
жится на планах вертикальной плани-
ровки и других документах в графиче-
ском, численном, аналитическом и опи-
сательном видах. Для проектирования
на ЭВМ необходимо всю эту инфор-
мацию представить в аналитическом ви-
де. Таким образом, при проектировании
аэродромов и аэропортов на уровне
САПР необходимо* создавать матема-
тические модели местности.
Под математической моделью мест-
ности (МММ) понимают аналитическое
изображение топографии, геологии и
гидрогеологии местности и других при-
родных характеристик. Такая модель
обычно бывает представлена совокупно-
стью точек земной поверхности, ее объ-
ектов и элементов, связанных между
собой определенными (математиче-
скими) закономерностями. Математи-
ческая модель может быть выражена
в виде аналитической модели мест-
ности (АММ) или в виде цифровой
модели местности (ЦММ).
Под цифровой моделью местности
понимают некоторое множество, эле-
ментами которого являются топографо-
геодезическая информация о местно
сти и правила обращения с ней. Она
представляет совокупность точек мест-
ности с известными пространственны-
ми координатами (в абсолютной или
условной системах координат) и услов-
ными цифровыми обозначениями, ап-
проксимирующими фактическую по-
195
Рис. 15.1. Разновидности цифровых моделей мест-
ности:
а—в — регулярные; г—д — структурные; е — нерегу-
лярные
верхность земельного участка с его
объектами и природными условиями.
Цифровая модель местности, ист
пользуемая в инженерной практике,
обычно разделяется на составные ча-
сти. Ими могут быть модели рельефа
и модели влияния ситуации, геологии
и гидрогеологии местности на технико-
экономические Показатели проекта со-
оружения.
По характеру расположения точек,
отражающих рельеф, ЦММ подразде-
ляются на регулярные, структурные и
нерегулярные. В регулярных1 ЦММ точ-
ки размещены в вершинах сетки опре-
деленной формы, нанесенной на поверх-
ность земельного участка на опреде-
ленном расстоянии (рис. 15.1). В таких
моделях точки могут располагаться в
вершинах сетки квадратов (рис. 15.1,а),
равносторонних или равнобедренных
треугольников (рис. 15.1, б).
В наибольшей мере требованиям
удобства использования на ЭВМ и
минимального объема машинного вре-
мени при проектировании аэродромов
удовлетворяют ЦММ в виде системы
сеток квадратов и прямоугольников.
Естественный и проектный рельефы в
данной ЦММ представлены совокупно-
стью высотных отметок (черных, про-
196
ектных и рабочих отметок, глубин за-
легания различных слоев грунта и уров-
ней грунтовых вод) в узлах сеток квад-
ратов и прямоугольников.
ЦММ участка естественного релье-
фа основана на сетках квадратов с
размерами сторон, принятыми в обыч-
ном проектировании. ЦММ проектного
рельефа представляет собой совокуп-
ность собственных сеток прямоуголь-
ников для всех элементов аэродрома,
построенных с таким расчетом, чтобы
стороны сеток и узлы располагались
на всех переломных линиях системы
плоскостей аэродромных покрытий и
естественного рельефа.
Модель рельефа может быть также
задана в виде системы поперечных
профилей, проведенных на определен-
ных расстояниях друг от друга при
стандартном расстоянии между точка-
ми в каждом профиле (рис. 15.1, в).
Структурные цифровые модели рельефа
создаются из точек с известными коор-
динатами, обозначающих характер-
ные переломы структурных линий рель-
ефа участка (рис 15.1, г), или в вер-
шинах структурных фигур, расположен-
ных на местах таких переломов (рис.
15.1, б). ЦММ с нерегулярным, произ-
вольным размещением точек могут
располагаться в пределах каждого од-
нородного участка местности без какой-
либо определенной системы, но с задан-
ной плотностью точек (рис. 15.1, е).
Плотность набора точек в любых
ЦММ зависит от формы рельефа, не-
обходимой степени детализации ситу-
ационных особенностей обследуемого
участка местности, его геологических
и гидрогеологических условий, а также
решаемых проектных задач.
15.2.	Программа оптимального
проектирования продольного профиля
петных полос аэродромов
Программа подбирает продольный
профиль исходя из нормативных требо-
ваний к продольным уклонам и радиу-
сам кривизны поверхности летной по-
лосы. Программа перебирает допусти-
мые варианты продольного профиля,
считая для каждого варианта объем
земляных работ. При оптимизации про-
дольного профиля ЛП программа учи-
тывает требования к рельефу в зависи-
мости от категории радиомаячных си-
стем в комплексе с обеспечением усло-
вий видимости на ИВПП и возможность
независимого дальнейшего усовершен-
ствования программы.
Целевая функция, оптимизирующая
проектный продольный профиль ЛП,
учитывает такие показатели, как объ-
ем земляных работ на полосе, обочи-
нах и сопряжениях полосы с грунтовой
частью летного поля, возвышение кро-
мок покрытия над грунтовой поверх-
ностью, число изломов проектной линии
И др.
Целевая функция в общем виде запи-
сывается следующим образом:
S = F(VW, VN, HKR, DELTAH2, Т,
DELTAI)-+rmn,
где VW и VN — соответственно суммарные
объемы выемок и насыпей; HKR — сред-
нее возвышение кромок покрытия над релье-
фом; DELTAH2— среднее квадратическое
отклонение проектного профиля от линии
возвышения кромок покрытия; Т — ров-
ность продольного профиля (средняя длина
прямолинейных участков), DELTAI сред-
нее значение переломов по длине проект-
ного профиля.
Нормативные, эксплуатационные и
строительные требования, предъявляе-
мые к проектному профилю ЛП, учи-
тываются системой ограничений, с по-
мощью которой в ходе оптимизации
отбрасываются все недопустимые ре-
шения.
Алгоритм и программа оптимального
проектирования продольного профиля
(рис. 15.2) разработаны инж Ю. В.
Рейфшнейдер под руководством д-ра
техн, наук В. Е. Тригони.
При функционировании блока / вво-
дятся следующие исходные данные:
максимальные продольные уклоны на
краевых участках по длине ИВПП
(VUK, NUK); минимальный радиус
кривизны RMIN; шаг проектирования
LI и длина полосы DP; максимально
допустимый продольный уклон на сред-
нем участке USU, категория радиома-
ячной системы КР\ отметки подошвы
радиомаячного устройства Т1, Т2\ вы-
сота радиомаячного устройства ACHE,
высота опорной точки радиомаячной си-
стемы (АСН2}; отметки поверхности
летного поля (OZ), ввод которых осу-
ществляется на каждом участке.
Блок 2 вычисления койстант позво-
ляет получить следующие данные:
-----13---------------
Проверка соответствия
категории посадки
-----/2----------------
Корректировка отметок
Нет
Да
-1в.—
Проверка условии
видимости
Н^условие „
выполнено?
’’ Соответ-
ствует}
—15----------
Корректировка
отметок
Рис. 15.2. Блок-схема оптимального проектирования
(ИВПП)
продольного профиля по оси летного поля
197
допустимую разность уклонов DPU =
= LI/RMIN\
длину крайнего участка DKR = DP/6;
количество узлов сетки (точек про-
дольного профиля) по участкам.
Основной расчетной зависимостью
для построения проектного профиля на
отдельных участках по длине ИВПП
(блоки 3, 7, 8) является неравенство'
' mint'd max! IAt|,	(15.1)
где i — уклон поверхности на отрезках
профиля, равных щагу проектирования,
'max' 'min — максимально и минимально до-
пустимые уклоны (VUK и NUK на крайних
участках L/SU и USU на среднем участ-
ке) ; Л/ — разность уклонов на смежных
отрезках профиля
При оценке однозначности уклона
крайнего участка в блоке 4 проверя-
ется условие
(15.2)
где ц |, »» — уклоны на смежных отрезках
проектного профиля ИВПП.
При невыполнении условия (15.2)
производят корректировку проектных
отметок на концах продольного про-
филя. Корректировка отметок может
вызвать нарушение условия (15.1), по-
этому после проверки однозначности,
в случае изменения отметок, произво-
дится возврат к блоку 3. После этого
осуществляется переход к блоку 7 для
получения отметок проектного продоль-
ного профиля на среднем участке
ИВПП.
Блок 8 (выполаживание длин волн)
позволяет учесть требования умень-
шения количества изломов проектной
линии профиля и уменьшить «размах»
проектной линии (отклонение от про-
филя существующей поверхности зем-
ли). Основное условие, которое прове-
ряется при этом, следующее:
Выполнение расчетов по блоку 9
производится аналогично блоку 3,
но выполнение условия однозначности
(15.2) проверяется внутри блока одно-
временно с получением проектных от-
меток.
В результате функционирования бло-
ков 1—9 реализуется первый вариант
проектного продольного профиля, ко-
торый необходимо проверить на соблю-
дение условий видимости на поверх-
ности полосы (блок 10) и работы радио-
маячной системы (блок 11).
Основные расчетные формулы блока
10 следующие:
АР, = Р,
р ___р
---(/- 1) Рь
АР,<3;
(15-4)
где АР, — превышение /-й точки над ли-
нией, соединяющей любые две точки k и
k-\-s продольного профиля.
Параметр s = DP/2L вытекает из
условия видимости на половине длины
ВПП. Если условие (15.4) не соблю-
дается, производится корректировка
отметок. Эти действия могут вызвать
нарушение условий (15.1) и (15.2),
поэтому производится возврат к блоку 3
для проверки соблюдения условий
(15.1) — (15.4) на всех участках про-
филя. Расчет производится до тех пор,
пока условие (15.4) не будет соблю-
даться без корректировки отметок.
В блоке 13 реализуются требования
видимости ВС, находящегося над поро-
гом ВПП при посадке и прохождении
луча курсового радиомаяка. Расчет-
ная формула имеет вид
Рт - Р, + ASHl + ASH2
DP + Q
lQ + L(k-\)] +
+ Р,-Р*>0,
(15.5)
/ = 2,..., s,
ifr+i—Ц^О,
ik+2—О-1<0,
(15.3)
где ц, ц+|, ik+2 — уклоны смежных от-
резков на среднем участке ИВПП.
При невыполнении условия (15.3)
производится корректировка проектных
отметок на концах отрезков проектного
профиля.
198
где Рт — проектная отметка конца ВПП;
Pi — проектная отметка подошвы радиомая-
ка; k — номер рассматриваемой точки; Q
расстояние до радиомаяка, Р* проектная
отметка рассматриваемой точки рельефа.
Условие (15.5) проверяется для всех
точек (вершин сетки квадратов) профи-
ля. Если условие (15.5) не соблюди
ется, производится корректировка про-
ектных отметок точек профиля с по-
следующей проверкой соблюдения ус-
ловий (15.1) — (15.5), т. е. осущест-
вляется возврат к блоку 3.
Для полученного продольного профи-
ля необходимо проверить условие ба-
ланса земляных работ (блок Гб) по
формуле
п
^ = 1),	(15.6)
где qk — рабочая отметка /г-й точки про-
филя; п — количество рассматриваемых
точек профиля.
Если условие (15.6) не соблюдается,
производится корректировка проектных
отметок путем введения к ним поправки
POPR = к=-—.
п
В этом случае изменение проектных от-
меток профиля не требует повторения
проверки соблюдения условий (15.1) —
(15.4), так как уклоны проектной по-
верхности остаются постоянными и
осуществляется лишь перенос проект-
ной линии в вертикальной плоскости.
По разработанному алгоритму мо-
гут также оптимизироваться продоль-
ные профили других элементов летного
поля: рулежных дорожек, групповых
мест стоянок, специальных площадок.
При этом ряд блоков программы дол-
жен быть выключен из работы. На-
пример, при проектировании продоль-
ного профиля рулежной дорожки нет
необходимости вводить блок 13 — про-
верку выполнения требования работы
курсо-глиссадной системы посадки.
15.3.	Укрупненный алгоритм
проектирования рельефа аэродрома
При разработке алгоритма проекти-
рования поверхности аэродрома со
сложным рельефом целесообразно про-
вести укрупненную оптимизацию релье-
фа путем анализа ряда вариантов.
В этом случае на рельефе намечаются
точки, высотное положение которых
определяло бы всю проектную поверх-
ность ЛП при условии, что форма про-
ектного рельефа между этими точками
может быть заранее определена и ин-
формация об этом введена в ЭВМ.
Количество и расположение таких то-
чек определяется путем компромисса
между стремлением наиболее полно
представить проектную поверхность с
возможностями оптимизирующей про-
граммы и ЭВМ.
Процесс оптимизации заключается в
вариации высотного положения наме-
ченных точек в допустимых Пределах
и поиске такой совокупности высот,
при которой проектная поверхность
была бы оптимальной с точки зрения
выбранного критерия.
Математически задача формулиру-
ется следующим образом.
Минимизировать целевую функцию
F(X) = F(xi, х2, .... хп),
где xt, х2, .., хп — проектные отметки за-
данных представительных точек цифровых
„матемэтических моделей проектного рель-»
ефа аэродрома, при условии, что удовлетво-
ряют т линейных и (или) нелинейных ог-
раничений в виде равенства
й,(Х)=0, 1=\,т ;	(15.7)
при условии, что удовлетворяются
(р — т) линейных и (или) нелинейных
ограничений в виде неравенств
^/Х)^0, j—m— 1, .... р. (15.8)
I
Задача в общем виде решается ме-
тодами нелинейного программирова-
ния. Целевая функция оптимизации
может быть скалярной или векторной,
учитывающей объем земляных работ
или их стоимость в соответствии со схе-
мой перемещения грунта, а также работ
по организации водоотвода. В целевой
функции могут быть учтены работы
по замене грунтов, а также работы в
пределах полос воздушных подходов.
На этом этапе оптимизации подсчет
объемов земляных работ может про-
изводиться укрупненно с целью со-
кращения машинного времени.
Ограничения в виде равенств (15.7)
записываются таким образом, чтобы
выдерживать строго задаваемые отмет-
ки, уклоны или кривизну проектной
199
Рис. 15.3. Схема оптимизации продольного про-
филя летной полосы методом динамического прог-
раммирования
поверхности. Ограничения в виде нера-
венств (15.8) служат для обеспечения
возможности вариации рельефа в за-
данных пределах по высоте, уклонам
и разности смежных уклонов.
Указанная задача решается методом
оптимизации продольных профилей.
Суть метода сводится к тому, что про-
ектирование поверхности осуществля-
ется последовательным построением
продольных профилей при заданных
проектировщиком формах поперечных
профилей на рассматриваемых участ-
ках. При этом проводится оптимиза-
ция проектных решений продольных
профилей на основе метода динами-
ческого программирования.
Алгоритм оптимизации, предложен-
ный Ю. А. Дранишниковым, включает
Рис 15.4. Схема подсчета объемов земляных ра-
бот на сопряжениях (а) и строение сетки поло-
сы (б):
I— выемки; 2— насыпи. 3— ось грунтового лотка
200
следующие основные этапы (рис. 15.3):
разбиение ЛП по длине на шаги, рав-
ные илй большие, чем шаг проектиро-
вания, и выделение точек, в которых
разрешаются переломы продольного
проектного профиля; алгоритмическое
определение зон и узлов вариации на
каждом шаге; пошаговое рассмотрение
вариантов продольного профиля с
целью отбрасывания недопустимых и
выбора условно оптимальных на ос-
нове рекуррентных соотношений вида
Гп,г(/г;)= min (^ДЛ,,^)}
'/6^.) .
при г < п,
где IFn, Г(Л,) — условно оптимальное зна-
чение целевой функции для t-ro узла ва-
риации на п-м шаге при рассмотрении ва-
риантов прохождения профиля через узлы
r-го шага; IFn. r(/i(/i/) — значения целевой
функции для t-ro узла и n-го шага при про-
хождении профиля через /-Й узел г-го
^шага; С/п. Г(А,) — область допустимых ва-
риантов для i-ro узла n-го шага при про-
хождении профиля через узлы r-го шага;
определение на последнем, m-м шаге
оптимального значения целевой функ-
ции для всей полосы по формуле
ЦТ* = min	(fu)) при r<m;
определение высотных отметок опти-
мального продольного профиля путем
обратного последовательного отыска-
ния узлов с условно оптимальными зна-
чениями целевой функции.
На целевую функцию оптимизации
данным методом накладывается суще-
ственное ограничение аддитивности,
т. е. требование о возможности вы-
числения целевой функции за несколь-
ко шагов путем суммирования значе-
ний целевой функции на всех этих
шагах.
По полученному проектному профи
лю алгоритмически на ЭВМ произво-
дится определение всех необходимых
высотных отметок в узлах сетки циф-
ровой математической модели проект-
ного рельефа полосы и объемов выемки
и насыпи во всех квадратах и прямо-
угольниках сетки (рис. 15.4). Вывод ре-
зультатов на печать может быть про-
изведен в условно графическом виде.
15.4.	Оптимизация плана перемещения
земляных масс
Процесс разработки оптимизацион-
ного плана перемещения земляных
масс на аэродроме включает два основ-
ных этапа: подсчет объемов земляных
работ и собственно оптимизацию рас-
пределения земляных масс. Методы
определения объемов земляных работ
с применением ЭВМ основаны на ис-
пользовании информации, содержащей-
ся в цифровых моделях проектного
рельефа, в частности на использова-
нии рабочих отметок в узлах сетки
квадратов и прямоугольников.
Суммирование объемов по массивам
выемок и насыпей, а также по всей
рассматриваемой площади может осу-
ществляться алгоритмически по про-
грамме или вручную. Для алгоритмиче-
ского суммирования объемов исход-
ная информация для ЭВМ, помимо ра-
бочих отметок и размеров сторон
квадратов и прямоугольников, должна
содержать также данные о принадлеж-
ности узлов сеток тем или иным масси-
вам выемок и насыпей.
Вывод результатов на печать мо-
жет быть произведен в графическом
виде.
По известным формулам могут быть
вычислены объемы работ с раститель-
ным грунтом, а также площади и коор-
динаты центров тяжести массивов вые-
мок и насыпей.
Для решения второй части задачи
разработки плана перемещений зем-
ляных масс используют математиче-
скую модель оптимизации, представ^
ленную транспортной ^задачей линей-
ного программирования. При оптими-
зации все массивы выемок и насыпей
делят на две группы: основные и допол-
нительные. Основные массивы выемок
и насыпей — это те выемки и насыпи,
которые получены в результате проекти-
рования рельефа ЛП и объемы кото-
рых должны быть полностью использо-
ваны Дополнительные массивы вые-
мок и насыпей используются для вос-
полнения общего дебаланса земляных
работ Их положение и предельные
объемы определяются проектировщи-
ком, но конкретные объемы используе-
мого в схеме грунта установлены в про-
цессе решения задачи на ЭВМ.
Предположим, что имеется гп выемок,
откуда вывозится грунт в некоторых
количествах сц, ..., ат, и п насыпей, куда
должен быть завезен грунт с соответ-
ствующими объемами Ь\, ..., Ьп. Требу-
ется найти наиболее экономичный спо-
соб перемещения грунта из выемок
(кавальеров) в насыпи, если затраты
на перевозку единицы грунта с i-й вы-
емки в /-ю насыпь равны с,,. Обозначим
через хч количество грунта, перевози-
мого с i-й выемки в /-го насыпь.
Математическая, запись этой задачи
имеет следующий вид:
at	т = 2 хтг 1	(15.9)
Ь1	п = 2 х„;; .— 1	(15.10)
1 am+k	£ М _3 Я 3 + 3 а-	(15.11)
bh-\-v	"1 V=1	(15.12)
где т, п, mi, hi — количество основных
и дополнительных выемок и насыпей; k, h,
v — переменные. ' <
Уравнения (15.9), (15.10) соответству-
ют условиям полного перемещения грунта
из основных выемок и полной отсыпки ос
новных насыпей Для дополнительных
выемок и насыпей условие полного пере-
мещения и отсыпки не принято [уравне-
ния (15.11), (15.12)]
Суммарная стоимость перевозок грунта
по всем маршрутам
m-f-w । n-f-л ]
F = 2 2 с„ Хч,
Х=1	/=|
(15.13)
где с,/ — стоимость перемещения едини-
цы объема грунта из i-й выемки в /ю на
сыпь.
В ходе решения этой задачи отыски-
вают совокупность значений хц, удов-
летворяющих системе уравнений (15.9)
— (15.12), минимизирующая линейную
форму (15.13).
Стоимости перемещения единицы
объема грунта определяют укрупненно
201
в зависимости от расстояний между
центрами тяжести массивов и приме-
няемого комплекта землеройно-транс-
портных машин по формуле
р
ci/= 5 5*.(Z,;) (Zt/) -(- с,
*=i
где — стоимость разработки и пе-
ремещения единицы объема грунта на рас-
стояние I,, землеройно-транспортной маши-
ной fe-ro типа; Z,/ — среднее расстояние пе-
ремещения грунта машиной /г-го типа из
Z-й выемки или карьера в /-ю насыпь или
кавальер; гь(1ч) - относительная частота
использования машины k-ro типа для раз-
работки и перемещения грунта на расстоя-
ние Z,,; с — дополнительные расходы на
разработку и перемещение грунта из
карьера или отсыпку его в отвал.
Решение транспортной задачи (15.9) —
(15.13) осуществляют методом потен-
циалов или линейного программи-
рования на ЭВМ по стандартным про-
граммам.
Контрольные вопросы
1.	Для чего используют цифровые модели
местности и на какие виды они подразделяются?
2.	Какие основные параметры  учитывает це-
левая функция, оптимизирующая продольный
профиль летной полосы?
3.	Какие исходные данные используют при
оптимизации продольного профиля летной по-
лосы?
4.	Каковы основные этапы укрупненного ал-
горитма проектирования рельефа аэродрома?
5.	Какую математическую модель оптими-
зации применяют при разработке схемы пере-
мещений земляных масс?
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ВОДООТВОД И ДРЕНАЖ НА АЭРОДРОМАХ
Глава 1 6
ВОДНЫЙ РЕЖИМ ГРУНТОВ
ЛЕТНОГО ПОЛЯ И МЕРОПРИЯТИЯ
ПО ВОДООТВОДУ И ДРЕНАЖУ
16.1.	Основные сведения
о водном режиме грунтов
При разработке проекта аэродрома
необходимо предусмотреть мероприя-
тия, предотвращающие возможность
осложнения условий эксплуатации ВС
на летном поле при выпадении дождя
или снега, притока подземных вод,
подъема уровня воды в водоемах, рас-
положенных вблизи аэродрома, и дру-
гих возможных источниках затопления
или переувлажнения его поверхности.
Недостаточный учет этих явлений мо-
жет резко снизить безопасность взле-
тов и посадок ВС, повысить стоимость
строительства и эксплуатации аэрод-
рома, а также сократить срок службы
сооружений летного поля. На ИВПП
при разбеге и пробеге ВС не. должно
быть слоя воды более 3 мм. Это требо-
вание вызвано явпениями, возникаю-
щими при качении шины колес ВС по
поверхности, покрытой слоем воды:
сцепление шины с мокрой поверхностью
всегда меньше, чем с сухой; при движе-
нии колес с большими скоростями по
слою воды возникают лобовые динами-
ческие силы и возможен переход каче-
ния колеса на глиссирование, при кото-
ром сцепление падает практически до
нуля и ВС теряет устойчивость и управ-
ляемость
Кроме того, при движении по слою
воды вокруг колес образуется разлет
потока брызг грязи (вода вместе с
частицами пыли и грязи). Особенно
опасно попадание грязи в воздухоза
борники двигателей ВС, на фонарь ка-
бины пилотов и в ниши для уборки
шасси. Поэтому для регулярности и
безопасности полетов на аэродроме
необходимы мероприятия, обеспечиваю-
щие быстрый сток дождевых вод и
отвод их за пределы летного поля.
Крайне нежелательно, кроме того, из-
быточное водонасыщение грунтов как
поверхностной толщи, так и оснований
искусственных покрытий, поскольку при
переувлажнении грунтов резко сни-
жается их сопротивление внешним на-
грузкам.
В природных условиях грунты всегда
включают некоторое количество воды в
жидком, твердом (лед) или парооб
разном (водяной пар) состоянии.
В зависимости от свойств, которыми
обладает вода в грунтах, она бывает-
1) химически связанной; 2) физически
связанной; 3) свободной.
Химически связанная вода — это во
да, входящая в состав вещества грун-
та — гидратов или кристаллов. Расте-
ниям такая вода недоступна и может
быть выделена из грунта лишь после
нагревания. Эла вода не определяет
водных свойств грунтов и поэтому не
сказывается на инженерных мероприя
тиях по водоотводу.
Физически связанная вода (гигро-
скопическая) — это вода, адсорбиро-
ванная из воздуха частицами воды.
Гигроскопическая вода является не-
подвижной и недоступной растениям.
Наличие данной воды обусловливает
твердую и твердо-пластическую фазу
грунта.
Свободная вода подразделяется на
парообразную, пленочную, капилляр-
ную и гравитационную.
Парообразная вода заполняет все
свободные поры грунтов. Эта вода
203
Влагосмкости, %
Рис* 16.1. Изменение несущей способности грун-
та в зависимости от влажности	•
/— глинистая дернина; 2— песчаная дернина
доступна растениям только после кон-
денсации ее в капельно-жидкую. Паро-
образная вода пополняет запасы воды
в грунтах, необходимой для дерно-
образующих трав, а также является
одной из причин образования в верх-
них слоях грунта льда в виде кристал-
лов и линз, вызывающих пучение
грунта.
Пленочная вода связана с частицами
грунта молекулярными силами. Эта
вода может передвигаться из слоя бо-
лее влажного грунта в слой менее влаж-
ный. Пленочная вода способствует
большому влагонакоплению в верхних
слоях грунтов, что при промерзании ве-
дет к пучению грунта.
Капиллярная вода — это вода, удер
живаемая в грунте капиллярными (ме-
нисковыми) силами. Высота поднятия
капиллярной воды в грунтах обратно
пропорциональна диаметру капилляра,
а скорость капиллярного движения во-
ды прямо пропорциональна диаметру
капилляра. Примерная высота капил-
лярного поднятия воды составляет: в
тяжелых суглинках 3—4 м, в легких
суглинках 1,5—2,0 м и песчаных 0,5—
1,0 м. Капиллярная вода имеет большое
значение для рассмотрения водного
режима грунтовых оснований покры-
тий и участков летного поля с близким
залеганием уровня грунтовых вод.
Гравитационная вода — это вода, ко-
торая может передвигаться в грунте
под влиянием силы тяжести. Эта вода
заполняет в грунтах трещины и крупные
поры. Грунты, увлажненные этой водой
204
до полной влагоемкости, т. е. до со-
стояния, когда все поры заполнены во-
дой, обладают весьма малой несущей
способностью. Гравитационная вода
имеет большое значение при проек-
тировании водоотвода и Дренджа на
аэродромах.
Кроме рассмотренных видов воды
в грунтах, в виде самостоятельной ка-
тегории выделяется вода в твердой
фазе — лед.
Ход изменения влажности грунтов в
течение года характеризует водный ре-
жим грунтов летного поля. Водным ре-
жимом грунтов, т. е. состоянием их
увлажнения, определяется несущая
способность и деформативность грун-
тов — способность грунтов работать
под нагрузкой. Влажность грунтов оп-
ределяет глубину колеи на грунтовом
летном поле и, следовательно, прохо-
димость грунтовых летных полос ВС.
Также влажность определяет деформа-
тивную способность грунтовых основа-
ний покрытий и, таким образом, проч-
ность искусственных покрытий на аэро-
дромах.
Принципиальный характер кривых
зависимостей несущей способности
грунтовых поверхностей от влажности
показан на рис. 16.1. Влияние увлаж-
нения на характер изменения несущей
способности разных грунтов неодина-
ково (см. рис. 16.1). В глинистых грун-
тах коллоидные оболочки создают хо-
рошее внутреннее сцепление между пес-
чаными и пылеватыми частицами, а
поэтому при малой влажности глинис-
тый грунт имеет высокую прочность.
При насыщении водой глинистых грун-
тов большое количество влагй удер-
живается адсорбиционными силами на
поверхности мелких частиц, при этом
грунты увеличиваются в объеме (набу-
хают); сцепление между крупными
частицами по мере увеличения толщи-
ны пленок уменьшается. При допол-
нительном увлажнении глинистые грун-
ты переходят в текучее состояние и
имеют весьма малую несущую способ-
ность.
В песчаном грунте преобладают круп-
ные тетраэдрообразные частицы с ост-
рыми ребрами и практически отсут-
ствуют коллоидные частицы. Поэтому
при малой влажности сцепление между
песчаными или пылеватыми частицами
отсутствует, грунт находится в сыпучем
состоянии, сопротивление нагрузкам
обеспечивается только за счет внутрен-
него трения между частицами.
С увеличением влажности песок за
счет водных пленок и, главным образом,
воды в капиллярах приобретает наи-
большее сцепление между частицами,
в связи с чем сопротивление его на-
грузкам повышается. При дальнейшем
увлажнении заполняются крупные по-
ры песка, связывающее действие ка-
пиллярной влаги прекращается, внут-
реннее трение уменьшается и вновь
уменьшается прочность песка. Однако
даже при полном заполнении всех пор
водой несущие свойства песка сохра-
няются благодаря сохранившемуся
внутреннему трению.
Таким образом, изменение несущей
способности грунтов при их водона-
сыщении связано с изменением содер-
жания в них воды.
Допустимую влажность грунтов на
грунтовых элементах летного поля ус-
танавливают исходя из условий несу-
щей способности и допустимой дефор-
мации грунта', а также обеспечения нор-
мального роста дернообразующих трав.
По условиям сопротивляемости на-
грузкам и деформируемости грунтов
для аэродромов считают допустимым
максимальный предел влажности грун-
тов 60—80 % полной влагоемкостй.
По условиям развития дернообразую-
щих трав на грунтовой части летного
поля допустима максимальная влаж-
ность не более 60—80 % полной влаго-
емкости, а минимальная 15—30 %. Из-
быток и недостаток влаги в грунтах
вреден для растений. Поэтому на грун-
товых элементах аэродрома макси-
мальная влажность грунтов не должна
быть выше 60—80 % полной влаго-
емкости.
Водный режим грунтов на грунтовых
ВПП и в основаниях покрытий изменя-
ется за определенные промежутки вре-
мени согласно уравнению водного ба-
ланса
Г=(Я+5 + В). - -	jr+Д + Е),.
поступление воды расход воды
где W — количество воды, находящейгя
в грунте; А — количество воды, выпадаю-
щей в виде осадков; Б — приток воды с при-
легающей местности; В — приток воды от
уровня грунтовых вод по капиллярам, а
также путем пленочного и парообразного
перемещения влаги, Г — сток воды; Д —
просачивание воды в более глубокие слои
грунта; Е — испарение влаги с поверхности
грунта.
На изменение соотношения между
элементами, входящими в уравнение
водного баланса, оказывают влияние
местные природные условия на терри-
тории строительства аэродрома и ин-
женерные мероприятия, проводимые на
летном поле.
16.2.	Климатическое районирование
Проектирование аэродромов на всей
территории по единым правилам не
представляется возможным. С целью
унификации проектирования аэродро,-
мов по геофизическим зонам предло-
жено климатическое районирование
территории.
В основу принятого климатического
районирования положен водно-тепло-
вой режим местности
Общее представление о водном ре-
жиме грунтов можно получить с по-
мощью так называемого коэффициента
водного баланса, предложенного акад.
А. Н. Костиковым:
т) = ЯХ/£,
где Н — годовое количество осадков, X—
коэффициент, учитывающий долю осадков,
впитывающихся в грунт; Е — испарение
воды за год.
Коэффициент водного баланса в за-
висимости от отношения годового коли-
чества осадков к общему годовому ко-
личеству испарений может быть рав-
ным, большим или меньшим единицы.
Переувлажнение грунтов ЛП характер-
но для географических пунктов, где ко-
эффициент водного баланса больше
единицы
Коэффициент водного баланса, рав-
ный или меньше единицы, характери-
зует географические районы с недо-
статочным и неустойчивым увлажне-
205
нием грунтов. На основе изучения кли-
матических условий территорию, зани-
маемую государствами СНГ, делят на
пять дорожно-климатических зон.
/ зона — районы распространения
вечномерзлых грунтов. Для этой зоны
характерно переувлажнение верхних
слоев грунтов, так как вглубь вода
просачиваться не может из-за наличия
вечномерзлого грунта вблизи поверх-
ности. Кратковременность теплого пе
риода обусловливает незначительное
испарение влаги с поверхности грунта.
Для этой зоны коэффициент водного
баланса более 1,5.
Зона расположена севернее линии,
соединяющей: Мончегорск—Несь-
Усинск—Ивдель-—Игрим-т-устье Под-
каменной Тунгуски — Канск—Туран—
Горно-Алтайск — госграницу — Благо-
вещенск—Биробиджан—Николаевск-
на-Амуре. Включает географические
зоны: тундры, лесотундры и северо-
восточную часть лесной зоны с распро-
странением вечномерзлых грунтов.
II зона—районы избыточного ув
лажнения, вызванного значительным ко-
личеством выпадающих осадков, недо-
статочно интенсивным испарением вла-
ги с поверхности и высоким уровнем
грунтовых вод Количество поступаю-
щей в грунт воды в 1,5—2,0 раза
превышает количество испаряющейся
с поверхности за один и тот же период.
Зона характеризуется таежными и
смешанными лесами и подзолистыми
почвами. Коэффициенты водного ба-
ланса для этой'зоны от 1,5 ди 2,0.
Зона расположена от границы зоны I
до линии, соединяющей Львов—Жи-
томир—Тулу Нижний Новгород
Ижевск—Томск Канск; на Дальнем
Востоке; от границы зоны I до госу-
дарственной границы; включает геог-
рафическую зону лесов с избыточным
увлажнением грунтов.
III зона районы переменного ув-
лажнения, характеризующиеся избы-
точным увлажнением весной и осенью;
среднегодовое количество воды, посту-
пающей в почву и испаряющейся с ее
поверхности, примерно одинаково. Ко-
эффициент водного баланса менее 1,5.
Зона расположена от границы II
зоны до линии, соединяющей Киши-
нев— Кировоград—Белгород—Сама-
ру—Магнитогорск—Омск—Бийск—Ту-
ран. Включает лесостепную геогра-
фическую зону со значительным увлаж-
нением грунтов в отдельные годы.
IV зона — районы недостаточного ув-
лажнения. Северная часть зоны отно-
сится к лесостепи, а южная — к степи.
Верхние слои грунта увлажнены слабо,
так как количество испаряющейся воды
с их поверхности в 2 раза превышает
количество атмосферных осадков. Грун-
товые воды располагаются глубоко от
поверхности. Коэффициент водного
баланса 0,5—0,6.
Зона расположена от границы зоны
III до линии, соединяющей Джуль-
фу — Степанакерт — Буйнакск — Киз-
ляр- Волгоград, далее проходит юж-
нее на 200 км линии, соединяющей
Уральск—Актюбинск—Караганду и до
северного побережь'я оз. Балхаш. Вклю-
чает географическую степную зону с не-
достаточным увлажнением грунтов.
V зона — засушливые районы с не-
значительной влажностью грунтов из-
за интенсивного испарения влаги с по-
верхности. Это зона полупустыни и
пустыни. Почвы бурые и каштановые
с наличием солонцов и солончаков.
Коэффициент водного баланса менее
0,5- 0,6.
Зона расположена к юго-западу и
югу от границы зоны IV и включает
пустынную и пустынно-степную геогра-
фические зоны с засушливым климатом
и распространением засоленных грун-
тов.
Деление территории страны на до-
рожно-климатические зоны дает лишь
обобщенную характеристику того или
иного географического района. Мест-
ные условия, характерные для есте-
ственных оснований в пределах одной
зоны, могут быть существенно различ-
ными и влиять на условия эксплуата-
ции аэродрома. К таким местным усло-
виям относятся, например, особенности
рельефа, где расположен аэродром,
особенности вертикальной планировки
летного поля, принятая конструкция
йокрытия и др.
Установленной классификацией ти-
пов местных гидрогеологических ус-
ловий расположения аэродромных по-
206
Таблица 161
Тип гид- рогеоло- гических условий	Характеристика местности	Глубина уровня грунтовых вод или верховодки от по- верхности к началу промерзания	Категория влаги, содержа- щейся в грунте к началу его промерзания на глу- бине 0,2—0,5 м от поверхности
I	Сухие места без избыточного ув- лажнения с обеспеченным поверхно- стным стоком, низким уровнем грун- товых вод и, как следствие этого, от- сутствие капиллярного поднятия воды в активную зону работы грунта	Большие суммы глуби- ны промерзания и высо- ты капиллярного подня- тия	От гигроскопической до молекулярной влагоемко- сти
II	Временное избыточное увлажнение поверхностными водами, обусловлен- ное плохой фильтрацией грунтов и не- достаточным поверхностным водоот- водом при низком уровне грунтовых вод	Большие глубины про- мерзания	От максимальной мо- лекулярной до макси мальиой капиллярной влагоемкости
III	Постоянное избыточное увлажне- ние, обусловленное высоким уровнем грунтовых вод или верховодки в осен- ний период, большим числом годовых осадков при плохой фильтрации грун- тов и недостаточном поверхностном водоотводе и, как следствие этого, капиллярным поднятием воды в ак- тивную зону работы грунта	Меньшие глубины про- мерзания *	От максимальной мо- лекулярной влагоемкости до полного насыщения пор гравитационной вла- гой
крытий (табл. 16.1) обобщены возмож-
ные расчетные случаи особенностей
работы естественных оснований в пре-
делах каждой дорожно-климагической
зоны.
В ряде районов естественные осно-
вания аэродромов могут находиться в
особых условиях К ним относятся
районы с вечномерзлыми, пучинисты-
ми, просадочными и засоленными
грунтами. При проектировании аэро-
дромов в таких условиях Приходится
проводить дополнительные мероприя-
тия.
16.3.	Виды переувлажнения грунтов
на аэродромах и инженерные
мероприятия по отводу воды
Для систематизации необходимых
инженерных мероприятий по осуше-
нию грунтов на территории аэродрома
необходимо учитывать причины избы-
точного увлажнения и виды водного
питания
Исходя из условии, вызывающих пе
реувлажнение грунта, избыточно ув-
лажненные площади летного поля раз-
деляются на четыре основных типа:
1)	намывного питания, которые ха-
рактеризуются переувлажнеиием по-
верхности притоком воды с участков,
расположенных за пределами летного
поля, а также затоплением территории
во время паводков,
2)	атмосферного питания, которые
характеризуются заболачиванием из-за
переувлажнения атмосферными осад-
ками и талыми водами Переувлажне
ние таких площадей характерно для
участков с малыми уклонами сложным
микрорельефом и слабой водопроницае-
мостью покровных пород (глины, тя-
желые и средние суглинки, тяжелые и
средние пылеватые супеси);
3)	грунтового питания, которые ха-
рактеризуются переувлажнением по-
верхности в результате капиллярного
поднятия грунтовой влаги, а также в
результате верховодки от атмосфер-
ных осадков Такой тип переувлажне-
ния характерен для участков со слоями
проницаемых грунтов (песков, супесей
и легки' суглинков небольшой мощ-
ности), подстилаемых водоупорными
грунтами (глинами ипи тяже 1ыми суг-
линками) ,
207
4)	грунтонапорного питания, которые
характеризуются избыточным увлажне-
нием вследствие выклинивания напор-
ных грунтовых вод на поверхность
летного поля или их капиллярного
поднятия. Этот тип, переувлажнения
встречается на притеррасных частях
речных долин или при наличии рыхлых
пород, перекрытых слоем глины или
суглинков.
Описанные виды водного питания мо-
гут встречаться как отдельно, так и в
сочетании друг с другом.
В соответствии с видом возможных
переувлажнений на аэродромах пре-
дусматривают инженерные мероприя-
тия по отводу воды. Инженерные меро-
приятия по отводу поверхностных вод
на аэродромах называют водоотводом,
а мероприятия по отводу воды из грунта
и пористых оснований покрытий — дре-
нажом.
Водоотвод и дренаж на аэродромах
предназначены для защиты территории
аэродрома, искусственных покрытий
ИВПП, РД, МС от притока воды, сте-
кающей со смежных водосборов и бли-
жайших водоемов при подъеме уровня
воды; сбора поверхностных вод из
замкнутых понижений летного поля,
а также вод, стекающих с покрытий
и прилегающих к ним грунтовых водо-
сборов; отвода собранных вод за гра-
ницы аэродрома; понижения уровня
грунтовых вод при наличии на летном
поле высокого уровня грунтовых вод;
отвода избыточных вод из дренирую-
щих оснований искусственных покры
тий
Проект водоотвода и дренажа аэрод-
рома разрабатывают на основе исход
ных данных.
Исходные материалы для проектиро-
вания водоотвода и дренажа на аэрод-
ромах — это общие данные об аэродро-
ме, материалы изысканий, а также ма-
териалы обследований участка аэродро-
мов и прилегающей территории.
К общим данным об аэродроме отно
сят: сведения об участке, занятом под
аэродром, план аэродрома в масштабе
1:2000, на котором указана ситуация
летного поля, размещение проектируе-
мых искусственных покрытий и соору-
жений, места расположения шурфов,
208	' •
буровых скважин, а также горизонтали
поверхности сечением через 0,25 м и го-
ризонтали сечением через 0,50 м; кар-
тографический материал, характеризу-
ющий прилегающие водосборы и водо-
приемники, в масштабе 1:5000 с сече-
нием рельефа не реже чем через 1 м;
метеорологические данные, содержа-
щие материал за длительный период
времени об осадках с указанием интен-
сивности и продолжительности дож-
дей; материал о колебаниях темпера-
туры воздуха и глубине промерзания
грунта.
Материал изысканий должен содер-
жать данные о почвогрунтах, химиче-
ском анализе грунтовых вод и резуль-
таты гидрогеологических изысканий по
всему участку летного поля.
Материалы обследования участка
должны содержать данные о почвен-
ном покрове, растительности на участ-
ке, занятом под аэродромом, а также
продольные профили водоприемников
не менее чем на 100 м вниз и вверх от
предполагаемого устья водосбора
(масштаб профилей — горизонтальный
Г.2000, вертикальный 1:50), поперечные
сечения водоприемника, данные о коле-
баниях уровня воды, т. е. максималь-
ном паводковом весеннем уровне, лет-
нем паводковом уровне воды и бытовом
уровне. Данные о колебаниях уровня
воды в водоприемнике устанавливают
по материалам гидрометрических пос-
тов, а если они отсутствуют, то по
опросу местных жителей. К исходному
материалу для проектирования осу-
шительных систем прилагают поясни-
тельную записку с описанием органи-
зации изысканий и уточняющим мате-
риалом по всем вопросам проектирова-
ния водосточной сети.
Контрольные вопросы
1	Какие виды воды в грунтах надо учиты-
вать при проектировании водоотвода и дре-
нажа на аэродромах?
2.	Какова должна быть предельная относи-
тельная влажность поверхностных слоев грунта?
3.	Как составляется уравнение водного ба-
ланса?
4	Что положено в основу климатического
районирования?
5.	Каковы виды водного питания грунтов на
аэродромах и инженерные, мероприятия по
отводу воды?
Глава 17
ВОДООТВОДНЫЕ И ДРЕНАЖНЫЕ
СИСТЕМЫ НА АЭРОДРОМАХ
17.1.	Инженерные мероприятия
по перехвату поверхностных
и грунтовых вод
В ряде случаев возможно поступле-
ние к летному полю поверхностных и
грунтовых вод. При поступлении по-
верхностных вод со стороны происходит
затопление местности, а при поступле-
нии грунтовых вод — подтопление мест-
ности.
Затопление летного поля возможно
за счет поступления поверхностных вод
с выше расположенной территории при
поднятии уровня воды в ближайшем
водоеме.
В первом случае летное поле распо-
ложено ниже прилегающей к нему
местности, вследствие чего возможен
приток поверхностных вод со стороны
как при весеннем снеготаянии, так и
во время выпадения дождей. Площади,-
с которых вода поступает к летному
полю, называют водосборными площа-
дями, или водосборами. Защита от при-
тока воды, стекающей со смежных водо-
сборов, осуществляется при помощи на-
горных канав, перехватывающих и от
водящих воду в ближайшие водоемы
или в понижения рельефа. Нагорные
канавы располагают с нагорной сторо-
ны по отношению к летному полю на
удалении не менее 30 м от внешних
границ боковых и концевых полос
безопасности ВПП (рис. 17.1, а),
также от краев искусственных покры-
тий и других элементов аэродрома. Дну
канав придают уклон для движения
воды с необходимой скоростью, не до-
пускающей заиливание и размыв грун-
та. Уклон дна канав целесообразно
назначать не менее 0,002 и лишь в
отдельных случаях принимать как ми-
нимум 0,0005—0,001. Максимальный
уклон принимают в зависимости от ви
дов грунта и типов укреплений откосов
и дна канав; Дно канав в месте при-
мыкания к водоприемникам должно
быть на 0,3—0,5 м выше наивысшего
уровня паводковых вод в водоприемни-
ке при повторяемости паводка 1 раз
в 5 лет.
Затопление летного поля возможно
также и при поднятии уровня воды в
ближайшем водоисточнике. Для защи-
ты от затопления в данном случае
устраивают ограждающие дамбы. Дам
бы располагают за летным полем, со
стороны поступления воды из водоема
(рис. 17.1, б).
Подтопление летного поля возможно
грунтовыми ' водами с прилегающих
территорий при поднятии уровня воды
в близлежащем водоеме. В первом
случае грунтовые воды могут поступать
к летному полю со стороны выше рас-
положенной местности. Поступая по во-
доносным слоям, грунтовые воды могут
близко подходить к поверхности лет-
ного поля, а также и выходить на по-
верхность, вызывая в обоих случаях
переувлажнение грунта.
Для перехвата и отвода потока грун-
товых вод, поступающих к летному
полю с выше расположенной террито-
Рис. 17.1. Схемы устройств для перехвата поверхностных и грунтовых вод:
а—нагорной канавой; б — дамбой; в — ловчей канавой или ловчей дреной /—дамба, 2— река
209
Рис 17.2. Поперечное сечение нагорной канавы:
/— кавальер, 2— берма; 3— бровка; РУВ — расчет-
ный уровень воды
рии, устраивают открытые ловчие кана-
вы и закрытые водоотводные линии, на-
зываемые ловчими дренами (рис,
17.1, в).
Если берега близлежащего водоема
имеют хорошо фильтрующие слои,
подстилаемые водоупором, при подъеме
уровня воды в водоеме возможно об-
разование в фильтрующем слое потока
грунтовых вод, направленных в сторо-
ну летного поля. Залегая на неболь-
шой глубине, грунтовые потоки вызы-
вают переувлажнение грунтов летного
поля. Для перехвата и отвода грунто
вой воды при поднятии уровня в близ-
лежащем водоеме устраивают берего-
вые дрены.
Помимо рассмотренных специальных
мероприятий по перехвату поверхно-
стных и грунтовых вод, поступающих со
стороны, можно также использовать на-
сыпи и кюветы автомобильных и же-
лезных дорог, проходящих вблизи от
аэродрома. Однако основными устрой
ствами для защиты летного поля от
затопления и подтопления являются на-
горные и ловчие канавы, ловчие и бере-
говые дрены.
Нагорные канавы, перехватывающие
и отводящие поверхностные воды, по-
ступающие к летному полю с прилегаю
щих территорий, имеют трапецеидаль-
ное сечение (рис 17 2) Размеры сече
ния нагорной канавы определяют гид-
равлическим расчетом на пропуск боль-
шего из притекающих объемов стока
дождевых или талых вод. Ширину ка-
нав по дну b принимают 0,4—1,5 м и
более Отсыпку грунта, вынутого из ка-
навы, производят с низовой стороны
(со стороны аэродрома). Глубина ка-
нав Н слагается из расчетной глубины
воды в канаве h плюс запас не менее
0,25 м. Глубина канав может дости-
гать нескольких метров. Отношение а/Н
Рис 17 3 Укрепление откосов канав и дамб
а посев трав на откосах с уступами и гумусовым слоем, б, в
г д одерновка н iaciaMH (при откосах т> 1,5), е, -ж
вый слой, 2 деревянные спицы, 3— мох, 4
210
одер нов’ка пластами (при откосах т«=1,5),
одиночное мощение, з — двойное мощение 1 гумусо-
подготовка из щебня
I
Таблица 171
Тип грунта	Коэффициент заложения откосов каиав tn	Неразмывающая скорость, м/с
Песчано-илистый водонасыщенный	2,5—3,0	0,4
Песок мелкий, средний и крупный рыхлый	2,0—2,5	0,5—0,8
То же плотный	1,5—2,0	0,8
Супесь, легкий суглинок	1,5	0,5
Суглинок средний, тяжелый, лёссы и глнна сред-	1,25—1,50	0,6—1,0
ней плотности		
Очень плотная глина	0,75—1,00	1,2
Гравийный и галечниковый грунт	1,25—1,50	1,4
Примечание. Приведенные неразмывающие скорости соответствуют глубине потока от 0,4 до 1.0 м.
При другой глубине потока значение указанных скоростей принимают с коэффициентами 0,85 при глубине
потока менее 0,4 м и 1,25 при глубине потока более 1,0 м.
называют коэффициентом заложения
откосов т (см. рис. 17.2).
Скорость течения воды в канавах
допускается не более неразмывающей
и не менее незаиляющей, при которой
возможно интенсивное заиливание рус-
ла канавы.
Если скорости течения воды в канаве
превышают допустимые для местного
грунта, дно и откосы канавы необхо-
димо укреплять дерном, посевом трав
или обкладкой пластами дернины, мо-
щением камнем, облицовкой бетонны-
ми плитами.
Варианты наиболее распространен-
ных видов укреплений показаны на
рис. 17.3.
Коэффициент заложения откосов ка-
нав принимают в соответствии с ти-
пом грунта (табл. 17.1).
В месте перехода нагорной канавы
в коллектор устраивают устьевые со-
оружения — входные оголовки. Вари-
ант конструкции входного оголовка по-
казан на рис. 17.4. Оголовки пред-
ставляют собой подпорные стенки, ук-
репляющие место выхода коллекто-
ров в водоотводные канавы. Перепад
между лотком трубы и дном канавы
должен быть не менее 30 см. Поэтому
высота подпорной стенки предусмотре-
на больше глубины заложения труб
коллектора. Оголовок делают из бе-
тона. Канаву в месте выхода коллек-
тора на длину 3—5 м укрепляют мо-
щением камнем или бетонными пли-
тами.
Дамбы устраивают для защиты от
затопления летного поля аэродрома при
подъеме уровня воды в близрасполо
женном водоеме (рис. 17.5). Расчетный
уровень воды в водоеме принимают из
расчета повторяемости 1 раз в 10
15 лет. Превышение высоты дамбы
над расчетным уровнем 0,5 м. Дамбы
сооружают из местного грунта. Коэф-
фициент заложения откосов дамб при-
нимают: для сухого откоса 1,0—2,0,
для откоса со стороны водоема 2,0—3,0.
В качестве дамб можно использовать
насыпи автомобильных дорог. Если воз-
можен размыв откосов дамбы, их
укрепляют со стороны водоема теми же
материалами, что и откосы нагорных
канав. Чтобы исключить фильтрацию
воды из водоема через грунты дамбы,
со стороны водоема устраивают гли-
няный экран.
Ловчие канавы устраивают анало-
гично нагорным канавам. Глубину и
размеры поперечных сечений ловчих
Рис. 17.4 Конструкция входного оголовка:
/— грунт; 2 - двойное мощение по мху, 3— одиночное
мощение канавы
211
Рис 17.5. Поперечное сечение дамбы:
1— грунт; 2— крепление откоса
мощением камнем
канав принимают по расчету в соот-
ветствии с видом грунта, мощностью
водоносных слоев, требуемым пониже-
нием уровня грунтовых вод. При не-
обходимости укрепляют откосы канав.
Ловчие дрены устраивают по типу
ловчих канав с той лишь разницей, что
дрены являются закрытыми водоотвод-
ными линиями. Схема действия ловчей
дрены изображена на рис. 17.6, а.
Дрены трассируют за границей летного
поля с учетом направления потока грун-
товой воды и необходимости большего
перехвата и понижения уровня грун-
товых вод. Заглубление ловчих дрен
определяют местными условиями (уров-
нем и мощностью потока), а также
геологическим строением грунтовой
толщи. Дрены устраивают путем ук-
ладки бетонных, асбоцементных и
пластмассовых труб с отверстиями по
дну траншей (рис. 17.6, б). Диаметр
труб определяют расчетом, уклон труб
не менее 0,005. Отверстия (пропилы
в асбоцементных трубах) устраивают
через 0,3—0,5 м. Соединения труб друг
с другом (стыки) не заделывают Стыки
и отверстия в трубах обкладывают
минеральной ватой, слоем мха, что за-
щищает трубы от заиления. Через от-
верстия и открытые стыки в трубы
поступает грунтовая вода. Вокруг труб
fr У ГGjiqcji'e_nepe__
. хВата потока
•. : • • Воды


Рис 17.6. Схемы ловчих и береговых дреи:
а- схема действия ловчей дрены; б — конструкция дрены; в — схема действия береговой дрены; 1— грунт; 2—
пласты дерна; 3— слой мха, минеральная вата; 4— фильтрующая обсыпака; 5— труба; 6— пропилы; 7— поток
грунтовой воды	* v
212
устраивают фильтрующую обсыпку, ко-
торая предохраняет трубы от заиле-
ния через стыки и отверстия. Ее вы-
полняют из пористого материала: гра-
вия, песчано-гравийной смеси, мине-
ральной ваты. Над фильтрующей об-
сыпкой укладывают пласты дернины и
траншеи засыпают ранее вынутым
грунтом.
Береговые дрены имеют ту же кон-
струкцию, что и ловчие дрены. Схема
действия береговых дрен по понижению
уровня грунтовых вод показана на
рис. 17.6, в. Заглубление дрен опреде-
ляют расчетом с учетом уровня воды
в водоеме во время паводка, гидро-
геологических условий и необходимого
понижения уровня грунтовых вод.
17.2.	Водоотводные и дренажные
системы искусственных покрытий
Прочность и устойчивость искус-
ственных покрытий ИВПП, РД, перро-
нов и МС обеспечивается лишь при до-
статочно высокой несущей способности
грунтов оснований, которая резко сни-
жается при переувлажнении грунтов.
Переувлажнение грунтов оснований
может произойти за счет просачива-
ния воды через покрытия и в резуль-
тате капиллярного поднятия грунтовых
вод. Кроме того, при отсутствии отвода
поверхностных вод могут размокать и
размываться обочины и участки грун-
товых элементов ЛП, примыкающие
к покрытиям. Для предотвращения по-
добных явлений при проектировании
ИВПП, РД, перронов, МС предусмат-
ривают мероприятия, которые включа-
ют: выбор участков под ИВПП, РД,
"Перроны и МС, обеспечивающих наи-
лучший водоотвод; придание аэрод-
ромным покрытиям и грунтовым обо-
чинам уклонов в поперечном и продоль-
ном направлениях; возвышение бровок
покрытий над окружающей местностью;
обеспечение водонепроницаемости по-
крытий; сооружение водоотводных и
дренажных систем.
Участки под ИВПП, РД, перроны и
МС целесообразно выбирать с обес-
печенным естественным стоком — на
водоразделах, с нормальными грунто-
выми и гидрогеологическими услови-
ями.
Для обеспечения хорошего стока по-
верхностных вод ИВПП, РД, МС, пер-
ронам и другим площадкам придают
необходимые уклоны. Для защиты ис-
кусственных покрытий от стекающей
воды с прилегающих водосборов бров-
ки покрытий должны возвышаться над
прилегающей грунтовой поверхностью
летного поля не менее чем на' 0,3—
0,5 м, а вдоль покрытий устраивают
грунтовые обочины с уклонами в сто-
рону от покрытий. В необходимых слу-
чаях с нагорной стороны для перехвата
поверхностных вод устраивают грун-
товые лотки.
Обеспечение водонепроницаемости
покрытий достигается заделкой швов
между плитами жестких покрытий и
устройством верхних слоев покрытий
из водонепроницаемых материалов в
нежестких покрытиях.
Сооружение водоотводных и дренаж-
ных систем ИВПП, РД, перронов, МС
и других площадок является основным
из комплекса мероприятий, обеспечи-
вающих водоотвод. Задачи водоотвод-
ных и дренажных систем следующие:
сбор и отвод поверхностных вод, по-
ступающих к ИВПП, РД, МС и перро-
нов с прилегающих территорий; сбор
и отвод поверхностных вод, стекаю-
щих с самих Покрытий и грунтовых
обочин; сбор и отвод вод из дренирую-
щих оснований; отвод воды из понижен-
ных мест, расположенных в непосред-
ственной близости от покрытий.
Водоотводные и дренажные системы
искусственных покрытий можно пред-
ставить тремя принципиальными схе-
мами (рис. 17.7).
Схему I следует применять для аэрод-
ромов, располагаемых в II и III клима-
тических зонах, а также в I зоне при от-
сутствии в районе строительства вечно-
мерзлых грунтов; при наличии в есте-
ственном основании глинистых или пы-
леватых грунтов, склонных к пучению;
при ширине склона покрытия ИВПП
или площадок (специального назначе-
ния, МС и др.) свыше 40 м.
Стекающая с покрытий вода посту-
пает в открытые или закрытые лотки
на краях покрытий. Если искусственные
213
Рис 17 7 Схема водоотводных н дренажных систем аэродромных покрытий:
1 тальвежный колодец, 2 грунтовый лоток; 3 отмостка; 4 покрытие; 5 - лоток в кромке покрытий; 6
смотровой колодец, 7 основание с дренирующим слоем; 8 дождеприемный колодец, 9 — перепуск; Ю - кол-
лектор; 11 закромочная дрена, 12 основание без дренирующего слоя
покрытия ВПП, РД, МС и перронов
устраивают с двускатным поперечным
профилем, открытые лотки необходимы
с двух сторон покрытий; если покры-
тия имеют односкатный профиль, от-
крытые лотки устраивают с одной низо-
вой стороны. По длине открытых лотков
через определенные интервалы соору-
жают дождеприемпые колодцы с решет-
214
чатыми крышками. Вода из открытых
лотков поступает в дождеприемные ко-
лодцы, а затем по перепускным трубам
направляется в коллекторы, которые
прокладывают в 10—15 м от кромок
покрытий. По длине коллекторов на
некотором расстоянии устраивают смот-
ровые колодцы, с помощью которых
производится уход за трубами и их ре-
монт. Вода по трубам коллектора от-
водится за пределы аэродрома.
Если поверхностная вода поступает
к покрытиям с выше расположенной
территории — с верховой стороны
ИВПП, РД, МС и перронов, устраивают
грунтовые лотки. Устройство грунтовых
лотков в пределах ЛП допускается
предусматривать в исключительных
случаях при технико-экономическом
обосновании необходимости их устрой-
ства. По длине грунтовых лотков через
некоторые промежутки устраивают
тальвежные колодцы с решетчатыми
крышками Вода из грунтовых лотков
поступает в тальвежные колодцы, а
затем в смотровые колодцы и далее
в коллекторы.
Для отвода воды из дренирующих
оснований искусственных покрытий
устраивают закромочные дрены вдоль
низовых кромок покрытий. Вода из
дренирующих оснований поступает в
закромочные дрены, а затем в смотро-
вые колодцы и коллекторы. Примыка-
ние закромочных дрен к коллекторам
осуществляется только через смотро-
вые колодцы. При наличии высокого
уровня грунтовых вод дополнительно
прокладывают глубинный дренаж. Глу-
бинные дрены в этом случае можно ис-
пользовать и для отвода воды дре-
нирующих оснований искусственных по
крытий.
Схема 11 (см. рис. 17.7) применима
для аэродромов в зонах избыточного
и переменного увлажнения, а прй на-
личии глинистых и суглинистых грун-
тов — ив зоне недостаточного увлаж-
нения. Для сборных покрытий эту схе-
му применяют во всех случаях. Сте-
кающая с покрытий вода поступает на
грунтовые обочины и затем в грунтовые
лотки В глинистых и суглинистых грун
тах можно устраивать дренирующие
основания и закромочные дрены. При
наличии хорошо дренирующих грунтов
дренирующие основания не устраивают.
Воду из грунтовых лотков и дрен
сбрасывают в коллекторы.
Схема III применима для аэродромов
в засушливой зоне, зоне недостаточного
увлажнения, при малой глубине промер-
зания грунтов, а также в других зо-
нах при наличии песчаных грунтов и
Рис. 17.8. Конструкция лотков на ИВПП:
а — открытый лоток; б — закрытый лоток, /— покры-
тие, 2— основание; 3 отмостка; 4 закромочная
дрена, 5— схемные фасонные камин, 6— монолитные
перемычки
отсутствии условий их размыва. По
этой схеме воду с покрытий отводят
на грунтовые обочины и прилегающую
местность. Водоотводные системы не
устраивают. В отдельных случаях в ме-
стах пересечений покрытиями тальве-
гов и замкнутых понижений рельефа
устраивают грунтовые лотки и корот-
кие коллекторы.
При проектировании водоотводных и
дренажных систем искусственных по-
крытий обычно применяют типовые
конструкции элементов этих систем. Це-
лесообразно в каждом конкретном слу-
чае принимать конструкцию исходя из
местных грунтовых или других осо-
бенностей объекта ц при необходимости
видоизменять и разрабатывать новые
конструкции. Рассмотрим основные ви-
ды конструкций элементов водоотвод- <
ных и дренажных систем.
Открытые и закрытые лотки, на кра-
ях покрытий (рис 17.8) устраивают на
215
Рис. 17.9. Конструкции дождеприемного колодца нормального типа:
/- просмоленная пенька; 2— перепуск; 3— битумная мастика; 4 и 8— песчано-бнтумный коврик 2 см;
5- гидрофобный грунт, 6—цементный раствор (1.6—1:8); 7—шлаковая подушка; 9—опорная рама
низовых кромках искусственных покры-
тий. Открытые лотки имеют сечение
треугольной формы. Размеры открытого
лотка: ширина на ИВПП и МС—4—
5 м, на РД—2,5—3,0 м; глубина на
ИВПП и РД—0,08 м, на МС—0,08—
0,10 м (в зависиости от ширины водо-
сборной площади). Применение закры-
тых лотков рекомендуется только при
устройстве нефильтрующих основа-
ний.
При назначении ширины лотков сле-
дует учитывать размеры (ширину)
лоткового ряда плит цементобетонных
покрытий. Минимальный продольный
уклон лотка — 0,003. На участках, где
продольный уклон меньше 0,0035, про-
филь лотка в продольном направлении
делают пилообразный с минимально
допустимыми продольными уклонами.
Открытые грунтовые лотки устраива-
ют во второй типовой схеме водоотвода
и дренажа (см. рис. 17.7), когда на кра-
ях покрытий лотки отсутствуют. Вода
с поверхности покрытия и обочины сте-
кает к грунтовому лотку, расположен-
ному близ границы обочины вдоль
ИВПП. Учитывая большую шерохова-
тость поверхности грунтового лотка
по сравнению с поверхностью искус-
ственных покрытий, продольный уклон
дна лотка принимают не менее 0,005.
Сечение грунтового лотка треугольное,
шириной 5—10 м, с уклонами боковых
сторон 0,015—0,05. На обочинах всех
площадей покрытий, кроме ИВПП, до-
216
пускается уклон боковых сторон лотка
до 0,10. Если скорость течения воды в
лотке превышает предельно допусти-
мую, грунт поверхности лотка следует
укреплять. Дополнительные грунтовые
лотки треугольного поперечного сечения
по оси основного лотка «лоток в лотке»
устраивать не рекомендуется, так как
при переезде их нагрузки на шасси
ВС значительно возрастают.
Дождеприемные колодцы (рис. 17.9)
выполняют из железобетонных элемен-
тов заводского изготовления. Крышка
колодцев состоит из секций решеток
размером в плане 0,96X0,47 м. Воз-
можны крышки из одной, двух или трех
секций. Длинной стороной колодец ус-
танавливают перпендикулярно к оси
лотка. Вода из колодцев сбрасывается
в коллектор по перепускной трубе,
соединяющей дождеприемный колодец
со смотровым колодцем коллектора.
В месте примыкания покрытия к дож-
деприемному колодцу устраивают гид-
роизоляционный воротник.
Дождеприемные колодцы устанавли-
вают с разным количеством решеток
в зависимости от продольного уклона
лотка:
До 0,005	... с одной секцией решетки
(нормальный вид)
При 0,006—0,007	с двумя секциями ре-
шеток (усиленный тип)
» 0,008 и более	с тремя секциями ре-
шеток (усиленный тип)
При пучинистых грунтах в районах
с морозной зимой дождеприемные и
тальвежные колодцы могут «выпучи-
ваться» — отметка верха решетки по-
степенно повышается относительно ок-
ружающей поверхности. Происходит
это вследствие смерзания грунта со
стенками колодца и отрыва низа его
от основания за счет большего увели-
чения объема льда в верхних слоях.
Для предотвращения этого явления
после установки колодца пазухи между
стенками колодца и котлованом реко-
мендуется заполнять местным грун-
том, обработанным гидрофобными ма-
териалами. После такой обработки
грунт мало смачивается водой и не
происходит смерзания грунта со стен-
ками колодца. Кроме того, для таких
условий рекомендуются дождеприем-
ные воронки (рис. 17.10), обеспечиваю-
щие одинаковое поднятие при пучении
колодцев и покрытия. Дождеприемник
состоит из лотковой плиты, сопряжен-
ной с искусственными покрытиями, и
водоотводных устройств — приямков,
металлических решеток и вертикальных
патрубков в днище
Патрубок при помощи эластичного
примыкания (прокладки из просмо-
ленной пеньки) соединяется со свар-
ным коленом из стальных труб с анти-
коррозионной обмазкой, к которому
подходит асбоцементная перепускная
труба. Соединение сварного колена с
перепускной трубой производится при
помощи стыковой муфты. В местах
сопряжения железобетонной лотковой
плиты с поверхностью летного поля на
обочине устраивают водонепроницае-
мые отмостки шириной не менее 2 м.
Тальвежные колодцы (рис. 17.11)
устраивают с решетками из двух или
трех секций. Решетки располагают на
0,08—0,10 м ниже окружающей грун-
товой поверхности, сопрягая их с этой
поверхностью воронкообразной отмост-
кой шириной 1,0—1,5 м из щебня, про-
питанного битумом на глубину 0,06—
0,08 м. Для исключения возможных
просадок грунта весной тальвежные ко-
лодцы устанавливают на подушку из
щебня, гравия или шлака толщиной
0,15 м и более.
Рис. 17.10. Конструкция дождеприемной воронки:
а — разрез поперек полосы; б — разрез вдоль полосы; /— покрытие; 2— железобетонная лотковая плита; 3— за-
делка щелей цементным раствором состава 1:3; 4— решетка; 5— щебеночное покрытие обочины с пропитков
бутумом иа глубину 6—8 см; 6— песчаное основание; 7— закромочная дрена из гончарных труб диаметром 50—
75 мм; 8— асбоцементная перепускная труба; 9— стыковая муфта; 10— сварочное колено из стальных труб с
антикоррозионной обмазкой; //— прокладка из просмоленной пеньки; 12— слой из битумной мастики; 13— по-
верхность дна корыта под лотковыми плитами; 14— поверхность дна корыта под плитами с доддеприемиыми
воронками
217
Рис 17.11 Тальвежный колодец:
1— решетка, 2— щебеночная отмостка с пропиткой битумом на глубину 6—8 см, 3— стенка колодца, 4— пере-
пуск, 5—шлаковая подушка; 6 слой цементного раствора состава 1:6—1:8, 7—водоустойчивый грунт; 8—
прокладка нз просмоленной пеньки толщиной I —1,5 см
По опыту расстояние между таль-
вежными и дождеприемниками при-
нимактГ 100—200 м (см. СНиП
2.05.08-85).
Тальвежные колодцы на грунтовой
части летного поля устраивают, кроме
того, во всех замкнутых (бессточных)
понижениях рельефа поверхности, а
также в конце лотков.
Перепускные трубы соединяют дож-
деприемные и тальвежные колодцы с
коллектором. Это асбоцементные трубы
с внутренним диаметром от 0,141 до
0,322 м (в зависимости от объема при-
тока воды к дождеприемнику; для
дождеприемников по кромкам ИВПП
диаметр труб перепуска 0,200 м). Ук-
лон труб перепусков — от дождеприем-
ных колодцев от 0,02 до 0,03, от таль-
вежных — от 0,005 до 0,03.
Дрены глубинного дренажа устраи-
вают путем укладки на дно траншеи
218
керамической или асбоцементной тру-
бы диаметром 0,100—0,150 м, над кото-
рой укладывают фильтрующую обсып-
ку на высоту от верха труб на 0,25—
0,30 м и ширину около’ 0,4 м. По
фильтрующей обсыпке укладывают на
всю ширину траншеи пласты дернины
корнями вверх для защиты от попа-
дания в поры фильтрующей обсыпки
частиц грунта.
Для приема воды керамические тру-
бы-дрены укладывают без заделки сты-
ков, а в асбоцементных трубах устраи-
вают прорези (пропилы шириной 2—
3 мм) снизу или сбоку трубы через
0,30—0,35 м на глубину 2/з диаметра
(см рис. 17.6). Длина дрен от 50 до
125 м, уклон труб не менее 0,005.
Глубину заложения труб дрен опре-
деляют расчетом необходимого пони-
жения уровня ‘грунтовых вод.
Закромочные дрены, предназначен-
ные для сбора и отвода избыточной
воды в дренирующем слое искусствен-
ного покрытия, выполняют в виде тран-
шеи, заполненной фильтрующим ма-
териалом ^р^с. 17.12). По дну траншеи
укладывают керамические или асбоце-
ментные трубы диаметром 0,100 м. Ук-
лон труб не менее 0,005. Трубы доводят
до смотрового колодца коллектора
(рис. 17.13). Изменение направления
труб пр- подводке их к коллектору
осуществляют с помощью фасонных
камней. Стыки 'труб не заделывают,
а в асбоцементных трубах, кроме того,
через каждые 0,30 м устраивают снизу
пропилы на 2/3 диаметра. Во избежа-
ние заиливания труб стыки и пропилы
обкладывают слоем мха толщиной
0,02 м. Фильтрующая засыпка закро-
мочных дрен смыкается с пористым
материалом оснований покрытий. Для
устройства фильтрующей засыпки при-
меняют крупнозернистые пески, пес-
чано-гравийные смеси, мелкий гравий.
Глубинные дрены, принимающие од-
новременно грунтовые воды и воды из
пористых дренирующих оснований,
устраивают аналогично закромочным
дренам, но они имеют большую глубину
и большую высоту фильтрующей за-
сыпки. Фильтрующую засыпку таких
глубинных дрен соединяют с пористым
материалом оснований.
Коллектор — подземный трубопро-
вод, отводящий воду из дождеприем-
ных и тальвежных колодцев за пре-
делы летного поля. Для коллектора
применяют трубы: асбоцементные с
внутренним диаметром от 0,235 м и
более, бетонные диаметром от 0,3 до
0,5 м и железобетонные диаметром цт
0,5 м и более. Стыки труб заделывают
наглухо лентами толя и рубероида или
цементным раствором. В первом слу-
чае стыки перекрывают двумя слоями
толя или рубероида в виде лент 0,15—
0,20 м на горячей смоле. Во втором слу-
чае в местах стыкования труб накла-
дывают пояс из цементного раствора
1:3 (рис. 17 14).
Коллекторы располагают вдоль кро-
мок покрытий 'на расстоянии 10—15 м
от них. При прокладке коллектора сле-
дует по возможности избегать Пересе-
Рис. 17.12. Варианты конструкций закромочных дрен:
1 — бетонное покрытие; 2— песчаное основание; 3— слой мха толщиной 2—3 см, минеральная вата, 4 крупно-
зернистый песок; 5—среднезернистый песок; 6—труба (Z) — 75:IOO мм), 7— песок; 8 - гравий
219
Рис. 17.13. Схема расположения лотков, дождеприемных н тальвежных колодцев, перепусков,
закромочных дрен н коллекторов:
/—дождеприемный колодец; 2—закромочная дрена; 3—перепуск; 4—коллектор; 5— тальвежный колодец;
6— смотровой колодец: 7— покрытие; 8—дренирующее основание, 9 — переходная щебеночная полоса Л=20 см
Рнс. 17.14. Варианты устройств стыковых труб:
а — борулиновый поясок (два слоя борулнна по битумной клебемассе) б — гидронзоловый поясок (два слоя
сндронзола по битумной клебемассе) . в — цементный поясок; г — рубероидный поясок (трн слоя рубероида по
битумной клебемассе); д — армобитумный поясок (три слоя проволочной штукатурной сеткн н слой борулнна);
е — стык осбоцеуентных труб; /— бнтум; 3— резиновые кольца: 4— цементный раствор
220
Рис. 17.15. Варианты укладки труб в траншеи:
а — на спланированный н уплотненный грунт; б — на сборное основание из железобетонных блоков; в — на гра-
вийное нли щебеночное основание; г — на монолитное бетонное или железобетонное основание; /—плотный
сухой грунт; 2— цементный раствор (1:3; 1:4); 3— железобетонный блок; 4— цементный раствор (Гб; 1.8); 5
щебеночное илн гравийное основание; 6— бетонное нли железобетонное основание; 7— цементный раствор
чений покрытий, а в случаях необходи-
мости пересечения осуществлять по
кратчайшему направлению, т е. под
прямым углом к продольной оси по-
крытий (или по нормали к криволи-
нейному контуру РД). Не допускается
изменять направление трассы кол-
лектора. под острым углом. Заглубле-
ние труб коллектора определяют исхо-
дя из трех условий:
1)	обеспечения прочности труб под
действием нормативной самолетной
нагрузки (от колес расчетного само-
лета); 2) сезонного промерзания грунта
(желательно располагать трубы не вы-
ше глубины промерзания грунта);
3) отметок подводящих труб (перепус-
ков, собирателей или одиночных дрен)
и необходимого запаса против обрат-
ного подпора воды из коллектора в
подводящий элемент.
,Прочность труб проверяют расче-
том (в первую очередь труб наиболь-
шего диаметра с наименьшим заглубле-
нием) на расчетную колесную нагруз-
ку. Минимальное заглубление верха
труб по условию их прочности принято
0,75 м (даже в тех случаях, когда по
расчету глубина заложения может
быть меньше).
Для снижения напряжений от нагруз-
ки в стенках труб рекомендуется
(рис. 17.15) укладывать:
асбоцементные трубы — в траншее
на спланированное уплотненное грунто-
вое основание с углом охвата низа
трубы не менее 90° или на основание
из сборных железобетонных элементов;
бетонные и железобетонные, трубы
диаметром 0,3—0,6 м — в траншее на
основание из сборных железобетонных
элементов;
железобетонные трубы диаметром бо-
лее 0,6 м — на основание из монолит-
ного бетона или железобетона (с уст-
ройством желоба, охватывающего тру-
бу примерно на ’Д ее наружного диа-
метра) .
Чтобы не произошло возможное за-
мерзание дождевой и талой воды в
коллекторе, глубина заложения верха
труб должна быть на 0,2 м ниже рас-
четной глубины промерзания грунта,
очищаемого от снега.
В районах с глубиной промерзания
более 1,5 м допускается укладывать
коллектор в зоне промерзшего грунта,
если обеспечена необходимая проч-
ность труб коллектора. При этом кол-
лекторы проектируют с уклонами не
менее критического — 0,006—0,008 и
наибольшим числом выпусков воды в
водоприемники, а в некоторых слу-
чаях с учетом мероприятий по утепле-
нию труб (устройство шлаковых ко-
жухов, теплоизолирующих прослоек).
Допустимый диапазон скоростей те-
чения воды в коллекторе при расчет-
ном объеме притока воды к коллектору
обеспечивается соответствующим сече-
нием труб и их уклоном. Минимальный
уклон труб коллектора 0,003. Для
уменьшения объемов работ (высоты
колодцев) и правильного подсоедине-
ния перепусков уклон труб коллектора
на прямых участках рекомендуется
принимать равным или близким уклону
поверхности летного поля.
Смотровые колодцы устраивают на
трассе коллектора для подсоединения
221
Pmq. 17.16 Круглый смотровой колодец (сборный из железобетонных звеньев):
/— заделка мятой глиной слоем 10 см. 2— перепуск; 3— битум; 4— просмоленная пенька; 5— бетонный лоток;
6—железобетонное днище; 7—щебеночная подготовка, 8—цементный раствор; 9—стенкн нижнего звена
перепусков и в местах изменения на-
правления трассы, изменения уклона,
начала коллектора, а также на прямых
участках трассы для осмотра и прочист-
ки труб на расстояниях не более: 50 м
при диаметре до 0,25 м, 75 м при диа-
метрах 0,25—0,40 м, 100 м при диамет-
рах 0,40—0,60 ми 125 м при диаметрах
более 0,60 м
Смотровые колодцы (рис. 17.16) вы-
полняют, как правило, из сборных же-
лезобетонных элементов (крышек, гор
ловин, средних звеньев и днищ). От
верстия для труб перепусков в средних
звеньях и труб коллекторов пробивают
и подгоняют по месту. Кроме того,
на дне колодцев на высоту 0,6 диаметра
труб устраивают набивкой на месте
бетонный лоток.
Сечение колодцев для труб диамет-
ром 0,60 м и менее делают круглым,
для труб диаметром более 0,60 м—
прямоугольным. Внутренний габарит
колодцев (диаметр, сторона прямо-
угольника) принимают не менее 0,700 м
Днище колодца устанавливают на
щебеночную или гравийную подушку
толщиной 0,15—0,20 м для предотвра-
щения просадок, а против вспучива-
ния основания колодца при промерза-
нии устраивают подушку из шлака.
На участках возможного движения
ВС смотровые колодцы устраивают с
222
заглублением в грунт на 0,40—0,50 м
(концевые полосы безопасности, рабо-
чая площадь грунтовых ЛП). Во всех
других случаях крышку колодца дово-
дят до поверхности летного поля. Вок-
руг крышек колодцев устраивают ще-
беночную отмостку шириной 0,8—1,2 м и
толщиной 0,20 м; щебень пропитывают
битумом на глубину 0,06—0,08 м. До-
пускается устраивать крышки неза-
глубленных колодцев с решеткой как
тальвежные колодцы для приема по-
верхностных вод. В этих случаях смот-
ровые колодцы устраивают с отстойни-
ками. Глубина отстойника (ниже лотка
трубы) 0,3—0,5 м.
17.3.	Водоотводные и дренажные
системы на грунтовой части
летного поля
На летном поле аэродрома возможно
несколько видов водного питания грун-
тов. Атмосферное питание — наиболее
часто встречающееся. Оно возникает
вследствие переувлажнения поверхно-
стных слоев грунта дождевыми или
талыми водами. Грунтовое питание воз-
никает на летном поле из-за располо-
жения на небольшой глубине от по-
верхности грунтовой воды и водона-
сыщения поверхностной толщи грунтов
X
при капиллярном поднятии влаги от
зеркала грунтовых вод.
Комплекс инженерных мероприятий
по осушению грунтов при атмосфер-
ном и грунтовом водном' питаниях носит
название водоотводной и дренажной
системы. Назначением водоотводной
системы является сбор и отвод воды из
пониженных мест, переувлажняемых
поверхностными водами, а дренаж-
ной системы — понижение уровня и
отвод грунтовых вод.
Проект водоотводных и дренажных
систем летного поля должен состав-
ляться в строгой увязке с проектом
вертикальной планировки поверхности
летного поля.
Одним из основных требований к
рельефу поверхности летного поля явля-
ется создание уклонов, обеспечиваю-
щих быстрый сток дождевых вод и пол-
ное исключение возможности застоя
воды — заболачивания. Обычно в про-
екте вертикальной планировки летного
поля определяют не только направле-
ние стока атмосферной воды, но и мес-
та возможного ее сбора, где необхо-
димы водоотводные элементы.
Проект устройства водоотводных и
дренажных систем на грунтовой части
поля аэродрома зависит от местных
климатических, топографических и
грунтовых условий. Как правило, водо-
отводные и дренажные системы на
грунтовой части летного поля предус-
матриваются не по всей площади поля,
а лишь выборочно, на отдельных мес-
тах.
Территории, требующие устройства
водоотводных и дренажных систем на
всей площади летного поля, обычно
под аэродромы не выбирают. Постоян-
ные водоотводные и дренажные систе-
мы применяют в исключительных слу-
чаях при достаточном технико эконо-
мическом обосновании. При рекон-
струкции аэродромов и удлинении
ИВПП в ряде случаев возникает не-
обходимость устройства постоянных
водоотводных и дренажных систем.
Водоотводные и дренажные системы
грунтовой части летного поля можно
представить четырьмя принципиальны-
ми схемами.
Схема I — водоотводная система,
состоящая из осушителей, собирателей,
тальвежных колодцев и коллекторов.
Схема II — придание грунтовой по-
лосе двухскатного профиля.
Схема III — отвод воды поглощаю-
щими колодцами.
Схема IV — понижение уровня и от-
вод грунтовой воды глубинным дрена-
жом.
Водоотводные системы по схеме I ус-
траивают обычно на аэродромах в зо-
нах избыточного и переменного увлаж-
нения. При наличии на аэродромах не-
благоприятного рельефа, тяжелых грун-
тов или близком залегании уровня грун-
товых вод к дневной поверхности эта
схема может предусматриваться в зо-
нах недостаточного увлажнения и за-
сушливой. Для отвода поверхностных
вод с грунтовых летных полос приме-
няют системы: а) из осушителей, соби-
рателей и коллекторов; б) из тальвеж-
ных колодцев и коллекторов.
Системы из осушителей, собирате
лей и коллекторов применяют для от-
вода воды из замкнутых понижений,
значительных по площади, а системы
из тальвежных колодцев и коллекто-
ров — для отвода воды из отдельных
замкнутых понижений, небольших по
площади (рис. 17.17).
Осушители предназначены для прие-
ма поверхностных вод и их отвода в
собиратели. Осушители в плане распо-
лагают по пониженным участкам и
тальвегам, где в первую очередь может
быть скопление атмосферных вод и
переувлажнение грунта. Осушительные
линии трассируют примерно параллель-
но горизонталям, в результате чего
достигается хороший перехват поверх-
ностных вод. Длину осушителей следу-
ет назначать не более 125 м. Пример-
ные расстояния между осушителями в
зависимости от уклонов и вида грунтов
на летном поле приведены в табл. 17.2.
Начальное заглубление труб осуши
телей принимают 0,6—0,8 м. Примыка-
ние осушителей к собирателям осу-
ществляют чаще всего под прямым
углом или углом, близким к прямому,
посредством смотровых колодцев и фа-
сонных камней
Собиратели принимают воду из осу-
шителей и транспортируют ее к кол-
223
Рис 17.17. Схема водоотводных систем, состоящих из осушителей, собирателей, коллекторов и таль-
вежных колодцев и коллекторов:
/— тальвежные колодцы; 2— коллектор; 3— собиратель; 4— смотровые колодцы; 5— осушитель; 6— бесколо-
дезные примыкания осушителей и собирателей с помощью фасонных камней
лекторам. Собиратели трассируют пер-
пендикулярно или под углом, близким
к прямому по отношению к горизонта-
лям. Длина собирателей может быть
150-300 м.
Назначение коллекторов — дальней-
шее транспортирование воды за пре-
делы аэродрома, в водоотводные кана-
1 вы и водоприемники. В качестве кол-
лекторов желательно использовать кол-
лекторы ИВПП, РД, перронов и МС.
Весьма распространен водоотвод по
?схеме I системами, состоящими из таль-
Рис. 17.18. Водоотвод с приданием грунтовой по-
лосе двухскатного профиля:
1, 2— коллеторы №1 н 2; 3— тальвежные колодцы;
4— смотровые колодцы; 5— граница рабочей час-
ти ГВПП
вежных колодцев и коллекторов (см.
рис. 17.17). В этих случаях поверх-
ностные воды могут сосредоточиваться
в замкнутых пониженных местах грун-
товой части ГВПП, а также в местах
между ИВПП, РД и МС. Для отвода
поверхностных вод из таких мест
устраивают тальвежные колодцы с вы-
пуском воды из них в коллекторы,
отводящие воду за пределы аэродрома.
Водоотводные системы по схеме II
устраивают, организуя водоотвод с
ГВПП с помощью ее профилирования
по типу ИВПП. Поперечные уклоны
профилируемых' грунтовых летных по-
лос принимают не менее 0,015. Сбра-
сываемая к боковым границам ЛП вода
попадает в грунтовые лотки и далее в
тальвежные колодцы и коллекторы.
Тальвежные колодцы совмещают со
смотровыми (рис. 17.18). Данная схе-
ма целесообразна на ГВПП с незна-
чительными уклонами и слабоводопро-
ницаемыми грунтами.
При наличии у поверхности ГВПП
слабоводопроницаемых грунтов, а на-
небольшой глубине хорошо водопро-
ницаемых грунов применяют схему III
с отводом воды поглощающими колод-
цами. Колодцы в этих случаях уста-
навливают в наиболее пониженных мес-
тах ГВПП.
224
Таблица 17.2
Вид грунта	Расстояния между осушителями, м, при уклонах поверхности					
	0.001	0,002	0,003	0 004	0,005	0,006- 0,01
Глина	20	30	40	45	50	55—75
Суглинок тяжелый	25	35	45	50	55	60-»-80
»	средний	30	40	50	55	60	65—85
Супесь тяжелая, пы- леватая	40	50	60	65	70	75- 90
Водоотводные системы по схеме IV
устраивают на аэродромах при грунто-
вом и грунтонапорном питании. Для
понижения уровня и отвода грунтовых,
вод на отдельных участках устраивают
дренажную систему, при помощи кото-
* рой понижается уровень грунтовых вод
до установленной нормы осушения.
Норма осушения участков, т. е. допусти-
мая губина залегания уровня грунто-
вых вод Н от поверхности земли (рис.
17.19), может приниматься не менее
0,8 м на песчаных и супесчаных грунтах
и не менее 1 м на глинистых и суглинис-
тых грунтах.
Пониженная поверхность грунтовых
вод характеризуется кривой депрессии.
Различают два типа дренажа: совер-
шенный, при котором дрены уклады-
вают непосредственно на водоупор, и
несовершенный, при котором дрены ук-
ладывают над водоупором.
Для перехвата потока грунтовых вод
устраивают одиночные дрены, для по-
нижения уровня грунтовых вод — си-
стематический дренаж в виде группы
дрен на всей переувлажняющейся пло-
щади. Учитывая большую трудоем-
кость и стоимость глубинного дренажа,
его устройство допустимо только на от-
носительно малых участках площади
летного поля. Чаще встречают одиноч-
ные дрены, перехватывающие потоки
грунтовых вод с прилегающей к лет-
ному полю территории. Вода из дрен
систематического дренажа с помощью
подземных труб-собирателей направ-
ляется к общему коллектору или выво-
дится в канавы, расположенные за пре-
делами летного поля.
Дрены, как правило, располагают
перпендикулярно к движению грунто-
вой воды, параллельно гидроизогипсам
(рис. 17.20).
8 Зак. 1027
Расстояние между дренами (м) на-
значают в зависимости от грунта:
Тощая глина ....................8—10
Тяжелый суглинок	...	10—12
Средний »	12—14
Легкий »........................14—16
Пылеватая супесь ...............16—18
Среднезернистый песок	17—20
Обычно дренажную сеть на летном
поле устраивают на глубине от 1,0 до
1,5 м, при этом глубина заложения дрен
должна быть несколько больше тре
буемой нормы осушения. Длину дрен
обычно принимают 60—100 м, а уклоны
дна — не менее 0,003. Длины и уклоны
собирателей и коллекторов принимают
такими же, как и при проектировании
систем для отвода поверхностных вод.
Расстояние между торцами дрен, при-
надлежащих различным собирателям,
принимают равным половине расстоя-
ния между дренами.
Иногда при осушении отдельных уча-
стков ГВПП применяют комбинирован-
ный способ осушения для отвода как
поверхностных, так и грунтовых вод.
В этих случаях сооружают дрены-осу-
шители, которые принимают как по-
верхностную воду, так и грунтовую.
Конструкция элементов водоотвод-
ных и дренажных систем грунтового
летного поля, так же как и конструкции
Рис. 17.19. Схема понижения уровня грунтовых
вод дренажной сетью /— фактический уровень во-
ды; 2—кривая депрессии, 3—дрена
225
1
Рис. 17.20. Схема расположения выборочного дренажа на летном поле:
/—коллектор Ns 1; 2 - коллектор №2; 3—дрена; 4—собиратель; 5—коллектор №3; 6—главный коллектор
водоотводных и дренажных систем
ИВПП, РД, перронов и МС, должна
обеспечивать безопасную работу ВС
на Аэродромах и удовлетворять требо-
ваниям максимальной сборности и ин-
дустриальное™ строительства. При
устройстве водоотводных и дренажных
систем на аэродромах применяют сле-
дующие конструкции: трубчатые осу-
шители, трубчатые дрены, собиратели
и коллекторы, смотровые и тальвежные
колодцы.
Осушители (рис. 17.21) из керамиче-
ских или асбоцементных труб диамет-
ром 0,100 м укладывают в траншеи
прямоугольного профиля шириной
0,2—0,3 м, а в слабых грунтах — в
траншеи трапецеидального типа ши-
риной на 0,20 м больше внешнего диа-
метра трубы. До укладки труб устра-
ивают основание из утрамбованного
щебня или гравия. В асбоцементных
трубах для приема воды по всей длине
осушителя через 0,3—0,5 м делают про-
рези шириной 1 —1,5 мм на глубину
5/з диаметра трубы. Керамические тру-
бы укладывают без заделки стыков.
Траншеи засыпают по методу обрат-
ного фильтра, при котором материалы
более крупных фракций располагаются
в нижней части с постепенным умень-
шением размера фракций в верхней
Рис. 17.21. Конструкции осушителей:
а — приемная часть нз гравия; б — приемная часть в виде узкой щели с заполнением песчаио-гравийиой
смесью; в то же с заполнением отгрохоченным гравием; г — то же с ограниченной шириной гравийного запол-
нителя; /— гравийное заполнение (верхний слой 5—6 см, нижний 2—3 см); 2 песчаио-гравнйная смесь; 3— ке-
рамические и асбоцементные трубы; 4— дерн толщиной 5—10 см; 5— слой щебия (гравия) фракции I—3 см, об-
работанного битумом; 6— крупнозернистый песок; 7— дерн толщиной 5—10 см; 8— гравий или щебень фракции
5—-6 см; 9— подготовка нз утрамбованного щебня смеси 5—7 см; 10— гравий или щебень фракции 2 см; 11—
грунт
226
Рис. 1.7.22. Конструкции дренажа:
а — для приема грунтовых вод; б, в — дрены осушители для приема грунтовых и поверхностных вод, / грунт;
2— деринна; 3— трубы 0 100 мм со сквозными стыками (обсыпка труб гравием различной крупности); 4— слой
мха толщиной 2 см нли минеральная вата; 5— уплотненный глинистый грунт
части траншеи. В качестве фильтрую-
щих материалов применяют песчано-
гравийную смесь, крупный щебень или
гравий фракций 0,03—0,05 м. Воз-
можно также применение крупной галь-
ки размером 0,05—0,010 м. Однако в
этом случае над засыпкой дополни-
тельно укладывают слой гравия толщи-
ной 0,05 м.
В верхней части траншеи оставляют
водопринимающую щель, остальную
часть поверхности водосточного осуши-
теля обрабатывают горячим битумом по
способу пропитки с расходом битума
6—7 кг на 1 м2 или одерновывают.
Трубчатые дрены из асбоцементных
и керамических труб диаметром 0,100—
0,150 м (рис. 17.22) укладывают в тра-
пецеидальные траншеи шириной по дну
0,3—'0,4 м и глубиной 1,0—1,5 м и за-
сыпают гравием или щебнем. Над за-
сыпкой укладывают изолирующую про-
слойку из дерна и мха или стекловаты,
после чего траншею засыпают грунтом,
ранее вынутым из траншеи. Поверх
засыпанного и утрамбованного грунта
необходимо укладывать растительный
слой толщиной 0,10—0,15 м.
Если дрена предназначена для прие-
ма и отвода не только грунтовых, но
и поверхностных вод, то фильтрующий
материал дрены доводят в виде колонки
до поверхности земли. В этом случае
дренаж будем называть дреной-осуши-
телем. В асбоцементных трубах, так же
как и в трубах-осушителях, устраивают
пропилы снизу на 2/3 диаметра через
0,25--0,30 м по длине труб. Керами-
ческие трубы устраивают с открытыми
стыками. Пропилы и стыки во избежа-
ние заиления труб обкладывают волок-
нистым материалом, мхом, минераль-
ной ватой. Для устройства глубинного
дрена жа допускается применять трубо-
фильтры,' изготовленные из пористых
водопроницаемых материалов (оетона,
керамзитобетона, керамзитостекла),
звенья, которые соединяются между
собой с помощью эластичных элемен-
тов.
Собиратели и коллекторы, так же как
и для водоотводных систем ИВПП, РД,
перронов и МС, устраивают из асбо-
цементных, , высокопрочных бетонных
и железобетонных труб, конструкции
которых описаны выше.
8*
227
Конструкции смотровых и тальвеж
ных колодцев, сооружаемых на грун-
товом летном поле, аналогичны кон-
струкциям водоотводных систем ИВПП,
РД, МС.
Примыкание осушителей и дрен к со-
бирателям осуществляется через смот-
ровые колодцы и с помощью специаль-
ных фасонных камней из бетона.
Поглощающие колодцы делают круг-
лого или прямоугольного сечения из
железобетона с решетчатыми крышка-
ми. Вокруг колодцев устраивают ворон-
кообразную отмостку шириной 1 м из
щебня, которую обрабатывают черны-
ми вяжущими материалами.
Защита от загрязнения поверхност-
ными сточными водами. Проектами
аэродромов классов А, Б и В следует
предусматривать отведение с их терри-
тории (авиационно-технической базы
с предангарной и доводочными площад-
ками; площадок для мойки и антиобле-
денительной обработки ВС; спецавто-
баз; складов горюче-смазочных мате-
риалов; перрона и др.) загрязненных
сточных вод и их очистку.
Степень очистки и условия спуска
сточных вод в водоемы должны удов-
летворять требованиям Правил охра-
ны поверхностных вод от загрязнений
сточными водами и определяться рас-
четом в зависимости от расположе-
ния и характеристики водоемов, нали-
чия вблизи аэродрома дополнительных
источников загрязнения и от других
местных условий.
При проектировании очистных соору-
жений в системе водосточно-дренаж-
ной сети аэродрома для очистки и обез-
вреживания поверхностных сточных
вод необходимо в первую очередь
предусматривать устройство выпусков
коллекторов, на водосборной площади
которых размещены основные источни-
ки загрязнения.
В составе системы очистных соору-
жений аэродрома следует предусматри-
вать устройство аккумулирующих ем-
костей рабочим объемом, рассчитан-
ным на накопление поверхностных сточ-
ных вод, образующихся при дождях
после выпадения осадков до 10—15 мм,
и их очистку от основной массы взвеси
и нефтепродуктов, а также биологиче-
228
ские пруды с естественной или искус-
ственной аэрацией.
Сток дренажных вод в сухую погоду,
дождевых вод, образующихся при за-
тяжных дождях после выпадения осад-
ков 10 мм и более, а также весенний
сток талых вод допускается сбрасы-
вать в водоем без очистки, минуя очист-
ные сооружения.
При проектировании элементов очи-
стных сооружений следует выполнять
требования СНиП 2.04.03-85.
17.4.	Состав и оформление
технической документации проекта
водоотвода и дренажа
Водоотводные и дренажные системы
на аэродромах обычно проектируют в
две стадии: ТЭО и рабочие чертежи.
В ТЭО устанавливают основные тех-
нические решения, общую стоимость
строительства и основные технико-эко-
номические показатели сооружений
осушительной системы. На основании
ТЭО разрабатывают рабочие чертежи
сооружений.
В ТЭО разрабатывают план водосто-
ков искусственных покрытий и дренаж-
но-водосточной сети в масштабе 1:5000
и пояснительную записку. На плане
показывают границы летного поля,
контуры искусственных покрытий' про-
ектные горизонтали, трассы коллекто-
ров, поверхностного и глубинного
дренажа, нагорных и водоотводных
канав. На коллекторах указывают мес-
та расположения смотровых колодцев,
подключения закромочных дрен, пе-
репусков из дождеприемников и таль-
вежных колодцев, а также собирате-
лей поверхностного и глубинного дре-
нажа.
На плане необходимо указывать ну-
мерацию коллекторов, диаметры труб
и длину участков коллекторов с одно-
именными диаметрами.
В пояснительной записке отражают:
1) характеристику и обоснование при-
нятой схемы водоотвода; 2) основные
исходные данные для гидравлического
расчета водосточной сети; 3) принятые
конструкции коллекторов, смотровых
колодцев и других элементов дренаж-
но-водосточной сети со ссылкой на
соответствующие ГОСТы и типовые
чертежи; 4) объемы строительных ра-
бот, составленные по номенклатуре
единичных расценок; 5) сметную стои-
мость строительства водостоков искус-
ственных покрытий и дренажно-водо-
сточной сети грунтовых элементов
аэродрома.
Вторая стадия проекта (рабочие чер-
тежи проекта водоотвода) включает
пояснительную записку и три группы
чертежей водостоков искусственных по-
крытий и дренажно-водосточной сети,
план в масштабе 1:2000, продольные
профили в масштабе горизонтальном
1:2000 и вертикальном 1:100, кон-
струкцию водостоков в масштабе
1:10—1:20.
На плане водостоков искусственных
покрытий и дренажно-водосточной
сети грунтовой летной полосы показы-
вают границу летного поля, контуры
искусственных покрытий (рис. 17.23),
пикетаж, проектные горизонтали, трас-
сы коллекторов и дренажно-водосточ-
ной сети, нагорных и водоотводных
канав, привязанные к пикетажу ис
кусственных покрытий. На коллекто-
рах показывают места расположения
смотровых колодцев, подключения за-
кромочных дрен, перепусков из дожде-
приемных и тальвежных колодцев, а
также собирателей и труб глубинного
дренажа. В открытых лотках искус-
ственных покрытий показывают места
расположения дождеприемных колод
цев, а в грунтовых лотках — тальвеж
ных колодцев, привязанных к пикетажу
покрытий.
Все коллекторы, смотровые колодцы,
дождеприемные и тальвежные колодцы,
устьевые сооружения и другие элементы
дренажно-водосточной сети нумеруют.
Кроме того, указывают диаметры
труб коллекторов, собирателей и пере-
пусков,* расстояния между колодцами,
а также спецификацию элементов во-
досточной сети и условные обозначе-
ния.
На продольном профиле (рис. 17.24)
показывают проектную поверхность
земли и продольные профили по кол-
лекторам и другим водосточным устрой-
229
1ру6ы	[~
Основание под трубу i
Проектная отметка £ :
поверхности земли ’
^—-—^чдлон лотка OJJ03
Расстояния -—‘зо
Диаметры труб |
Расстояния
Отметка лотка трубы^
Отметка дна траншеи g-
35,57
189
378
СК-64 СК-Б5 СК-67 СК-88	Устье №3
)б| 50 | 3Z |Z 531 W | 63 Г m
ш	пню mu тимз пко
перепуск
изДК-8
Перепуск
из СК-11
Перепуск
из кол №2
Асбоцементные
Спланированный, грунт
Открытая канадо трапецеидального
сечения с относами 1 1,5

500
55
600
110
Ширина по низу 0,8 м
иг
Отметка дна колодца
Расстояние между СК	| JO |	Jfl	| JO | 5/7	| 50 ~|
Номера смотр к-цев	СК-44	СК-45	СК-46 СК-47	СК-48 СК-49
Расстояние	| J0 |	50	\20 Зр\ 50	[ZP Jg|
Пикетаж	ОКО	OKI	OKI
Рис. 17.24. Продольный профиль коллектора
ствам, места установки смотровых ко-
лодцев и устьевых сооружеий. Там
же показывают проектные отметки
поверхности земли, лотка труб, дна ко-
лодцев, дна траншей, уклоны и диа-
метры труб, расстояния между смотро-
выми колодцами. На продольном про-
филе не менее чем через 50 м выписы-
вают рабочие отметки дна траншей кол-
лекторов.
В местах подключения к смотровым
колодцам коллекторов, перепусков и
дрен указывают отметки лотка под-
ключаемых труб, а также номер коллек-
тора, перепуска или дрены.
В пояснительной записке отражают
изменения и дополнения к схеме во-
доотвода, принятой в техническом про-
екте, изменения в конструкции дренаж-
но-водосточных устройств, внесенные
при разработке рабочих чертежей, а
также результаты гидравлического рас-
чета водосточной сети; приводят ведо-
мость объемов работ, составленную по
рабочим чертежам водоотвода и дре-
нажа.
Контрольные вопросы
1.	Каковы инженерные мероприятия по пе-
рехвату поверхностных и грунтовых вод?
230
2.	Из каких элементов состоят водоотвод-
ные н дренажные системы искусственных по-
крытий аэродрома?
3.	Как проектируют водоотводные н дренаж-
ные системы на грунтовой части летного поля?
4	Какую техническую документацию проекта
водоотвода и дренажа аэродрома составляют?
Глава 18
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ И ГИДРОЛОГИЧЕСКОЕ
ОБОСНОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО
РАСЧЕТА ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ
НА АЭРОДРОМАХ
18.1.	Общие сведения
о гидравлическом рвсчете
водоотводных систем
Гидравлические расчеты водоотвод-
ных систем выполняют для обоснова-
ния необходимых размеров и уклонов
элементов системы (лотков, труб, ка-
нав) и количества искусственных соору-
жений (дождеприемных, тальвежных,
смотровых колодцев). Эти данные опре-
деляют объем работ, трудоемкость и в
конечном счете стоимость гидротехни-
ческих сооружений на летном поле.
Размеры сечений элементов опреде-
ляют из условия равенства пропускной
способности элемента расчетному рас-
ходу. Расчетный расход воды устанав
ливают на основе метеорологических
(дождевых осадков, снегового покрова)
и гидрологических данных, закономер-
ностей образования стока атмосферной
воды по поверхности земли. Необхо-
димую толщину конструкции элемен-
тов определяют расчетами необходимой
их прочности пои действии нагрузок от
колес ВС и давления засыпки элемента
грунтом.
Таким образом, расчет элементов со-
стоит из трех разделов:
1)	метеорологического и гидрологи-
ческого обоснования расчетного рас-
хода притока воды к элементу водо-
сточной и осушительной системы,
2)	гидравлического расчета необхо-
димой пропускной способности элемен-
та при известном объеме притока воды;
3)	расчета прочности конструкции
элемента.
Определение расчетного расхода во-
ды является наиболее ответственным
моментом расчетов для обоснования
объемов работ по устройству водосто-
ков на аэродроме. Расчетным расходом
называют количество воды, поступаю-
щее к расчетному сечению элемента
в единицу времени. Расчетные расходы
изменяются в литрах в секунду или в
кубических метрах в секунду.
Расчетные расходы формируются
при стоке дождевых вод (дождевой
сток) или талых вод (при весеннем
снеготаянии). С поверхности искус-
ственных покрытий возможен только
сток дождевых вод, поскольку зимой
они очищаются от снега.
Кроме того, следует иметь в виду,
что интенсивность водообразования
при снеготаянии значительно меньше
интенсивности при выпадении дож-
дей, а сравнительно небольшие пло-
щади покрытий не обеспечивают воз-
можности образования значительных
притоков талых вод в сравнении со слу-
чаем стока талых вод с больших водо-
сборов естественной поверхности земли.
Поэтому для элементов водостоков с
поверхности ИВПП, РД и площадей
МС и перронов максимальный сток бу-
дет формироваться от дождей, а не от
снеготаяния. Для элементов, прини-
мающих воду с искусственных покры-
тий и спланированной поверхности
грунт а на летном поле (наиболее рас-
пространенный случай), максимальный
объем притока возможен как от дож-
дей, так и при снеготаянии.
В южных районах максимальным мо-
жет быть сток от дождевых вод: в се-
веро-восточных районах с мощным
снеговым покровом и устойчивыми от-
рицательными температурами макси-
мальный сток с грунтовой поверхности
может дать весеннее снеготаяние.
Для определения притока с грунто-
вых естественных поверхностей, на-
пример, к нагорным канавам проверка
пропуска талых вод всегда необхо-
дима для районов с устойчивым снего-
вым покровом и морозной зимой.
Для выявления данных о стоке ат-
мосферных осадков, выпавших на по-
верхность земли, hOc рассматривают
уравнение водного баланса для изо-
лированной площади в общем риде:
hoc = Лисп + Лф + Лет,
где Лисп — потери осадков на испаре-
ние; Лф — потери осадков иа заполнение
неровностей поверхности и просачивание;
Лет — сток воды по поверхности.
В отличие от реальных условий в
данном уравнении не учтена термиче-
ская конденсация водяных паров на
поверхнос ги. которой можно пренебречь
ввиду ее малости.
18-2. Характеристики атмосферных
осадков и закономерности
их выпадения
Атмосферные осадки выпадают в ви-
де отдетьных дождей или снега.
Количество атмосферных осадков
измеряют слоем воды (в мм), обра-
зующимся при их выпадении на услов-
ную поверхность, с которой вода не
стекает, не испаряется и не поглоща-
ется (не впитывается и не просачива-
ется) .
В средней полосе России годовая
сумма осадков убывает с запада на
восток от 700—500 мм до 500—400 мм
К северу количество осадков уменьша-
ется, достигая на побережье Баренцева
231
моря 350 мм в год. В районе Ураль-
ского горного хребта количество осад-
ков увеличивается до 600—700 мм в год,
а к востоку от него снова уменьшается.
На Дальнем Востоке количество
осадков уменьшается от побережья Ти-
хого океана в глубь материка.
Для проектирования систем сбора и
отвода дождевых осадков данных об
их годовом количестве недостаточно.
Очень важны показатели, дающие пред-
ставление о распределении осадков по
времени их выпадения, даюших разное
количество воды за различные пери-
оды.
Для этого существует несколько ха-
рактеристик дождевых осадков, к кото-
рым в первую очередь относится ин-
тенсивность дождей i, представляю-
щая собой отношение слоя выпавших
осадков к продолжительности их вы-
падения:
i = h/t,
где h — высота осадков в миллиметрах
за время t, мин; i — интенсивность по слою,
мм/мин.
Для определения объемов стока удоб-
нее пользоваться объемной интенсив-
ностью q, увязывающей объем воды,
выпадающей на единицу площади в
единицу времени с размерностью
л/(с-га). Переход от одной размер-
ности интенсивности атмосферных осад-
ков к другой очевиден:
1-1000-10 000	1СС_ н
q =---1000 760--= ,66’7 Л/(С • га)’ ИЛИ
q = 166,7 i л/(с-га).
Для регистрации количества атмос-
ферных осадков в функции периода
их выпадения метеорологические стан-
ции пользуются дождемерами-самопис-
цами, которые называются плювиогра-
фами.
По записи дождя может быть вы-
числена его интенсивность. Однако к
вычислению этого показателя можно
подойти различно. Например, взяв об-
щий слой воды, выпавший за один
дождь, h, и разделив его на общую его
232
продолжительность /, получим среднюю
интенсивность этого дождя:
— h/t,
которая не отражает особенности хода
данного дождя на разных его этапах
от начала до конца.
Сокращая интервал времени до бес-
конечно малого, можно получить для
каждого момента времени мгновенную
интенсивность:
«мгн= lim
A/>0
При рассмотрении всех дождей в дан-
ной местности возникает также необхо-
димость характеризовать данный дождь
по вероятности его выпадения среди
других дождей. При расчетах водоот-
водных систем на аэродромах принято
характеризовать вероятность выпаде-
ния дождей по интенсивности за тот
или иной период продолжительности.
Это значит, что если за периоды опре-
деленной продолжительности все имею-
щиеся данные об интенсивностях рас-
положить в убывающем порядке, то
период повторяемости дождя с той или
иной интенсивностью (т. е. период пов-
торяемости дождя с расчетной интен-
сивностью)
P = N/k,
где /V — количество лет наблюдений
за дождями в данной местности; k —
порядковый номер дождя в убывающем
по интенсивности ряду, начиная сверху.
Таким образом, период повторяе-
мости дождя характеризует период,
выраженный в годах, в течение которого
дождь с расчетной интенсивностью вы-
падает 1 раз. Значение периода повто-
ряемости дождей регламентируется
нормами, и для водоотводных систем
на аэродромах значение Р принимают
от 0,33 до 0,75.
Для расчета водоотводных систем
на сток' талых вод определяют интен-
сивности снеготаяния.
Интенсивность снеготаяния находят
делением толщины слоя снеговой воды
на продолжительность снеготаяния.
Толщину слоя снеговой воды подсчи-
тывают, умножая толщину снегового
покрова, зафиксированного. в конце
зимы, на плотность снега.
18.3.	Расчетные интенсивности дождя
Расчетные интенсивности определя-
ются закономерностями выпадения
дождей в данной местности. К таким
закономерностям относятся следую-
щие.
1.	Интенсивность дождей при одних
и тех же периодах продолжительности
и повторяемости неодинакова для раз-
личных географических пунктов (наи-
большие интенсивности наблюдаются в
местностях с более обильными осадка-
ми, жарким летом и гористым релье-
фом).
2.	Интенсивность уменьшается с уве-
личением продолжительности дождей.
3.	Интенсивности, отвечающие одной
и той же продолжительности, но раз-
личной повторяемости, встречаются в
любой местности.
Чем выше интенсивность, тем мень-
ше - ее вероятность (больше период
повторяемости), и наоборот.
Расчетные интенсивности дождей,
необходимые для расчета водоотводных
систем, находятся в зависимости от
географического расположения пункта,
продолжительности и периода повторя-
емости дождей:
Р) или q = f(J-, Р),
где i и q — расчетные интенсивности;
/ — продолжительность дождя; Р—период
повторяемости дождя.
Формулы для определения расчет-
ных интенсивностей дожей получены
в результате обработки метеорологиче-
ских наблюдений за дождевыми осад-
ками, уже выпавшими в прошлом.
Таким образом, вывод формул для
определения расчетных интенсивностей
является вопросом прогноза выпаде-
ния осадков на будущее. При обра-
ботке метеорологических наблюдений
используют статистические приемы. Об-
работку дождей производят путем вы-
борки максимальных интенсивностей
с последующей расстановкой их в по
рядке убывания на основании данных
расшифровки дождей. На основе этих
данных составляют графики, где пока-
зывают естественный ход дождя и ход
дождя в порядке убывания макси-
мальных интенсивностей (рис. 18.1).
На основании логарифмических графи-
ков с нанесенными дождями устанав-
ливают линии расчетных интенсив-
ностей при различных периодах повто-
ряемости дождей и получают формулы
для определения расчетной интенсив-
ности дождя.
Расчетную интенсивность дождя i,
необходимую для расчета водоотводных
систем на аэродромах, определяют по
способу М. В. Молокова, в основу ко-
торого положены сведения об интенсив-
ностях, полученные в Государственном
гидрологическом институте (ГГИ):
. Л + В IgP _ А
р	tn’
Рис. 18.1. Кривые, характеризующие ход дождей:
а—график естественного хода дождя; б — ход дождя в порядке убывания максимальных интенсивностей на
логарифмической шкале;
1— естественный ход дождя; 2— ход дождя в порядке убывания максимальных интенсивностей
233
где А — параметр, представляющий со-
бой общий дождевой коэффициент для
определенного пункта; В — коэффициент,
характеризующий повторяемость дождей в
данном пункте; Р — период повторяемости
дождя, годы; / — продолжительность дож-
дя, мин; п — показатель степени, харак-
теризующий ход дождей по продолжитель-
ности и интенсивности; Д — параметр
(Д + BlgP), равный интенсивности одно-
минутного дождя для принятого значе-
ния Р, мм/мин.
Для определения расчетных интен-
сивностей М. В. Молоков предложил
следующие зависимости:
Рис. 18.2. Схема распределения интенсивности дю при Р, равном 1 году для европейской территории*
На картах (рис 18.2— 18.5, 26.4) названия городов даны по состоянию на 1 января 1991 г.
234
Рис 18.3 Схема распределения интенсивности q-м при Р, равном 1 году для азиатской территории
А А + BlgP _	gP)
~~ t"~ t" ~ Г
20%0(1 -J-cigP)
= ---------~------- м м / м и н
20" <?20(1 +clgP)
или о =------------------;
у	Г
A = 2O"/zo(l+clgP),
где с = В/А — коэффициент, учитываю-
щий климатические особенности района
СССР, 12о = Л/2О" мм/мин, или <?2о =
166,74	.
=------- л/с на 1 га при продолжитель-
20"
ности дождя 20 мин и Р, равном одному
году для данного пункта.
Заменяя интенсивность по слою на
интенсивность по объему, получим ос-
новную расчетную формулу для опре-
деления параметра А, равного интенсив-
ности одноминутного дождя принятой
повторяемости:
20" ?20(1 + с lg Р)
Для определения параметра А, рав-
ного интенсивности одноминутного дож-
дя, необходимы данные о q-in, п, с и Р.
Величины q2o, п, с — это основные
характеристики дождей для данной
местности (района). Величина q-m из-
меняется в пределах 40 200 л/с на
1 га (рис. 18.2, 18.3), параметр п.—
в пределах 0,45 0,7 в зависимости от
интенсивностей дождей (рис. 18.4,
18.5).
Параметр с изменяется от 0,85 до
1,30 (рис. 18.6).
Повторяемость расчетных интенсив
ностей дождей в годах (табл. 18.1)
характеризует период, в течение кото-
рого дождь с расчетной интенсивностью
выпадает 1 раз. Так, при Р=0,5 дождь
с расчетной интенсивностью выпадает
1 раз в полгода, или 2 раза в год, а
235
Рис. 18.4. Схема распределения показателя степени п для европейской территории
при Р = 0,33 дождь с расчетной интен-
сивностью выпадает 1 раз в 0,33 года,
или 3 раза в год.
18.4.	Формирование стока
дождевых вод на склоне
Для определения количественных
значений максимальных (расчетных)
расходов необходимо знать гидроло-
236
гические основы расчета. К ним отно-
сятся: закономерности формирования
стока дождевых вод на склоне с учетом
потери осадков; время добегания по-
верхностных вод; сток (расход) с едини-
цы площади. Анализ динамики стока
дождевых вод на склоне детально рас-
смотрен д-ром техн, наук, проф. А. В
Поляковым. Рассмотрим основные по-
ложения динамики стока. На склон
Рис. 18.5. Схема распределения показателя степени п для азиатской территории
Рис. 18.6. Схема распределения параметра с для территории
Таблица 18.1
Интенсивность дождя л/с на 1 га	Период повторяемости расчетной интенсивности дождя Т, годы, при расчетной площади водосбора F, га		
	до 6	свыше 6 до 9	свыше 9 до 15
Менее 70	0,33/0,33	0,33/0,33	0,50/0,50
70 115	0,50/0,33	0,50/0,50	0,50/0,50
Свыше 115	0,50/0,50	0,75/0,50	0,75/0,0
Примечания. I. Перед чертой приведены значения Т для водоотводных систем с лотками в кромках
покрытий, после черты — без лотков в кромках покрытий.
2. Для коллекторов водоотводных систем с уклонами лотков свыше 0,005 указанное в таблице значения Т
снижают на одну ступень (например, вместо 0,5 принимают 0,33).
3. Для водоотводных систем, принимающих воду со СТТ и тяготеющих к ннм площадС’й аэродромных
покрытий, значения Т принимают в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85 как для территорий про-
мышленных предприятий.
длиной В(в/м), шириной а=1 м на-
чал выпадать дождь с интенсивно-
стью, мм/мин, покрывающий весь во-
досбор площадью Е=В-\ м2 (рис.
18.7). Частные площади водосбора
обозначим через fi = 6i-l; f2=fe2*l;
(з — Ьз • 1 
Продолжительность выпадения осад-
ков обозначим через t мин, время добе-
гания воды по склону — через т мин, а
продолжительность заполнения водой
неровностей — через то мин. Выпадение
осадков и их сток по склону примем по
интервалам: для осадков а для стока
т', при этом t' = т'. Количество интерва-
лов по времени выпадения осадков
ni = t/t', количество интервалов по
времени стока (времени добегания)
и =т/т'.
Стекание слоя осадков, выпадающих
на поверхность, происходит в пределах
интервалов выпадения этих осадков.
Слой осадков, выпавших за один ин-
тервал, h = it' или с учетом потерь воды
на водосборе = (где i—интен-
сивность дождя; <р — коэффициент сто-
ка, учитывающий потери воды и pap-
ный отношению количества стекаю-
щих вод к выпадающим на какую-
либо площадку; <р<1).
Общие формулы стока могут быть
получены путем суммирования стока
с частных площадей водосбора. К концу
первого интервала времени к нижнему
створу (см. рис. 18.7) подойдет расход
О с площади fi = 61-1:
Q=h,fh
где ht = iqt'. При t'=\ мин ,/ц = й<р.
К концу второго интервала времени
к тому же створу подойдет первая пор-
ция осадков о второй площадки—
fi, а с первой площадки ft к этому же
времени подойдет вторая порция осад-
ков /гг- Первая порция осадков hi с
площадки fi к этому времени стечет.
Суммарный расход к концу второго
интервала времени
Q,i — hifi-Eh^i.
Аналогичным образом к концу третье-
го и четвертого интервалов времени
можно ожидать:
Qm — htf3-[-h2f2-[- h3f ।;
Рнс 18.7. Схемы формирования дождевого стока на склоне:
а — площадь склона; б — t =т; в — t> т; г — l<t;
/— дождь; 2— сток
238	,
В общем случае
*=i	k=i
Q, = 5 hkft_k+i= 2 fkh,_k+l.
*=1	*=|
Из полученных выражений для Q,
можно получить формулы максималь-
ного расхода в нижнем створе в за-
висимости от соотношения продолжи-
тельности дождя и времени добегания.
При этом возможны три случая стока:
1)	продолжительность дождя равна
времени добегания воды по склону
/=т;
2)	продолжительность дождя больше
времени добегания воды по склону
t> т;
3)	продолжительность дождя меньше
времени добегания воды по склону
/<т.
Первый случай стока (/=т). На
диаграмме стока (гидрографе) этот
случай может быть представлен (рис.
18.7, б). Принимая значения интенсив-
ности дождя i и коэффициента стока <р
в виде постоянных осредненных вели-
чин, получим формулу для максималь-
ного расхода суммированием расходов
с частных площадок:
k=m	k=t
Qm = "fl S	+ | = "ft' S ft~k+l =
*=l	*=l
= iyt’F, так как Sf = F.
При /'=1 мин Qm=iqF или Q,„ =
=йрВ-1. В данном случае в формиро-
вании максимального расхода участ-
вует весь дождь от первой до m-Й пор-
ции и весь водосбор от т-й до первой
частных площадок. Таким образом,
в формировании максимального расхо-
да участвует весь дождь продолжи-
тельность t и весь водосбор с време-
нем добега ия, равным T — t.
Второй случай стока (/> т) (рис.
18.7, в):
k m
Qm — "ft' S	fm—*-H =
I k—m—«4-1
k— r
=M' 2	= "ff'F.
/ *=l
При /'= 1 мин Qm = ityF. В данном
случае в формировании максимального
расхода участвует весь водосбор, но
дождь будет менее интенсивный, чем
в случае 1, так как дождь в случае 1
(/ = т) короче, чем в случае 2 (/> т).
Увеличение водосборной площади, ко-
торое могло бы увеличить Qm при
t> т, после t=i не происходит.
Третий случай стока (t<i) (рис.
18.7, г):
т	k—i
Qm = i<ft' 2 fk ="ft'	= iyt’Ft,
k=l
где Ft — часть площади водосбора, уча-
ствующая в формировании Qm при времени
добегания, численно равном продолжи-
тельности дождя t.
При Г=1 мин Qm—iyFt- В форми-
ровании максимального расхода в дан-
ном случае участвует весь дождь, но
наибольший расход будет соответ-
ствовать не всей водосборной площади,
а лишь той его части Ft, с которой
вода будет поступать к нижнему створу.
Таким образом, максимальные рас-
ходы будут во вс&х трех рассмотрен-
ных случаях различны.
Нетрудно видеть, что самый большой
максимальный расход должен быть в
первом случае, когда продолжитель-
ность дождя t равна времени т, необ
ходимому для протекания воды от са-
мых отдаленных точек водосбора до
рассматриваемого сечения (/=т). Если
продолжительность дождя больше или
меньше этого времени, то максималь-
ный расход и в том и другом случае
меньше.
Продолжительность дождя, равная
периоду времени, в течение которого
вода притекает к рассматриваемому
сечению от наиболее отдаленной точки
водосбора, называют критической про-
должительностью дождя, а соответ-
ствующая этой продолжительности
интенсивность — предельной интенсив-
ностью. Таким образом, при расчете
различных сечений одних и тех же во-
доотводных систем принимают различ-
ные продолжительности дождя, а сле-
довательно, и различные интенсивно-1
сти, являющиеся для этих сечений
предельными. В соответствии с этим
изложенный метод расчета водоотвод-
ных систем получил название метода
предельных интенсивностей.
239
18.5. Определение расчетных расходов
от стока дождевых и талых вод
Определение расчетных расходов от
стока дождевых вод производят по ме-
тоду предельных интенсивностей. Рас-
четные расходы, поступающие в систе-
мы, определяют умножением стока
(расхода) с единицы площади водо-
сбора на площадь всего водосбора:
Q=SF,	(18.1)
где S — сток с 1 га или одиночный рас-
четный расход, л/с-1 га; F— площадь во-
досбора, га.
Площадь водосбора для данного се-
чения находят по плану расположения
водоотводных систем. Сток с 1 га опре-
деляют с учетом того, что часть воды
теряется по пути к водоотводным си-
стемам, просачиваясь в грунт и испа-
ряясь. Количество осадков S, дошед-
шее до водоотводной системы, зави-
сит от количества осадков q выпавших
на 1 га, и коэффициента стока <р:
S = «p<7.	(18.2)
Коэффициент стока tp дождевых осад-
ков для асфальтобетонных покрытий
принимают равным 0,95, для цемен-
тобетонных покрытий—0,85, для щебе-
ночных материалов, обработанных ор-
ганическими вяжущими,— 0,60, а для
щебеночных и гравийных материалов,
не обработанных вяжущими,—0,40.
Для грунтовых поверхностей коэффи-
циент стока дождевых осадков опре-
деляют по формуле
Ф = 2,78хД0,2/0,1 °-2п,
где z — коэффициент, характеризую-
щий вид грунта и его состояние при сред-
них условиях влажности (табл 18 2).
Таблица 18.2
Грунт	Коэффициент z для по- верхности	
	без дерни- ны	задернован- ной
Супесь с уплотненной по-	0,087	0,028
верхностью		
Суглинок	0,101	0,039
Глина	0,115	0 050
Для грунтовых поверхностей коэффи-
циент стока <р можно принимать в виде
осредненных значений, равных в слу-
чае отсутствия дернины 0,25, с дер-
ниной—0,15
При наличии на водосборе более
30 % слабопроницаемых поверхностей
(покрытий) коэффициент стока прини-
мают как постоянную среднюю вели-
чину, а для водосборов с бетонным по-
крытием и грунтовой обочиной коэффи-
циент стока можно принимать равным
0,70.
При постоянном значении коэффици-
ента стока формула (18.2) может быть
преобразована так:
S = qq = Ф - 166,71 = ф • 166,7 А
(18.3)
Таким образом, сток можно опреде-
лить по формуле
5 = 26^7Дф	(184)
где А — параметр, равный интенсив-
ности одноминутного дождя принятой пов-
торяемости; ф — коэффициент стока; t—
расчетная продолжительность дождя; п—
характеристика дождя.
Формула (18.4) для подсчета S
номографирована д-ром техн, наук
А. В. Поляковым (рис. 18.8). Основ-
ная номограмма состйвлена при ф =
= 0,85, т. е. для цементобетонного по-
крытия и п = 0,67. Если ф>=#=0,85 и n=#
=#0,67, то определенное по основной
номограмме значение S необходимо ум-
ножить для получения Spac4 на отноше-
ние <р/0,85 и-коэффициент Х=/0,67~п,т.е.
С ____ Ф к
^расч — 0 85
Расчетную продолжительность дождя
определяют по наибольшему секунд-
ному расходу, на пропуск которого
должно быть рассчитано каждое сече-
ние , водоотводных систем по методу
предельных интенсивностей. Продол-
жительность дождя по этому методу,
как это было установлено выше, при-
нимают равной времени добегания во-
ды от самой удаленной точки водосбора
до рассматриваемого сечения. Время
добегания в соответствии с подсчетом
240
t,MUH
Рис. 18.8. Номограмма для определения поверхностного стока
расчетных расходов определяют до
каждого расчетного сечения элементов
водоотводных систем (лотков, коллек-
торов, канав). Обычно время добега-
ния определяют до расчетных сечений
коллекторов по их длине. При этом
время добегания слагается из времени
добегания воды по склону, лотку и кол-
лектору (рис. 18.9). Склон может быть
с однородной поверхностью—покрытие
241
склона принимают по линии наибольше-
го ската (на ИВПП не перпендикулярно
к оси полосы, а перпендикулярно к. го-
ризонталям) :
Рис. 18.9. Схема для расчета водоотводных сис-
тем:
а — система с лотками в кромках покрытий; б — сис-
тема с грунтовыми лотками;
1— лоток; 2— коллетор; 3— грунтовой лоток; 4—
ИВПП
//расч
2   /2
пред । *поп
В случае разнородных поверхностей
(например, покрытие ИВПП и грунто-
вая обочина) время добегания опреде-
ляют по формуле (18.5) при средневзве-
шенных значениях коэффициентов сто-
ка и шероховатости, пропорциональных
длинам склона с различными поверхно-
стями:
П,(1) ^1 "Ь П»(2) ^2
«•(расч.	В,+В2
ИВПП (рис. 18.9, а) или с разнород-
ной — покрытие ИВПП плюс грунто-
вая обочина (рис. 18.9, б). Лотки мо-
гут быть в кромках покрытий и грун-
товые. Определим время добегания
дождевых вод по склону, лотку и кол-
лектору.
На основании теоретических и экспе-
риментальных исследований д-ра техн,
наук А. В. Полякова время добегания
воды по склону определяют по формуле
ТСк л
2,41л. В
дО.72 ф0.72 у0.50
1,72 - 0,72п
(18.5)
где Ди п — параметры, характеризую-
щие дождь; В — длина склона, участвую
щая в стоке, м; / — уклон склона; <р —
коэффициент стока; коэффициент ше-
роховатости, зависящий от характера по-
верхности, по которой стекают осадки:
Для асфальтобетонного покрытия 0,011
» цементобетонного » . . . 0,014
» грунтовой поверхности без дер-
нины	. .	.... 0.025
Для задерненной грунтовой поверх-
ности ............................0,07
Для неукрепленных земляных русел
(канав)...........................0,025
Формула (18.5) номографирован
А. В Поляковым (рис. 18.10).
При соотношении продольных и попе-
речных уклонов не менее 0,5, т. е. при
гпрОд:/поп0,5, расчетный уклон и длину
где «•((), n«(2), Bi, — коэффициенты
шероховатости и соответствующие им дли-
ны участков склона с различными по-
верхностями.
Время добегания воды по лотку
определено д-ром техн, наук А. В. По-
ляковым из уравнения водного баланса
применительно к потоку воды в лотке
треугольного сечения
(|8-6)
где /дот — длина участка лотка, м;
Цпот — скорость движения дождевых вод
в конце лотка, м/с.
Значение иЛОт определяют по формуле
^=•4(4)2 г'2' (|87)
где h — глубина потока в лотке в низо-
вом сечении расчетных участков (у дожде-
приемных и тальвежных колодцев); глубину
потока для лотков в кромках покрытий
ориентировочно можно принимать на 1 —
2 см меньше глубины лотков; I — уклон
дна лотка.
Формулы (18.6) и (18.7) номографи-
рованы А. В. Поляковым (рис. 18.11)
для определения времени добегания во-
ды цо открытому лотку треугольного
сечения при коэффициенте шерохова-
тости п» = 0,014 (бетонная поверх-
ность). При других значениях п« рас-
четное время добегания находят умно-
жением полученного по номограмме
242
Рис. 18.10 Номограмма для определения времени добегания дождевых вод по склону
значения тлот на поправочный коэффи-
циент k (см. рис. 18.11).
При определении времени добега-
ния воды по коллектору ткол учитыва-
ют, что вода поступает в коллектор
лишь в начале расчетных участков
(см. рис. 18.9). Поэтому время добе-
гания воды по коллектору находят
для каждого расчетного участка по фор-
мулам:
= (188)
2-1,75а
;
1 — а
т -4- т
СКЛ I * лот
где т — коэффициент, учитывающий за-
полнение свободной емкости коллектора
и постепенное нарастание скоростей дви-
жения воды по мере наполнения труб при
работе систем; ткол — время добегания
воды по коллектору; /кол — длина расчет-
ного участка, м; цкол — скорость движения
воды по коллектору на расчетном участке
(значение цКол устанавливают в соответ-
ствии с расходом и уклоном участка), м/с.
Время добегания до рассматривае-
мых сечений коллекторов с учетом
выражений (18.5), (18.6), (18.7)
Т = Тскл + Тдот 4-Ткол-	(18.9)
Главные коллекторы рассчитывают
на время добегания по одному из при-
мыкающих коллекторов, имеющему
наибольшее протяжение.
Рис. 18.11 Номограмма для определения времени добегания воды по открытому лотку треугольного
сечения
244
18.6. Определение расчетных
расходов от стока весенних
и талых вод
В северных районах, где количество
зимних осадков значительно больше,
чем в южных, весенний сток талых
вод бывает больше дождевого стока.
Поэтому нагорные канавы, грунтовые
лотки, тальвежные колодцы, перепуски
и коллекторы проверяют гидравличе-
ским расчетом на пропуск расчетных
расходов весенних талых вод, интенсив-
ность которых в основном зависит от
интенсивности таяния снега.
Расчетные расходы от стока весенних
талых вод определяют по формулам:
для водоотводных линий и систем
с водосборами до 80 га (водоотводные
системы ЛП)
н.
<2 = 0,95 — F, (18.10)
Рис. 18.12. Картограмма для определения максимального элементарного стока талых вод (цифры на
картограмме указывают величину)
245
для водоотводных линий с большими
водосборами (нагорные канавы)
<?=278ЛГ,	(18.11)
где Нс — максимальная высота снегового
покрова к началу весеннего снеготаяния,
принимаемая по климатическим данным,
см, Т — минимальная продолжительность
снеготаяния, принимаемая по климатиче-
ским данным (ориентировочно 8—14 сут),
сут; А — параметр, характеризующий сток
талых вод, принимаемый при средних
значениях максимумов стока по карто-
грамме (рис. 18.12) или устанавливаемый
по климатическим данным, мм/ч; F — пло-
щаль водосбора для рассчитываемого се-
чения, ра.
Контрольные вопросы
1.	На какой расход рассчитывают водосточ-
ную сеть на аэродромах?
2	Что такое интенсивность дождя по слою
и интенсивность дождя по объему? Какая меж-
ду ними взаимосвязь?
3.	Каковы основные положения расчета во-
доотводящей сети по методу предельных ин-
тенсивностей?
4.	Как определить расчетный расход от
стока дождевых вод?
5.	Как определить расчетный расход от
стока весенних талых вод?
Глава 19
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ И ПРОЧНОСТНЫМ
РАСЧЕТ ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ
НА АЭРОДРОМАХ
19.1. Гидравлический расчет
коллекторов взлетно-посадочных
полос', рулежных дорожек,
перронов и мест стоянок
Расчет водоотводных систем аэрод-
ромных покрытий ИВПП, РД, МС, пер-
ронов производят в соответствии с типо-
выми схемами устройства водоотвода
и дренажа покрытий. При этом воз-
можны два расчетных случая:
I случай. Расчет систем при устрой-
стве лотков в кромках покрытий
(рис. 19.1, а).
II случай. Расчет систем без устрой-
ства лотков в кромках покрытий при
сбросе воды с поверхности покрытий
в грунтовые лотки (рис. 19.1, б).
Расчет систем с лотками в кромках
покрытий производят, как правило, на
сток дождевых осадков, стекающих с
покрытий. В отдельных случаях при по-
ступлении в системы значительных рас-
ходов воды из тальвежных колодцев
с грунтовой части летного поля воз-
можна проверка расчетных расходов
на сток талых вод. За окончательный
расчетный расход принимают наиболь-
ший из расходов, возникающий от сто-
ка дождевых или талых вод.
Расчет коллектора ИВПП, РД, МС
и перронов производят в следующем
порядке.
Расчетные расходы определяют в ха-
рактерных сечениях водостоков непо-
средственно ниже дождеприемников.
Дождеприемники устанавливают во
всех пониженных местах лотков (т. е. в
местах встречных уклонов), в конце лот-
ков и по длине через 100—200 м.
Удаление первого дождеприемника
от начала лотка или от водораздела
принимают таким же, как и расстоя-
ние между двумя смежными дожде-
приемниками. В начале, расчета рас-
стояния между дождеприемниками при-
нимают по данным табл. 19.1. В процес-
се расчета эти расстояния проверяют
исходя из условия, что расходы, фор-
мирующиеся у колодцев, не превышают
пропускную способность лотков.
В тех случаях, когда лотку прида-
ется пилообразный профиль, расстояние
между дождеприемниками
где h — глубина лотка за вычетом 1 2
см; / — продольный уклон поверхности
покрытия (в месте устройства лотка пило-
образного профиля); /] н /2—уклоны
участков дна лотка между колодцами
(не менее 0,0025).
Расчет коллекторов производят по
участкам, длина которых равна рас-
стоянию между дождеприемниками.
Расчетные сечения принимают в начале
каждого из участков.
246
Для первого расчетного участка (см.
рис. 19.1) определяют водосборную пло-
щадь Ft, примыкающую к участку кол-
лектора, длину водосбора В и попереч-
ный уклон / покрытия. Далее по фор-
муле (18.5) или номограмме (см. рис.
18.10) для данной длины водосбора
В и уклону поверхности / определяют
время добегания дождевых вод по
склону Тскл (от оси ИВПП до оси
лотка), а затем по формуле (18.6)
или номограмме (см. рис. 18.11) нахо-
дят время добегания дождевых вод
тлот по открытому лотку от самой даль-
ней точки до расчетного сечения (пер-
вого дождеприемного колодца).
Критическую продолжительность
дождя определяют суммированием вре-
мени добегания по склону и откры-
тому лотку, т. е.
Т1==Тскл~|- Тлот-
По расчетному времени добегания
Т| и параметру А по формуле (18.4)
или по номограмме (см. рис. 18.8) опре-
деляют поверхностный сток S, а затем
для первого участка водосточной сети—
расчетный расход дождевых вод Q =
=S|Fi. По расходу Q и уклону кол-
лектора / гидравлическим расчетом,
изложенным ниже, определяют необхо-
димый диаметр трубы для первого
участка и скорость течения щ.
Второй участок коллектора рассчиты-
вают так же, как и первый, причем
расчетное время добегания дождевых
вод для второго определяют, суммируя
время добегания т, и время добегания
по первому участку коллектора, т. е.
Т2 = Т| -f- If/Vl,
a,-=s,F;*s"r,"
Рис. 19.1 Схемы для расчета водостоков искусст-
венных покрытий:
а — при устройстве лотков в кромках покрытий; б —
при сбросе воды с покрытий в грунтовые лотки;
/— коллектор; 2— дождепрнемый колодец; 3— пере-
пуск; 4— смотровой колодец; 5— ось ИВПП; 6— ось
лотка; 7— главный коллектор; 8— ось грунтового лот-
ка; 9— тальвежный колодец
где /| — длина первого участка коллек-
тора; Vt — скорость течения воды в трубах
для первого участка.
По расчетному времени добегания
т2 определяют поверхностный сток Х2.
Расчетный расход дождевых вод для
второго участка сети
Qi—S^F 14- F?).
По расходу Qi и уклону коллектора
/ определяют диаметр труб Di второго
Таблица 19.1
Профиля конструкции	Расстояние между дождепрнемными ко- лодцами, м, прн продольных уклонах для лотков	
	0,0025—0,005	более 0,005
Двухскатные ИВПП и плошадки с шириной покрытий 25—30 м	100—150	150-200
Односкатные ИВПП и площадки с шириной покрытий 50—60 м при Д = 2-г-3 мм/мин То же при Д=34-4 мм/мин Двухскатные и односкатные РД	100—125 75—125 100—150	125-175 125—150 150—250
Примечание, Д— метеорологический параметр, характеризующий интенсивность расчетных дождей
принятой повторяемости.
247
участка. Третий и последующие участ-
ки коллектора рассчитывают аналогич-
но первым двум, определяя время
добегания т, и соответствующий ему
сток S,. Расчетный расход
q, = s,Sf,.
1
По вычисленному расчетному расхо-
ду Qi и принятым проектным укло-
нам 1, находят значения Di и vt. Так
как значения Q, по длине коллектора
возрастают, происходит возрастание и
диаметров труб D,. Если к коллектору
в каком-либо месте подключаются пере-
пуски от тальвежных колодцев, соби-
рающих воду на грунтовых полосах, то
в местах подключений в коллекторе
увеличиваются расходы на величину
Q доп(<)=5 Гр(<)Е грО),
где Srp(,) — сток с грунтового водосбора
при времени добегания т„ определяемый
для коллектора (коэффициент стока прини-
мают для грунтовой поверхности); Егр(,;—
площадь грунтового водосбора, с которого
вода поступает в тальвежный колодец (эту
площадь находят по т, с помощью номо-
граммы (см рис. 18.10) решением обратной
задачи, т. е. по имеющемуся времени
добегания т, находят длину склона В).
Полный расчетный расход для t-ro
участка коллектора
Qpac4 =z Qi Ц фдоп(<).
При расчете' главного коллектора
определяют суммарный расход, посту-
пающий в него из других коллекто-
ров. При этом главные коллекторы
рассчитывают на время добегания по
одному из примыкающих коллекторов,
имеющих наибольшее протяжение.
Подбор сечения труб коллектора про-
изводят из условия равенства расчет-
ного расхода пропускной способности
трубы, т. е. Q = Qo.
Пропускной способностью называют
количество воды, пропускаемое трубой,
лотком или канавой в данном сечении
в единицу времени. Пропускную спо-
собность измеряют так же, как и рас-
четные расходы, в литрах в секунду
или в кубических метрах в секунду
При расчете для каждого участка
коллектора определяют сечение трубы и
|248
уклоны, при которых труба будет про-
пускать расчетный расход. Скорость
течения воды по трубам должна быть
в диапазоне	vmax. Скорость
cmin==0,7 м/с ограничивает интенсив-
ность засорения (заиливание) сечения
труб частицами грунта в потоке; ско-
рость i»max=5 м/с ограничивает воз-
можность размыва стыков труб.
Для расчета водоотводных сетей
применяют:
формулу Шези
V = С л/R'I;
формулу неразрывности
Q—vto,
где' v — скорость течения (средняя ско-
рость в рассматриваемом сечении), опре-
деляемая путем деления секундного рас
хода воды на площадь живого сечения;
I — уклон поверхности движущейся воды;
R — гидравлический радиус, представляю-
щий собой частное от деления площади жи-
вого сечения на смачиваемый периметр;
с — коэффициент Шези, вычисляемый по
эмпирическим формулам; Q — пропускная
способность; со — площадь живого сечения,
изменяющаяся с изменением коэффициента
наполнения в трубе.
Коэффициент наполнения — это от-
ношение высоты протекающего слоя
воды h к диаметру трубы D(k = h/D).
Для коллекторов, отводящих воду с
искусственных покрытий, рекомендует-
ся h/D = \. При отводе воды с грунто-
вой поверхности летного поля h/D —
= 0,84-09 (учитывая меньшую точ
ность определения размеров водосбор-
ных площадей и времени добегания
воды по грунтовой поверхности).
Коэффициент с зависит от степени
шероховатости стенок трубы и гидрав-
лического радиуса. При расчетах водо-
отводных сетей его определяют по фор
муле Маннинга
где п — коэффициент шероховатости
(для бетонных труб равен 0,014).
Подставляя в формулу Шези значе-
ния коэффициента с, получим:
1	А ±
и = — Re^Rf = — R3 I2 (19.1)
п	п	V 7
Подставляя значение v в формулу
для расхода, получим
2	1
U(o = -L/?3<o/2.	(19.2)
В формулу входят три величины:
Q — максимальный секундный или рас-
четный расход для данного участка
сети; I — уклон поверхности воды или
принимаемый равным ему уклон лотка
трубы; R3 —величина, зависящая от
диаметра трубы и степени ее наполне-
ния. Из этих трех величин всегда
известна Q, а не известны уклон и
диаметр трубы. Поэтому решение нахо-
дят .методом последовательного прибли-
жения в следующем порядке: в соот-
ветствии с уклоном поверхности, а так-
же намеченным диаметром трубы наз-
начают уклон /. Зная / и Q, по формуле
(19.2) определяют диаметр трубы при
принятом расчетном наполнении, нахо-
дят R и ы. Полученные данные под-
ставляют в формулу (19.1) и определя-
ют V. Если найденное значение v не
будет удовлетворять требованиям, то
назначают другой уклон и задачу
решают снова. Для сокращения расче
тов обычно пользуются таблицами или
графиками. В проектировании широко
применяют номограмму для определе-
ния диаметров труб, составленную
д-ром техн, наук А. В. Поляковым
(рис. 19.2)
Расчет системы с грунтовыми лот-
ками (без лотков в кромках покры-
тий). Расчет системы с грунтовыми
лотками производят аналогично расче-
ту систем с лотками в кромках покры-
тий. Различие в расчетах состоит в
определении времени добегания воды по
склону (см. рис. 19.1). При определе-
нии времени добегания по склону учи-
тывают наличие разнородной поверх-
ности (искусственное покрытие и грун-
товая обочина) и характеристики при
нимают средневзвешенные:
уклон
. __ Л. Со вм
ср~ вп + во6 ;
коэффициент шероховатости
_ «пВ„+Воб«пб
"ср~ Вп+Вп„ ;
коэффициент стока
4>п Л, + Фоб Сб
Фс₽ ~ ’
где Е„, Еов, В„, Вое, — площадь и ширина
поверхностей покрытия и обочины соответ-
ственно, /„ и /Об — уклоны поверхности
покрытия и обочины (в направлении наи-
большего ската); п„; пол — коэффициенты
шероховатости; <рп, <ро6 — коэффициенты
стока.
В грунтовый лоток вода стекает с
площадей покрытия и обочины, а также
с грунтовой поверхности летного поля,
расположенного за обочиной. При опре-
делении общего объема стока дожде-
вых вод к участкам коллектора сумми-
руют сток воды, поступающей с этих
площадей только одновременно, т. е.
при равном времени добегания с покры-
тия и обочины и с грунтовой поверх-
ности летного полд.
Скорость течения вбды в грунтовых
лотках Vj, не должна .превышать пре-
дельно допустимую по условию размы-
ва грунтов (табл. 19:2).
В тех случаях, когда изменением
глубины лодка не удается снизить ско-
рость до требуемого значения, грунт
поверхности лотка следует укреплять.
Скорости течения воды в грунтовых
лотках определяют по формуле'
Таблица 19.2
Внд грунта	Одоп, М/С	Внд грунта	Vflon» м/с
Песок мелкий с примесью среднего	0,20—0,35	Суглинки средние	0,35—0,65
Песок средний с примесью крупного	0,35—0,50	Лёссовидные грунты	0,60—0,80
Песок крупный с примесью гравия	0,50—0,65	Суглинки тяжелые, глииы	0,65 0,95
Примечание. Для задерненных лотков значение од<т следует увеличить на 25 %.
249
а.л/с
-500
-500
-зоо
-150
-7ОО
r7D0
SOO
-500
-WO
-150
-300
-Z50
-700
r800
-700
-SOO
-500
woo
-100
-80
-70
-60
-50
-oo
-150
-300
-750
-700
IrWOO
-900
-800
'-700
-SOO
SOO
WOO
'em
\-m nnn
i -800
-700
SOO
-500
WOO
-30
-75
-70
-100
-80
-70
-so
-50
WO
-150
-300
-750
-700
-300
-750
-700
-150
-15
-30
-75
-70
-100
-90
SO
-70
-so
-50
-00
-150
-10
-8
-15
-30
-75
-70
-15
-10
-8
-wo
-90
-80
- 70
-so
-50
-90
-100
-90
-80
-70
-SO
-50
-90
-30
-75
-70
15
-30
-75
-70
-15
150
15
300
750
700
30
75
70
1&0
8
30?
900
gDO
700
SOO
500
W
WO
90
80
70
SO
50
90
-5
-Б
-9
3
-10
-8
-6
40 -10
-8 M
6
Рис. 19.2. Номограмма для определения диаметра труб
0.3	0,9	0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0	1,5	70	75
0,35 0.9 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0	1,5	7,0 ' 75 '
J----[----1____J___l___i__-1 l_____i i i 'i__________1_
0,35 0,9 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0	1,5	7,0	7,5
J___I_____I____I___I__I___I l Illi___________________L—
0.35 0,9	0,5	0,6 0,7 0,8 0,9 1,0	1,5	70	7,5
-i---1____i_____i___i__i__i__i_____i i ii_____________i_
0,35 0,9	0,5 0,6 0.7 0,8 0.9 1,0	1,5	7,0	7,5
0.3	0,9	0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0	1,5	7,0 7,5
?5?
?00

50?

где л. — коэффициент шероховатости,
равный для грунтовой незадерненной по-
верхности 0,02—0,025; h — расчетная глу-
бина потока в лотке у тальвежного ко-
лодца, м; I — уклон дна лотка.
Учет образования напорного режима
течения воды в коллекторе за счет на-
полнения водой смотровых колодцев
предложен проф. Н. Н. Беловым. По
методу Н. Н. Белова учет повышенной
отвод ос пособности сети производят вве-
250
дением «коэффициента напорности» к
расчетному притоку, определенному
принятым методом предельных интен-
сивностей дождей. Коэффициент напор-
ности k„ учитывает два фактора: 1) по-
вышение скорости течения воды за счет
увеличения пьезометрического уклона
на рассчитываемом участке коллектора;
2) уменьшение времени добегания воды
по трубе в связи с увеличением ско-
рости течения.
Величину k„, уменьшающую объем
притока, определенного при безнапор-
ном режиме Q, находят по формуле
L [(а+1)^-1]"
Н	1,5а
где а = Н/К, И — глубина заложения
шелыги трубы в начальном смотровом ко-
лодце, м; h — разность отметок шелыги
трубы на участке коллектора, м; п —
показатель степени при времени добегания
в формуле для расчетной интенсивности
дождя
Расчетный приток воды к участку
коллектора с учетом напорного режима
Q„ = k„Q.
Учет напорного режима целесообра-
зен лишь для участков с малым укло-
ном труб коллектора и при глубине
заложения труб Н = 1 м.
19.2.	Гидравлический расчет лотков
в кромках покрытий
.Расчетные расходы, формирующиеся
в открытых лотках искусственных пок-
рытий, определяют по методу предель-
ных интенсивностей. Поскольку разме-
ры открытого лотка треугольного се-
чения устанавливают предварительно
в проекте ИВПП, гидравлический
расчет сводится к подбору такой водо-
сборной площади, с которой вычислен-
ный поверхностный сток был бы равен
пропускной способности лотка при его
работе полным сечением.
Места расположения дождеприемни-
ков устанавливают из условия, чтобы
расчетный расход Q с водосборной
площади не превышал пропускную спо-
собность Qo открытого лотка, т. е.
QCQo.
Пропускную способность Qo опреде-
ляют по формуле гидравлики для рав-
номерного установившегося движения
жидкости:
Qo— (Of лот,
где <о — площадь поперечного сечения по-
тока В лотке; Слот — скорость движения
дождевых вод в конце лотка.
Для треугольного симметричного
профиля открытого лотка
ш=й2//0,
где h — глубина потока в расчетном
сечении; /0 — уклон боковых сторон лотка.
Расчетный расход с водосборной пло-
щади
Q = Sf,
где F водосборная площадь; S — по-
верхностный сток.
19.3.	Гидравлический расчет
дождеприемников и тальвежных
колодцев
Пропускная (захватывающая) спо-
собность дождеприемников и тальвеж-
ных колодцев должна обеспечивать
отвод расчетных расходов, форми-
рующихся в открытых лотках. Основные
размеры дождеприемников и тальвеж-
ных колодцев, т. е. принимающие
отверстия, емкость, диаметр отводящей
трубы (перепуска), определяют гидрав-
лическим расчетом по типу движения
воды через водосливы с широким по-
рогом.
Д-ром техн, наук А. В. Поляковым
получены формулы для расчета водо-
захватывающей способности QK дожде-
приемных и тальвежных колодцев:
, V2 3/2	“от.
QK= 1,45Z.M + — \ при ft() < с---;
\ ) “Р
Q«=2<oOTB^/ ft+^ при h0>c^~
Ш	0)р
где L — длина водосливного фронта по
периметру решетки, м; ft — глубина потока
перед решеткой; м; ft0 полный напор по-
тока перед решеткой, м;
ft0=ft + v2/2g;
»
v — скорость подхода воды к решетке,
равная слот, м/с; <ор — площадь всей решет-
ки, м2; <о0,н — площадь отверстия решет-
ки, м2; с — ширина дождеприемника, м.
Диаметры перепускных труб от дож-
деприемных и тальвежных колодцев к
251
коллекторам определяют по формуле
£> = 0,536-»
V
где Q — расчетный расход, равный , про-
пускной способности перепуска, м3/с; р
коэффициент расхода, определяемый при
длине перепуска L„ и предварительно при-
нятом диаметре труб D по формуле
1
н =—	1 ;
"Л70,0211 —^-4- 1,5
V О'-33
Н— располагаемый напор, равный Н' +
4-L„/ при истечении воды в смотровом
колодце из перепуска в атмосферу (здесь
Н' — глубина дождеприемника, м; / — ук-
лон перепуска). • ,
19.4.	Гидравлический расчет сечений
нагорных канав и водоотводных
систем грунтовых летных полос
Для водоотводных систем ГВПП рас-
четным случаем является, как правило,
отвод дождевых вод. Обычно рассчиты-
вают нагорные канавы, собиратели,
коллекторы, а сечения трубчатых осу-
шителей ввиду малых расходов обычно
принимают конструктивно. Необходи-
мость в расчете осушителей может
возникнуть при одиночном или редком
расположении их на ГВПП. Водоот-
водные линии с грунтовыми водосбо-
рами рассчитывают на расчетный рас-
ход. Его определяют по методу предель-
ных интенсивностей с учетом минималь-
ной стокообразующей интенсивности
дождей, характеризующей продолжи-
тельность дождя, в течение которой
осадки формируют поверхностный сток.
Это вызвано тем, что сток с водосборов
с большой впитывающей способностью
(с грунтовых водосборов) может наб
людаться лишь в случае, когда интен-
сивность дождей превосходит интенсив-
ность впитывания Под минимальной
стокообразующей интенсивностью дож-
дей понимают мгновенную интенсив-
ность дождей, равную мгновенной ин-
тенсивности впитывания воды в грунт.
При интенсивности дождей более ми-
нимальной стокообразующей наблюда-
ется сток с водосборов, а при интен-
сивностях менее стокообразующей
сток отсутствует.
Минимальную стокообразующую ин-
тенсивность определяют следующим пу-
тем.
Слой осадков за дождь интенсивно-
стью 4—Д/tn и продолжительностью t
h=it=bt'~n.	(19.3)
Мгновенную интенсивность i* в ка-
кой-либо момент времени определяют
как производную функцию h по t:
_ Д/г d(AZ'-")	(1 — п А
1 ~ dt ~~ dt ~ t"
(19.4)
Приравнивая мгновенную интенсив-
ность дождя i* к мгновенной интен-
сивности впитывания воды в груит
и*, получим минимальную стокообраз-
ную интенсивность i = u* = i*T. Продол-
жительность стокообразования, соот-
ветствующая минимальной стокообра-
зующей интенсивности дождя, опреде-
ляем по формуле
где 1*7 — минимальная мгновенная стоко-
образующая интенсивность дождя, прини-
маемая равной интенсивности впитывания с
учетом характера местности (табл. 19.3).
В пределах t„, т. е. для расчета
сечений, удаленных по времени добега-
ния на т^/ст, расходы нужно опре-
делять по методу предельных интен-
сивностей. Для сечений, удаленных по
времени добегания на т> /ст, расчет
нужно производить с учетом поступле-
ния воды в водоотводные линии после
окончания дождя, так как сток со скло-
на не прекращается сразу, а некоторое
время продолжается за счет воды,
находящейся на водосборе. Поэтому
расходы продолжают несколько увели-
чиваться. Подсчет дополнительных рас-
ходов, поступающих в водоотводные ли-
нии после /ст, возможен на основании
рассмотрения диаграммы стока (гидро-
графа) на рис. 19.3. При выпадении
дождевых осадков происходит смачива-
ние поверхности и заполнение водой
252
Таблица 19.3
Грунты и почвы	Интенсивность впитывания, мм/мнн	Грунты и почвы	Интенсивность впитывания, мм/мин
Глина, солонцы, суглинки Суглинки, суглинистые черно- земы, сероземы глинистые	0,04 0,08	Супеси с примесью гумуса! в верхних слоях, задернованные супеси, серые лесные почвы	0.20
Каштановые почвы, чернозем обычный, солонцы супесчаные	0,15	Чистые открытые супеси Чистые открытые пески	0,33 0,50
неровностей, которые равны 2—3 мм
для уплотненных грунтовых поверх-
ностей, для уплотненных грунтовых за-
дерненных поверхностей 4—6 мм. Этот
период обозначен через to- В течение
to сток отсутствует. Сток начинается
после to и в дальнейшем все время
нарастает. После окончания дождя сток
продолжается за счет воды, находящей-
ся на водосборе, и подсчет дополни-
тельных расходов возможен в соответ-
ствии с кривой спада стока (см. рис.
19.3). На основе экспериментальных ис-
следований для дождевого стока на
склонах д-ром техн, наук А. В. Поля-
ковым получены следующие уравнения
кривых, характеризующих подъем стока
Qn во время дождя и спад Qc„ после
дождя:
' С2ч = (?тах(т/тскл)'72 при т<тсм;
Qcn = Qmax(TcM/T)2'80 при Т>Тскл,
рина водосбора), м; v — скорость движе-
ния воды в грунтовом лотке или канаве
на расчетном участке, м/мин; <р—коэффи
циент стока; т] — коэффициент, зависящий
от отношения t/t„.
При т = / значения т] определяют по
табл. 19.4.
Таким образом, сечения, удаленные
по времени добегания на т> t„, нуж-
но рассчитывать с учетом поступления
воды в водоотводные линии после окон-
чания дождя по формуле
Q = Q/cT + Qcn,	(19.7)
где Q — расчетный расход, л/с; Qlcr —
расход, соответствующий т = /ст, л/с; Qcn —
дополнительный расход, определяемый по
формуле (19.6).
Прежде чем перейти к гидравличес-
кому расходу водоотводных линий, ус
где Qmax=SF — максимальный расход
стока, соответствующий тскл и площади
водосбора F, л/мин на 1м; т—время
добегания воды, отсчитываемое от начала
стока, мин; тСКл — время добегания воды по
склону.
Уравнения кривых подъема и спада
позволяют определить сток как до осу-
ществления полного добегания воды
по склону, так и после окончания
дождя. Расход при спаде стока опре-
деляют интегрированием выражения
за какой-либо интервал времени
(т—тскл). Д-ром техн, наук А. В. Поля-
ковым получена следующая формула
для определения дополнительного рас-
хода Qcn за счет воды, находящейся
на водосборе:
<2сп = О,ОО92ДВцф£-“т), (19:6)
где В — длина склона водостока (ши-
Рис 19.3. Гидрограф стока-
/сжл — время добегания воды по склону; т — время до
бегания воды от начала стока до расчетного сечения,
t — продолжительность дождя; UZn и UZcn — количест-
во воды, поступающей на I м водоотводных лнннй прн
подъеме и спаде стока (заштрихованная зона)
253
Таблица 19 4
	Л	t/t„	п	t/t„	n
1	0	1,25	0,33	3	0,88
1,05	0,08	1,5	0,52	3.5	0,89
1,1	0,16	1,75	0,64	4	0,92
1 15	0,22	2	0,71	5	0,95
1,2	0,28	2,5	0,81	10	0,985
танавливают исходные данные: дорож-
но-климатическую зону расположения
аэродрома, род поверхности и характе-
ристики грунта, расположение водоот-
водных линий в плане. Затем опре-
деляют параметр Д, устанавливают
коэффициент стока ф и переходят не-
посредственно к гидравлическому рас-
чету.
Расчет нагорных канав на сток дож-
девых вод. Его выполняют в соответ-
ствии с методом предельных интен-
сивностей с ограничением продолжи-
тельности дождя пределом стокообра-
зования. Расчет начинают с верховых
участков в следующем порядке (рис.
19.4).
1.	Канаву разбивают на расчетные
участки и в конце участков назна-
чают расчетные сечения.
2.	В каждом сечении задаются раз-
мерами канавы, уклоном дна на участке
и определяют пропускную способность
Qo:
Qo = ши,
где ы=bh + mh2— площадь сечения по-
тока в трапецеидальной канаве, м2 (см.
рис. 17.2); b — ширина по дну канавы;
h — глубина потока; т — коэффициент за-
ложения откосов канав (т = а/Н, см. рис.
17.2), v = c\RI — скорость в расчетном
сечении канавы, м/с.
Значение с определяют по формуле
c=—Ry;
п*
при R<\у— 1,5д^и*; при R> 1 р=
= 1,3д/
где R гидравлический радиус; л. — ко-
эффициент шероховатости; 1 — уклон дна
канавы.
3.	Подсчитывают минимальную сто-
кообразующую интенсивность дождя
(в минутах) на водосборе;
4.	В пределах /ст, т. е. при расчете
верховых сечений (до сечения / на
рис. 19.4), удаленных по времени добе-
гания на т</ст, расчет производят в
соответствии с методом предельных ин-
тенсивностей. Расчетные расходы в
рассматриваемых сечениях
Q = SF=[-e>'7^ F
tn
Продолжительность дождя прини-
мают равной времени добегания воды
от наиболее отдаленной точки водосбо-
ра до рассчитываемых сечений / = т.
Время добегания воды до рассчитыва-
емых сечений слагается из времени
Рис. 19.4. Схема для расчета нагорных канав:
F — наибольшая площадь водосбора; В — длина склона; F' — сток после времени, соответствующего минималь-
ной интенсивности стокообразующей дождя
254
добегания воды по склону и по кана-
ве:
Время добегания по склону тскл на-
ходят по номограмме (см. рис. 18.10;
по расчетному участку канавы в соот-
ветствии с длиной участка I и скоростью
в низовом сечении определяют время
добегания по канаве:
Ткан=//(60с).
Площадь водосбора F находят исхо-
дя из значения /„:
t ст == Т = Тскл Д ТКан*
Время добегания по склону тСкЛ =
/ст — ткан. По тСКл по номограмме рис.
18.10 обратным путем находят длину
склона, участвующего в стоке, и далее
площадь водосбора F.
5.	При расчете низовых сечений
(после сечения / на рис. 19.4), уда-
ленных по времени добегания на
т> /ст. расчетные расходы определяют
с учетом поступления воды в канаву
после окончания дождя по формулам:
Q = Q/ст Д Qcn,
qc„=о.ооэгдвпф^т- "п.
Здесь обозначения те же, что и в фор-
мулах (19.6), (19.7). Расчетные расхо-
ды в каждом из сечений сопоставляют
с пропускной способностью канавы в
этом сечении. При расхождении в Q и Qo
более 5 % необходим перерасчет. Обыч-
но при перерасчетах задаются новой
глубиной потока h или уклоном дна /
и определяют новое значение пропуск-
ной способности, добиваясь равенства
Q = Qo-
Расчет собирателей и коллекторов
на дождевой сток. Расчет собирателей
и коллекторов, так же как и нагорных
канав, производят по методу предель-
ных интенсивностей с ограничением
продолжительности дождей пределом
стокообразования /ст.- Для ГВПП поря-
док расчета собирателей и коллекторов
одинаков. Собиратели и коллекторы
условно разбивают на расчетные участ-
ки и по плану расположения систем для
расчетных сечений находят водосбор-
Бодораздел
Z.______I
*“	(г „
Коллектор №/
Рис. >9.5. Схема для расчета собирателя (цифры
1 — 1 — 1 означают номера коллектора, собирателя
и осушителя)
ные площадки. Подсчитывают мини-
мальную стокообразующую интенсив-
ность дождя, вычисляют время добега-
ния воды до расчетных сечений и опре-
деляют расчетные расходы Q. По най-
денным расходам Q и принятым проек-
тным уклонам / находят диаметры труб
D и скорость v движения воды на участ-
ках В рассматриваемом примере (рис.
19.5) собиратель разбит на ряд участ-
ков с сечениями а, б, в, г. Для собирате-
лен t — T — Тскл Д" ТосД" Тсоб, ГДе Тос
время добегания воды по осушителю,
а Тсоб — время добегания воды по соби-
рателю. Для определения времени
добегания воды по осушителю можно
приближенно принимать скорость тече-
ния воды в трубе 0,3—0,4 м/с, а по соби-
рателю 0,5 м/с.
Для коллекторов
t
— Т — Тскл
+ Тос Д Тсоб Д Ткол,
где Ткол — время течения воды в коллек-
торе.
При расчете сечений собирателей и
коллекторов, удаленных по времени до-
бегания на т> /ск, так же как и при
расчете нагорных канав, нужно учиты-
вать поступления воды в водоотводные
линии после окончания дождя.
Расчет нагорных канав собирателей
и коллекторов на сток снеговых (талых)
вод. Основной принцип расчета остает-
ся прежним. Размеры поперечных се-
чений и уклоны систем находят исходя
'	255
из равенства расчетных расходов про-
пускной способности Q — Qo. Так же как
и при расчете на дождевой сток, водо-
отводные линии разбивают на расчет-
ные участки и в намеченных сечениях
находят Q и Qo
Расчетные расходы определяют при
средних значениях максимумов стока
талых вод в данной местности по фор-
мулам (18.10) и (18.11).
Пропускную способность водоотвод-
ных линий (канав, собирателей, кол-
лекторов) определяют так же, как и при
расчетах на дождевой сток. При рас-
хождениях расхода стока Q и Qo более
5 % производят перерасчет.
19.5. Гидравлический расчет
глубинного дренажа
При проектировании глубинного дре-
нажа расчет одиночных дрен и систе-
матического дренажа производят раз-
ными способами. Это вызвано тем,
что условия работы одиночных дрен
и систематического дренажа различны,
поскольку на работу дрен системати-
ческого дренажа оказывают влияние
соседние дрены. Расчет производят
по-разному для дрен, расположенных
на водоупоре (совершенные дрены)
и в водоносном слое (несовершенные
дрены).
В зависимости от типа питания
различают расчет дрен в условиях
грунтового потока и в условиях пита-
ния только за счет атмосферных осад-
ков.
Расчет глубинного дренажа произво-
дят из условий наиболее влажного
периода года, когда грунтовые воды
имеют наиболее высокий уровень их за-
легания и наибольшее пополнение. Рас-
чет глубинного дренажа основан на за-
конах движения грунтовых вод. Движе-
ние воды в грунте при сплошь запол-
ненных порах называют фильтрацией.
Движение воды при частичном запол-
нении пор водой (в части пор содер-
, жится воздух) называют инфильтра-
цией. Фильтрация наблюдается при
движении грунтовых вод в водоносных
слоях, а инфильтрация — при движении
воды от атмосферных осадков вниз в
256
грунтовую толщу. Фильтрационное дви-
жение воды в грунтах является основ-
ным в расчетах глубинного дренажа.
При расчете притока воды Q к дренам
исходят из закономерностей ламинар-
ной фильтрации воды в грунтах, опре-
деляемой формулой Дарси:
Q = /jw7,	(19.8)
где о) — площадь поперечного сечения
грунта, м2; k — коэффициент фильтрации,
характеризующий физические свойства
грунта в отношении его водопроницаемости,
м/сут; I = ha/l—гидравлический уклон;
равный отношению потери набора /гю к
длине пути /.
Разделив обе части зависимости
(19.8) на площадь сечения грунта <о
и приняв Q/w за скорость фильтрации
v, можно получить аналитическое вы-
ражение закона Дарси для скорости
фильтрации
v — kl и Q = oiv.	(19.9)
Коэффициент фильтрации k для раз-
ных типов грунтов имеет значения от
0,01 до 100 м/сут и выше.
Коэффициент инфильтрации и зави-
сит от характера грунтов и среднего-
дового количества осадков и изменяется
в пределах 0,0027—0,0063 м/сут.
Расчет одиночных дрен. Основным
типом питания для одиночных дрен
является питание за счет грунтового
потока. Рассчитывая одиночные дрены,
определяют понижение уровня воды на
различных расстояниях от дрен в пре-
делах ее действия и приток воды в
дрену.
Дрена расположена на водоупоре
(совершенная дрена). До устройства
дрены уровень грунтовых вод зани-
мал положение I—I (рис. 19.6, а) .
После устройства дрены уровень грун-
товых вод понизился и характеризует-
ся депрессионной кривой //.
При одностороннем притоке к дрене
приток воды q к дрене на 1 м ее мож-
но найти по закону Дарси. Через се-
чение 1—1 будет проходить поток к
дрене с расходом
,	1 dy
q = ^v = ky-\-^.
Рис. 19.6. Схемы для расчета одиночных дрен:
а- совершенного типа; б—несовершенного типа; 1 — плоскости равного давления, 2 — линии тока
где ш — площадь сечения грунтового по-
тока в сечении /—/; v — средняя ско-
рость движения воды в сечении I—I;
k — коэффициент фильтрации; у — глубина
, , du
потока в сечении /—/; -g — гидравли-
ческий уклон в сечении /—/.
Разделяем переменные и производим
интегрирование в соответствующих пре-
делах:
X	Ап
,q J dx = k ydy.
О	у
Тогда
k / 2	.2\
qx = -^{y —h0).
Выражение
♦
qX = у2 - hl) (19.10)
1
является уравнением кривой депрессии.
Выражение (19.10) позволяет нахо-
дить расстояние х от дрены до точки
на кривой депрессии, где понижение
уровня грунтовых вод S составляет
заданную норму осушения:
S = H-y.
Расход воды в дрене с единицы дли-
ны можно получить, подставляя x~L
и y=h:
*(й2-й*)
q 2L
где h мощность водоносного слоя, м;
йо — глубина воды в дрене, м; L — предел
действия дрены, м.
9 Зак. 1027
При двустороннем поступлении вод
в дрену приток воды на единицу ее
длины
*(й2-й2)о	й(й2-й^)
q ~ 2L	L
Расход для всей дрены длиной /
В вышеприведенные формулы для
определения притока воды в дрену вхо-
дит величина L — предел действия дре-
на. Значение L приближенно можно
найти по формуле (см. рис. 19.6, а)
h — h,,
'ср
где h — мощность водоносного слоя, м;
й0—глубина воды в дрене, м; /Cp = tgP —~
средний уклон кривой депрессии, определя-
емый по данным табл 19.5.
Дрена расположена выше водоупора
(несовершенная дрена). Для случая,
когда вода поступает в дрену по всему
смоченному периметру с боковых
сторон и через дно (рис. 19.6,6), при-
ток ее на единицу длины
(I9.ll)
где ш — площадь фильтрующей поверх-
ности.
Академик А. Н. Костяков принима-
ет форму поверхности равного давле-
ния, близкой к окружности. В этом
случае при двустороннем питании имеем
ш= 2ах,
где а — угол, рад. Приближенно а=
= n/2-{-hi/L.
257
Таблица 19.5
Вид грунта	/ср	Вид грунта	/ср
Песок крупный	0,003—0,006	Глинистый	0,10—0,15
Песок	0,006—0,02	Тяжелая глина	0,15—0,20
Супесь	0,02—0,05	Заторфованный грунт	0,02—0,10
Суглинок	0,05—0,10		
Расход всей дрены длиной /
Таким образом, выражение (19.11)
можно записать в виде
q - 2axk
ах
Разделяем переменные и производим
интегрирование:
у	*
S, q[dx
dy-~2d^\~
В результате решения этого уравне-
ния получаем уравнение кривой депрес-
сии
у = - 1П г)-
При x=z, y = h\ имеем:
где q — приток (расход), м'!/сут, на 1 м
дрены при двустороннем питании; h\ —
глубина погружения дрены (до центра
трубы) в водоносный слой, м; L — предел
действия дрены; г — радиус трубы дрены.
Если вода поступает в дрену с одной
стороны, расход должен быть в 2 раза
меньше:
akh,
Q=ql.
Расчет систематического дренажа.
Основным типом питания, учитываемым
при обсчете систематического дренажа,
является питание за счет инфильтрации
атмосферных осадков. При расчете сис-
тематического дренажа определяют
расстояние между дренами и приток во-
ды в дрены. Расчетные расстояния
между дренами и принимаемые глуби-
ны заложения дрен должны обеспе-
чивать необходимую норму осушения.
Дрены расположены на водоупоре
(совершенные дрены). Расстояние меж-
ду дренами может быть определено
на основе уравнения баланса для
поступления и расхода (ппитока) воды
в дрену.
Поступление воды в грунт равно
произведению площади на интенсив-
ность инфильтрации (рис. 19.7, а):
. q = Fu=^ — ^ и.
С другой стороны, приток ‘ВОДЫ в
дрену при одностороннем питании мож
но найти по формуле Дарси
Рис. 19.7. Схемы для определения расстояния между дренами:
а — совершенного типа; б — несовершенного типа
258
Чтобы избежать переувлажнения
грунтов, просачивающихся с поверх-
ности земли, атмосферные осадки
должны полностью отводиться дрена-
жом. Поэтому оба выражения для q
приравниваем друг к другу:
и.
(19.12)
Разделяем переменные и интегрируем
уравнение (19.12):
У	*
В результате преобразования (19.13)
получаем уравнение кривой депрессии
(£x-x2)+hil	(19 14)
Из уравнения (19 14) можно найти
расстояние между дренами Е. При х=
Е
=2~’ У = Ь —	— S), пренебрегая
Ло = О, получим
ГГ
E=2(H-S)^~,
где Н — мощность водоносного слоя до
водоупора (глубина дрены), м; S—норма
осушения посередине между дренами, м;
k к и — коэффициенты фильтрации и ин-
фильтрации.
Общий приток воды в дрену при пи-
тании ее с двух сторон
Q — uEl,
где I — длина дрены.
Получив приток воды, определяют
время понижения уровня грунтовых
вод (время отвода инфильтрующихся
осадков) до принятой нормы осуше-
ния:
Т = Q/q-r,
где q1 — пропускная способность дрены
при принятом диаметре d, уклоне у. ско-
рости v и наполнению h/d.
Дрены расположены выше водоупора
(несовершенные дрены) (рис. 19.7,6).
Расстояние между дренами может быть
определено из составления уравнения
9*
баланса поступления и расхода воды.
Количество инфильтрующейся воды к
сечению /—1 при одностороннем прито-
ке
/ Е \
=	и.
Количество воды, поступающей в дре-
ну с одной стороны при фильтрую-
щей поверхности в виде окружности,
может быть записано так:
q = axk
dx
где а — угол, рад, принимают таким же
в случае расчета одиночной дрены а = л/2 +
+ /ц/0,5£.
Приравниваем выражения для q-.
/ Е \	, di)
I -х---х) и = axk—г-.
V 2	/	“
Разделяем переменные и интегрируем
выражения:
В результате получаем
р
При х=2“ и y*=h\=(H — S) имеем
s> = 2Sf[ £4-<£-">]•
(19.15)
где d — диаметр трубы дрены радиусом
г, м.
Расстояние между дренами находят
подбором Задаваясь значениями Е,
добиваются тождества между правой и
левой частями формулы (19.15) при
принятой норме осушения S
Расход воды, поступающий в дрену •
с двух сторон при длине дрены /,
Q=uEl.
Время работы дрен по понижению
уровня грунтовых вод до принятой
нормы осушения определяют так же,
как и при расчете систематического
дренажа.
Помимо рассмотренного способа, рас-
четный расход воды Q, поступающий
259
в дрены, можно определять с помощью
модуля внутреннего стока q, т. е. коли-
чество грунтовых вод (в литрах),
поступающих в дрену с 1 га в 1 с. Рас-
четный расход, подходящий к расчетно-
му участку дрены с расчетной пло-
щадью питания дрены F, определяют
в этом случае по формуле Q = qF.
После определения расчетного расхо-
да подбирают необходимые сечения
труб элементов сети.
19.6. Расчет прочности конструкций
элементов водоотводных
и дренажных систем
Расчет прочности труб. Цель расче-
та состоит в том, чтобы установить
такое заглубление труб или подобрать
такое сечение стенок, которое предохра-
няло бы трубы от разрушения. Расчет
труб на прочность по методу предель
ных состояний сводится к удовлетворе-
нию условия
Мрагч^М„р,	(19.16)
где Мрасч — расчетный изгибающий мо-
мент в сечении стенки трубы; Мп₽ — пре-
дельный изгибающий момент в сечении
стеики трубы.
Значение расчетного момента Мрасч
определяют при действии общей нагруз-
ки на трубу. Общая нагрузка, дейст-
вующая на трубу, слагается из постоян-
ной и временной нагрузок.
Постоянная нагрузка включает вес
засыпки грунта над трубой и собствен-
ный вес трубы. Временная нагрузка
возникает при действии колеса ВС на
трубу (при передаче нагрузки через
грунт).
Нагрузки от веса засыпки устанав-
ливают по следующим соображениям.
Обычно трубы водосточных сетей на
аэродромах укладывают в грунт откры-
тым способом с последующей обрат-
ной засыпкой траншеи; ненарушенный
грунт, находящийся за пределами сте-
нок* траншеи, остается в состоянии
равновесия. Поэтому трубы водосточ-
ных сетей воспринимают только вес
грунта, который был вынут из траншеи
и засыпан обратно. Наибольшее давле-
ние на трубы этой засыпки наблюда-
ется после уплотнения ее под действием
собственного веса по прошествии неко-
торого времени.
При уплотнении между засыпкой и
стенками траншеи возникают силы
трения, которые воспринимают часть
веса засыпки, находящейся выше тру
бы; остальная часть веса передается
на трубу и засыпку, заполняющую
промежутки (пазухи) между трубой и
стенками траншеи. Это обстоятельство
при подсчете нагрузки на трубу от за-
сыпки грунта учитывают введением в
расчет коэффициента вертикального
давления грунта в траншее. Под коэф-
фициентом вертикального давления
грунта в траншее понимают отношение
нагрузки от грунта на трубу к весу
вышерасположенной засыпки в тран-
шее. Численно этот коэффициент менее
единицы.
Размеры траншеи (глубина и шири-
на) определяют проектом и нормами
в зависимости от диаметра труб и
свойств грунта.
Нагрузка на трубу при постоянной
глубине укладки возрастает с увели-
чением ширины траншеи (рис. 19.8).
При ширине траншеи, больше некото-
рой «переходной» Вп, нагрузка остается
постоянной и максимальной Переход
ная ширина траншеи зависит от внеш-
него диаметра трубы, а также жест-
кости грунта и основания. Размер
переходной ширины Вп траншеи может
быть определен при помощи графика
на рис. 19.9. В тех случаях, когда
ширина траншеи будет меньше переход-
ной, в расчет вводят действительную
ширину траншеи В,.
С учетом отмеченных положений
нагрузку Q от засыпки над трубой
(Н/м) определяют на основе статики
предельного равновесия сыпучей среды,
исходя из условия равновесия элемен-
тарного слоя:
Q = kTyHBr,
где kT — коэффициент вертикального дав-
ления грунта в траншее, у — удельный
вес грунта; В — высота засыпки грунта над
верхом трубы; Вт — расчетная ширина тран-
шеи на уровне верха трубы.
260
S)	яшж«р>-
пнттнш!
Z .
I
I
$ -
Ai
в'
'н
лив
•'1
• I
Рис. 19.8. Схемы для расчета нагрузки на трубу от засыпки грунта в траншее:
а — в случае узкой траншеи; б — в случае широкой траншей
Значение коэффициента kT определя-
. ют по формуле
-2ц'«/Вт
feT = 1 ~
т 2е/
где е = 2,718— основание натуральных
логарифмов; /' — коэффициент трения мате-
риала засыпки о стенки траншеи; е =
= tg2(45° — ч>/2) — отношение бокового
давления грунта к вызывающему его верти-
кальному давлению (здесь <р — угол внут
реннего трения грунта засыпки)
Постоянная нагрузка от собственно-
. го веса грунта невелика и имеет
второстепенное значение. При расчете
тонкостенных труб ею можно прене-
бречь. При расчете бетонных и железо-
бетонных труб, обладающих значи-
тельным собственным весом, нагрузку
от него заменяют весом равномерно
распределенного эквивалентного слоя
засыпки. Значение эквивалентной, рав-
номерно распределенной нагрузки от
веса трубы (Н/м) определяют по фор-
муле
G — O,8OGo = 0,802лгСрб^,
где Go — собственный вес трубы; гср=
= £>„„ + 6/2 — средний радиус трубы.
DBH—внутренний диаметр трубы, м;
6 — толщина стенок трубы, м; v — удельный
вес материала трубы Н/м3.
Временную нагрузку на трубу прини
мают равной расчетной нагрузке на од-
ну главную опору ВС, приложенной
на поверхности земли. При определе-
нии временной нагрузки учитывают
условия передачи нагрузки от колес
через.грунт засыпки. Для этого исполь-
зуют формулы теории упругости, прини-
мая нагрузку от колес ВС в виде со-
средоточенных сил. Расчетные значения
вертикальных напряжений oz по глуби-
не определяют по формуле Буссинеска
ог =
где z — расстояние от поверхности грун-
та до точки, в которой определяются
вертикальные напряжения; Р — расчетное
значение сосредоточенной силы, приложен-
ной на поверхности грунта:
P=k^Po;
Рнс. 19.9. График для определения размера В„
(переходной ширины траншеи) в зависимости от
Н /Рнар:
/— при укладке труб на мягкий грунт; 2—то же на
твердый грунт; 3— то же на скалистый грунт
261
Ро — статическая нагрузка; kB„ — коэффи-
циент динамичности; k — коэффициент, оп-
ределяемый в зависимости от отношения
r/z из выражения
Здесь г — горизонтальная проекция рас-
стояния от точки, в которой определяют
вертикальное напряжение, до точки прило-
жения силы.
Временную статическую нагрузку
на звено трубы Ро определяют, вычис-
ляя объем эпюры вертикальных напря-
жений по площади горизонтальной
проекции трубы. Объем эпюры давле-
ний на трубу определяют, разбивая
ее на параллелепипеды, цилиндры или
пирамиды (рис. 19 10).
Если опора состоит из спаренных
колес или многоколесной тележки, то
для вычисления полной нагрузки на
трубу пользуются приемом суммирова-
ния напряжений от ряда эквивалентных
сосредоточенных сил, которыми заме-
няют распределенную нагрузку на пло-
щадки контакта каждого колеса с по-
верхностью летного поля.
Для вычисления расчетного значения
нагрузки от колес ВС на трубу необ-
ходимо учитывать динамическое дейст-
вие нагрузок, которое определяется
скоростью движения и силовыми пере-
грузками в связи с ударами колес
о неровности поверхности летного поля.
Динамический кбэффициент /гдн зависит
от глубины укладки трубы И-
Расчетная нагрузка на звено трубы
определяется суммированием постоян-
ной и временной нагрузок, приходящих-
ся на звено трубы длиной 1 м:
Р расч = Р + Q “Ь G,
где Р — временная нагрузка на трубу
от действия колес ВС; Q — постоянная
нагрузка на трубу от засыпки грунта;
,G—постоянная нагрузка от собственного
веса трубы.
Расчетный изгибающий момент в
стенках трубы определяют в соответ-
ствии с полученной полной расчетной
нагрузкой по формулам:
а)	для хрупких труб (бетонных,
асбоцементных, керамических)
Мрасч д/ Ерасч Гср,	(19.17)
б)	для железобетонных труб при
безнапорном режиме работы
..	о,25 „
Л1раеч=-^ГЕрасчГСр, (19.18)
где Ррасч — расчетная нагрузка; гср =
= £>вн + 5)/2 — средний радиус трубы при
толщине стенки fr, N — коэффициент опи-
рания трубы, принимаемый в соответствии
с рис. 17.15.
Предельный изгибающий момент в
стенках трубы при их работе на изгиб
определяют по формулам:
а) для бетонных труб
Л!,,. ш/?р р. ,
(19.19)
для железобетонных труб
Н, м	.	0,75	1.00	1.50	2,00	3,00
Лд„ .	.	1,20	1,15	1.00	0,9	0,8
Мпр = mmaRaFafh0 —	(19.20)
Рис. 19.10. Схема для определения давления на
трубу
262
при этом положение нейтральной оси
определяется из условия
maRaFa = 1 /27?„Ьх,
где 7?р — расчетное сопротивление бето-
на осевому растяжению; 7?р = /го = -|-^; k„ —
коэффициент однородности бетона; b = L —
длина рассчитываемого звена трубы, h = f>—
толщина стенки трубы; т — коэффициент
условий работы стенки трубы, принимае-
мый равным 1; та — коэффициент условий
работы арматуры, принимаемый в зави-
симости от вида арматуры; Fa — площадь
сечения продольной растянутой арматуры;
— расчетное сопротивление бетона сжа-
тию при изгибе; х — высота сжатой зоны;
ho — полезная высота сечения стенки
трубы.
Асбоцементные и керам’ические трубы
по прочности подбирают путем срав-
нения разрушающей нагрузки с уси
лием, возникающим от действия пос-=
тоянной и временной нагрузок, по фор-,
муле
"" Ррас. ’
где k — коэффициент запаса, принимае
мый для керамических и асбоцементных
труб равным 2; Pt — разрушающая нагруз-
ка, принимаемая по ГОСТу; РраСч — усилие
от постоянной и временной нагрузок;
N — коэффициент опирания труб, зависит
от условий их укладки:
Укладка на плоское дно траншеи . 1,12
Нормальная укладка, когда дну тран-
шеи придается вогнутая форма с
углом охвата трубы 90° . . . 1,50
Укладка трубы на бетонное или желе-
зобетонное основание.......2,25—3,37
(обычно
2.5)
Основания под водосточные трубы
рассчитывают для бетонных и железо-
бетонных труб с небольшой длиной
звена (обычно 1 м). Цель расчета
состоит в том, чтобы подобрать такое
сечение оснований, которое гарантиро-
вало бы основания от разрушения. Рас-
чет бетонных и железобетонных осно-
ваний на прочность производят по
методу предельных состояний при удов-
летворении условий (19.19), (19.20).
Значение расчетного момента Л)расч
определяют как для бесконечной или
полубесконечной балки, лежащей на
упругом основании.
Расчетной нагрузкой на основание
является временная нагрузка от колес
ВС. Постоянную нагрузку от веса за-
сыпки грунта над трубой, веса трубы и
собственного веса основания в расчете
не учитывают, так как указанные наг-
рузки незначительно отличаются от бы-
тового давления грунта и не могут
вызывать деформацию грунта основа-
ния.
Расчетная нагрузка от колес ВС пере-
дается на основание через грунт и не-
которую часть трубопроводов. Так как
напряжение в грунте от временной
нагрузки с увеличением высоты засып-
ки над трубой уменьшается, при расче-
те оснований под трубы следует прини-
мать:
а)	при высоте засыпки над трубой
до 2 м считать, что временная нагруз-
ка на основание передается через три
звена трубы (при длине звена 1 м);
б)	при высоте засыпки над трубой
2 м и более считать, что временная
нагрузка на основание передается через
пять звеньев.
Давление от нагрузок, приложенных
на поверхность земли, на трубы и осно-
вания, определяют по приведенным вы-
ше формулам Буссинеска идя верти-
кальных напряжений от сосредоточен-
ной силы. Значение предельного момен-
та в основаниях Л)пр определяют при
их работе на изгиб по формулам
(19.19), (19.20).
Асбоцементные и железобетонные
трубы промышленного изготовления,
имеющие большую длину (3 м и боль-
ше), укладывают без искусственных
оснований, так как они могут воспри-
нимать продольные изгибающие усилия.
Их рассчитывают так же, как и бетон-
ные и железобетонные основания, но
при определении предельного изгибаю-
щего момента принимают во внимание
особенности кольцевых сечений.
Расчет прочности смотровых, дожде-
приемных и тальвежных колодцев. Цель
расчета состоит в том, чтобы подоб-
рать такие сечения крышки, стенок,
днища колодцев, которые гарантиро-
вали бы конструкцию от разрушений.
Колодцы представляют собой конструк-
цию коробчатого типа, расчет кото-
рой как пространственной системы
сложен и трудоемок. Применительно
к колодцам подобный расчет не оправ-
дан. Стоимость ’ колодца невелика, а
перерасходы материалов, возникающие
за счет применения более простых
приемов расчета и осреднения условий
работы колодцев, незначительны. Поэ-
тому для упрощения расчета колодца
его крышку, днище и стенки рассмат-
ривают как отдельные конструктивнее
элементы.
Расчет крышки колодца в зависи-
мости от ее конструкции производят
263
как расчет балки на двух опорах или
как плиты, опертой по контуру. При
этом за счетную принимают нагрузку
от колеса, приходящуюся на расчетный
элемент. Отдельные ребра решетки
рассчитывают как балки на двух опо-
рах, нагруженных равномерно распре-
деленной нагрузкой, равной внутренне-
му давлению в пневматической шине,
умноженному на расстояние между
ребрами. Кроме ребер решетки и их
соединения с обвязкой решетки, обяза-
тельно проверяют на сжатие бетон под
опорной рамой.
Стенки смотровых и тальвежных
колодцев рассчитывают на горизонталь-
ное давление, передающееся через
грунт от колеса ВС, расположенного
рядом с колодцем. Днища колодцев
рассчитывают от воздействия нагрузок
ВС как плиты, опертые на стенки,
оголовки коллекторов — как подпорные
стенки на прочность и устойчивость.
Контрольные вопросы
1	В какой последовательности н как рассчи-
тывают коллекторы ИВПП, РД и МС?
2.	Каков порядок расчета открытых лотков
искусственных покрытий?
3.	Каковы основные положения гидравличес-
кого расчета дождеприемников?
4.	Каков порядок расчета сечений нагор-
ных канав и водоотводных систем грунтовых
летных полос?
5.	Каковы основные положения гидравли-
ческого расчета глубинного дренажа?
6.	На какие нагрузки рассчитывают трубу
водосточной сети и как их определяют?
7.	Как подбирают сечения основных эле-
ментов сооружений водосточной и осушительной
сети?
Глава 20
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ
ВОДОСТОЧНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
АЭРОДРОМА НА ЭВМ
20.1.	Алгоритм и программа
гидравлического расчета
водосточного коллектора на ЭВМ
Исходные данные для гидравлическо-
го расчета коллектора на ЭВМ сле-
дующие: характеристика дождя N и его
интенсивность при продолжительности
264
20 мин Q20; климатический коэффи-
циент с; общая площадь водосбора,
тяготеющая к коллектору F0; ширина
водосбора с искусственного покрытия
В; длина лотка между дождеприемни-
ками LLOT; продольный IPR и попереч-
ный IPOP уклоны покрытия; тип ис-
кусственного покрытия в индексах
POKR; глубина лотка Н, а также коли-
чество дождеприемных устройств или
число расчетных сечений М.
Исходные данные принимают по соот-
ветствующим таблицам и рисункам гла-
вы СНиП, глав 18 и 19 настоящего
учебника, а также по проектам искус1
ственных покрытий и водоотводных сис-
тем аэродрома Полученные результаты
работы программы выдаются на АЦПУ
в виде двух таблиц:
первая содержит заложенные в рас-
чет исходные данные (для контроля);
вторая — результаты счета: расход
(л/с), уклон, диаметр коллектора (м)
и скорость воды в коллекторе (м/с).
Рассмотрим описание программы на
языке FORTRAN-IV
1.	На основании исходных данных
Q20 и F0 устанавливают период пов-
торяемости расчетной интенсивности
дождя
P=f(Q20, F0).
2.	Определяют параметр А, равный мак-
симальной интенсивности одноминутного
дождя при принятой повторяемости (мм/
мин):
DELTA = 20** N*Q2 0 »(1 +
+ cALOG\OP)*0.0 06.
3.	Определяют коэффициенты стока
и шероховатости покрытия
(NZ, PSI)=f(POKR).
Коэффициент стока ф(Р5/) дождевых
осадков для асфальтобетонных покры-
тий принимают равным 0,96, для цемен-
тобетонных покрытий — 0,85, для щебе-
ночных материалов, обработанных ор-
ганическими вяжущими,— 0,60. Коэф-
фициент шероховатости покрытия NZ
равен 0,011 для асфальтобетонных и
0,014 — для цементобетонных покры-
тий.
4.	На основании предварительно
заданных параметров лотка (Н и
BLOT) рассчитывают скорость потока
воды в лотке (м/с):
VL ОТ = (Я/2)**(2/3) **SQRT(IPR)/NZ.
5.	Определяют время добегания воды
по лотку (мин):
TLOT — LLOT / (60*VLOT).
6.	Проверяют соотношение уклонов
/прод/Люп водосборного СКЛОНЭ.
Если это соотношение более 0,5,
вычисляется расчетный уклон по линии
наибольшего ската и расчетная длина
склона (м):
IRAS=SQRT(IPR*IPR + 1РОР*1РОР);
BRAS=B*SQPT(IPR*IPR +
+ 1POP*IPOP)/IPOP.
7.	Рассчитывают Продолжительность
добегания воды по склону (мин):
TSKL=(2A\*NZ*B/(/DELTA*PSI**0 Л2*
*SQRTfJPOP)))** (1/(1.72— 0 72*/V)).
8.	Определяют пропускную способ-
ность лотка (м/с с 1 га):
Q0=H*H*VLOT/IPOPL*\ 0 0 0,
. где IPOPL = 2*H / BLOT.
9.	Рассчитывают продолжительность
добегания воды до первого расчетно-
го сечения коллектора (мин):
Т\ =TLOT + TSKL.
10.	Определяют сток для первого
расчетного сечения коллектора (л/с).
SI = \66.7*DELTA*PSI/T\**N.
11.	Находят площадь водосбора для
первого сечения коллектора (га):
71 —(В — BLOT/2)*LLOT/l 0 0 0 0.
12.	Оценивают расход воды в первом
сечении коллектора.
Q1=S1*71.
Проверяют условие Q>Q0. Если
Q> Q0, то с помощью подпрограммы
DIAMET определяют диаметр и ско-
рость воды в коллекторе при его ук-
лоне U^0.0 03. В противном случае
глубину лотка увеличивают на 0.017/
и пересчитывают значение Q0.
Далее осуществляют проверку ско-
рости течения воды в коллекторе. Если
скорость воды в коллекторе, рассчи-
танная по подпрограмме DIAMET,
V> 0,7, то диаметр и уклон V кол-
лектора определяются подпрограммой
UKLON при 1/ = 0,7. Полученная вы-
ходная информация выдается для печа-
ти на АЦПУ. Если число сечений
М> 1, то программа продолжает рас-
чет последующих сечений коллектора.
Если М—1, программа заканчивает
свою работу.
Подпрограмма определения диаметра
трубы коллектора и скорости воды
в нем. Подпрограмма проверяет выпол-
нение условия 0.0 03 и при его
соблюдении рассчитывает значения
D1AM и V. При несоблюдении данного
условия уклону U присваивают значе-
ние /7=0.0 03, а далее осуществля-
ют расчет DIAM и V по формулам:
DIAM =(Q* 0.0 13*4** (5/3) )/(SQ/?7(t/)*
♦3.14))**3/8;
V = Q/(3.14*DIAM*DIAM).
Подпрограмма определения диаметра
трубы коллектора и его уклона. Рас-
четы в подпрограмме производят по
следующим формулам:
DMM = SQ/?7(4*Q/(V*3,14));
URL =(Q* 0.013*4** (5/3)) /DIAM*.
*(8/3)*3.14)**2.
Гидравлический расчет второго и пос-
ледующих участков коллектора (т. е.
определение диаметра и проектного
уклона труб коллектора) проводят так
же, как и для первого участка.
Расчет каждого t-го сечения начина-
ется с определения времени добегания
воды по коллектору к данному сече-
нию. Так, для второго расчетного
сечения время добегания воды состав-
ляет
72 = TLOT + TSKL + TKOL
В общем случае время добегания
воды до /-го сечения коллектора соста-
вит
7/ = 71 + LLOT/S0 /*VLOT.
265
Значение времени добегания до /-го
сечения присваивается в данном слу-
чае переменной Т = Т\ Аналогичные
преобразования претерпевает перемен-
ная V
Сток S и расход воды Q в i-x се-
чениях определяют как для первого
сечения коллектора. Искомые парамет-
ры DIAM и VI коллектора в <-м се-
чении рассчитывают аналогично. При
контроле скорости воды VI также про-
веряют условие VI ^0.7. По оконча-
нии расчета всех сечений и печати полу-
ченных результатов программа закан-
чивает работу.
20.2.	Оптимизация конструктивного
решения водосточного коллектора
В общей постановке задача оптими-
зации профиля дождевого коллектора
формулируется следующим образом.
При строительстве коллектора можно
использовать трубы различных диа-
метров; совокупность диаметров пред-
ставляет собой множество Л4. Внешние
условия на объекте позволяют укла-
дывать трубы на глубине не меньше,
чем /гт,п(м), и не больше, чем макси-
мальная /imax (м). При гидравлическом
расчете коллектора на каждом участке
можно подобрать несколько удовлет-
воряющих расчету диаметров труб dt,
каждому из которых соответствуют свой
расчетный расход Q, (л/с), уклон трубы
i, скорость движения воды v (м/с);
пропускная способность Qo (л/с) и на-
полнение h/d.
Требуется на каждом участке из
множества удовлетворяющих расчету
диаметров выбрать такой, чтобы соот-
ветствующее этому диаметру конструк-
тивное решение или вариант профиля
коллектора были оптимальными. Точ-
нее, в качестве целевой функции при
выборе оптимального варианта про-
филя коллектора следует использовать
приведенную стоимость варианта. Од-
нако определение приведенной стоимос-
ти варианта — задача весьма трудоем-
кая. В ряде случаев использовать
такой показатель в качестве целевой
функции даже при расчетах на ЭВМ
практически невозможно.
266
Целевую функцию оптимизации водо-
сточного коллектора аэродрома в об-
щем случае можно представить в виде
№.= №(х„г/,), или
Wi= W(i,d,hK,hK,lTp,a,b,c),	(20.1)
где IT — способ вычисления затрат;
xt — управляемые переменные; у, — не-
управляемые переменные; i — уклон трубы
коллектора; d — диаметр трубы коллектора;
h„—начальная глубина заложения; /гк —
конечная глубина заложения; /тр — длина
участка трубы; а — материал труб; b — ка-
тегория грунта; с — условия производства
работ.
К числу неуправляемых переменных
относится входная информация и нор-
мативно-справочная (а, Ь, с). Управ-
ляемые переменные могут изменяться
по некоторому алгоритму в процессе
оптимального решения, например зна-
чений i,d,h„,hK.
В качестве условия оптимизации
используется минимум стоимости W,
i-ro участка коллектора или стоимость
оптимального варианта IV2 (руб.),
представленный следующими функция-
ми:
(П v Р=п
2 So) ;
(20.2)
lV2 = min(lV1)^.
где п — количество участков коллекто-
ра; р — количество вариантов коллектора
(в вертикальной плоскости) в заданном
пространстве; So — стоимость участка кол-
лектора;
где а,, аг, оз, в|, в2, вз, Ci, а, сз — коэффи-
циенты, зависящие от условий строи-
тельства, глубины заложения, материала
труб; fti, k2— коэффициенты, учиты-
вающие категорию грунта и наличие грун-
товых вод.
Функциональные зависимости (20.2)
дополняют следующие ограничения:
1) d^D-, 2) d^.d„v\
3)	гтах> 4) Qnp^Q;	(20.3)
5) ^min	^max* ^min^^^^max»
где D — диаметры поставляемых для
строительства труб по СНиПу; i — уклон
трубы; Qnp — предельный расходе сечении
коллектора; v - скорость воды в трубе
коллектора; h — глубина заложения трубы;
dnfl — предельный диаметр для трубы
из данного материала.
Выбор метода оптимизации профиля
коллектора определяется аддитив-
ностью критерия зависимости (20.2).
В такой постановке целесообразно ис-
пользовать метод динамического прог-
раммирования, при котором сразу рас-
считывается оптимальный вариант про-
филя.
Методика оптимизации по этому ме-
тоду с использованием критерия урав-
нения (20.2) и системы ограничений
неравенства (20.3) включает следую-
щий порядок действий. Производится
последовательный гидравлический рас-
чет участков коллектора. При расчете
каждого участка проверяется выполне-
ние условий зависимостей (20.3). Среди
удовлетворяющих расчету диаметров на
каждом участке выбираются те, кото-
рые соответствуют условию функции
(20.2).
Рассчитав таким образом все участ-
ки, получим оптимальный вариант про-
филя коллектора.
20.3. Алгоритм и программа
оптимизации коллектора на ЭВМ
В основу алгоритма и программы
оптимизации водосточного коллектора
положен метод динамического програм-
мирования. При использовании этого
метода определение диаметров труб
коллектора на участке рассматривает-
ся как управляемый процесс, в основу
которого положен выбор оптималь-
ной стратегии нахождения такого плана
решения, который приводит к оптимиза-
Рис. 20.1. Геометрическая интерпретация задачи
оптимизации коллектора
ции расположения и конструкции кол-
лектора.
При этом поставленная задача рас-
сматривается как динамический про-
цесс поиска решения, в последователь-
ности рассмотрения положения коллек-
тора и его параметров на отдельных
участках 1, 2, ..., т — 1, т (рис. 20 1).
Таким образом, спецификой метода ди-
намического программирования являет-
ся разбивка трассы всего коллектора
на ряд элементарных отрезков (шагов
или этапов), а сам процесс решения
становится многошаговым и развива-
ется последовательно от этапа к этапу.
В данном методе отыскание мини-
мума функции многих переменных за-
меняется многократным отысканием ми-
нимума функции меньшего числа пере-
менных; задача сводится к многоша-
говой, и оптимизация ведется на каж-
дом шаге исходя из принципа опти-
мальности, сформулированного Велл-
маном. Согласно этому принципу, опти-
мальная стратегия обладает тем свой-
ством, что каковы бы ни были началь-
ное состояние и принятое начальное
решение, последующие решения долж-
ны составлять оптимальную стратегию
относительно состояния, возникающего
в результате первоначального реше-
ния.
Допустим, планируется ш-шаговая
операция (оптимизация т участков
коллектора), в результате которой
траектория из So должна попасть в
Sm таким образом, чтобы минимизиро-
вался критерий W (т. е. целевая
функция проектирования коллектора).
Для этого сделаем ряд гипотез о
результатах окончания т — 1-го этапа:
<(•) , с(2) ,	ё(*) ,
От —I» От—1» От — |-
267
-----7---------------
Подготовка массивов
исходной информации
и организации цикла
Вычислений по сече-
ниям коллектора
Запоминание
WPDSL (J)
Окончание Цикла по
точкам расчетного
сечения и переход на
следующий участок
20—L
Расчет [сечения и
перепада Высот
H1*UKL0N(L)*[)
Завершение основного
цина В прямом на -
правлении по Всем
сечениям коллектора
L,Запоминание
WPOSL(N)
----21—\	~
Организация цикла
оптимизации кол-
лектора В обрат-
ном направлении.
Выдор „траекто-
рии “укладки труд
с минимальной
стоимостью
Вычисления по оп-
тимальному Вари-
анту прокладки
трупколлектора:
UJ,V,CLUBK(N\GLUB
OLUB(J), TJ,QPO,VM.
Рис. 20.2. Блок-схема оптимизации водосточного
коллектора
Для каждой гипотезы найдем услов-
ное оптимальное управление на послед-
нем шаге:
ГЖ,). ym(S<m2)_,), .... y^StfL,).
Рассмотрим также ряд гипотез на
шаге т — 2:
S«>_2, SgL2, .... §Й’_2.
Очевидно, условное оптимальное
управление на шаге т—1 надо выби-
рать так, чтобы оно совместно с уже
выбранным на шаге обеспечивало опти-
мизацию критерия W для этих двух
шагов. Допустим, что таким управле-
нием для трех шагов является
ym_2(Slm)-3), Ут_,(5<Л2). Уга(Ж>)-
Так, поэтажно выстраивая ряд траек-
торий и выбирая из них оптималь-
ные, подходим к первому шагу, для
которого уже не требуется составлять
гипотезы, так как его состояние So
известно. Поэтому остается лишь рас-
смотреть k условных оптимальных уп-
равлений первого шага и выбрать из них
единственное оптимальное.
На примере рис. 20.1 участок кол-
лектора разбит на т вертикалей.
Общее заглубление изменяется от hmm
до /гтах при шаге заглубления Л/г.
Каждая вертикаль по уровню делится
на несколько этажей, эквивалентных
Л/г, при этом число и размер шагов
зависят от рельефа местности и требу-
емой точности расчетов. Каждая точка
268
на вертикали (см. рис. 20.1) соеди-
няется с точками соседней вертикали
и с точками начального 1 и последнего
сечения т. В результате образуются
связи, совокупность которых дает
множество вариантов расположения
профиля коллектора. В данном случае
каждая из этих ломаных линий выра-
жает допустимую стратегию управле-
ния расположением участка коллекто-
ра. Эта допустимая стратегия состоит
из определенного набора управлений
на каждом этапе. Оптимальной страте-
гии управления соответствует ломаная
с наименьшим значением целевой функ-
ции — формулы (20.1) и (20.2). Нахож-
дение оптимального профиля и кон-
струкции коллектора осуществляется по
соответствующей программе расчета на
ЭВМ, разработанной инж. В. А. Попо-
вым под руководством д-ра техн, наук
В. Е. Тригони.
Программа оптимизации предусмат-
ривает выполнение ряда операций по
нахождению наилучших параметров
профиля и сечения коллектора (рис
20.2).
Контрольные вопросы
1.	Какие основные подпрограммы использу-
ют при гидравлическом расчете водосточного
коллектора?
2.	В чем состоит постановка задачи оптими-
зации профиля водосточного коллектора?
3.	Какие основные параметры включает
целевая функция оптимизации коллектора?
4.	Каковы особенности применения дина-
мического программирования для оптимиза-
ции профиля коллектора?
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
КОНСТРУКЦИИ ИСКУССТВЕННЫХ ПОКРЫТИЙ АЭРОДРОМОВ
Глава 21
ТИПЫ ИСКУССТВЕННЫХ
ПОКРЫТИЙ
21.1.	Основные требования
к искусственным покрытиям
Грунтовые взлетно-посадочные поло-
сы (ГВПП) из-за переувлажнения
грунтов в периоды распутицы и при
интенсивных дождях не могут обеспе-
чить бесперебойную работу современ-
ных ВС в течение всего года. При
расположении ГВПП на несвязных,
пылеобразующих грунтах из-за интен-
сивного пылеобразования в сухое время
года безопасность эксплуатации ВС на
аэродромах тоже не может быть гаран-
тирована.
С целью полного устранения пере-
рывов в летной работе воздушных су-
дов и обеспечения круглогодичной бес-
перебойной эксплуатации аэродрома на
летном поле строят ВПП с искусствен-
ными покрытиями (ИВПП), обладаю-
щими достаточной несущей способ-
ностью для восприятия нагрузок от ко-
лес ВС, а также достаточно стабиль-
ных, чтобы противостоять разрушающе-
му действию климатических факторов и
не чувствительных к изменению влаж-
ности подстилающих грунтов.
Искусственные покрытия возводят
также на магистральных соединитель-
ных и вспомогательных рулежных до-
рожках, местах стоянок ВС, перронах.
Помимо заданной несущей способности,
современные искусственные покрытия
аэродромов должны обеспечивать безо-
пасность летной работы воздушных су-
дов. Для этого покрытия сооружают с
определенными нормированными укло-
нами, а их поверхность — с сохра-
270
нением ровности на протяжении всего
периода эксплуатации
При благоприятных почвенно-грун
товых, гидрогеологических и клима-
тических условиях, исключающих пере-
увлажнение и пылимость летного поля,
искусственные покрытия на аэродро-
мах низших классов можно не устраи-
вать.
Искусственное покрытие аэропорта
представляет собой сложной дорого
стоящее инженерное сооружение. По
этому вопросам удешевления строи-
тельства аэродромных покрытий, по-
вышения их качества и увеличения
долговечности при проектировании
аэродромов необходимо уделить серьез-
ное внимание.
При проектировании искусственных
покрытий большое значение придается
выбору рациональных конструкций,
применению материалов хорошего ка-
чества и обеспечению устойчивости
грунтового основания. К основным
требованиям, предъявляемым к искус-
ственным покрытиям, относятся: проч-
ность, надежность и долговечность;
беспыльность поверхности; ровность и
достаточная шероховатость, создаю-
щая сцепление колес ВС с покрытием;
сопротивляемость климатическим и
гидрологическим факторам; водонепро-
ницаемость, препятствующая проника-
нию поверхностных вод в грунтовое
основание; сопротивляемость воздейст-
вию струй выхлопных газов реактив-
ных двигателей; стойкость против
вредного действия топлива и смазоч-
ных материалов; экономичность, прос-
тота строительства при максимальной
механизации; простота ухода за покры-
тием при ремонте и содержании; воз-
можность' использования местных
строительных материалов; возможность
реконструкции покрытий при появлении
новых типов ВС с большими ско-
ростями движения и нагрузками на
опору.
21.2.	Конструктивные слои
искусственных покрытий
Конструкция искусственных покры-
тий зависит от расчетных нагрузок
ВС, схемы опор, интенсивности экс-
плуатации аэродрома и качества естес-
твенных грунтовых оснований. Искус
ственные покрытия состоят из несколь-
ких конструктивных слоев (рис. 21.1):
собственно покрытия /; искусственно
го основания 2; естественного грунто-
вого основания 3. Собственно покры-
тие и искусственное основание могут
состоять из нескольких слоев. Искусст-
венное и естественное основания состав-
ляют в целом основание покрытия.
Собственно покрытие -* это верхний
слой, непосредственно воспринимаю-
щий нагрузки от колес ВС и подверга-
ющийся воздействию природных факто-
ров. Верхний слой должен быть проч-
ным, не допускать проникания поверх-
ностных вод в основание покрытий,
иметь хорошую морозостойкость, хоро-
шо сопротивляться истиранию, не
допускать скольжения колес ВС и чрез-
мерный износ шин, не подвергаться
разрушению воздушными струями
ВС с поршневыми двигателями и пото-
кам газов реактивных двигателей. Тол-
щину собственно покрытия определяют
расчетом с учетом воздействия нагру-
зок от колес ВС и природных факто-
ров.
Искусе шное основание повышает
несущую способность грунтов, особен-
но в период, когда они находятся
в переувлажненном состоянии, регули
рует режим влажности подстилающих
грунтов, предотвращает выжимание
разжиженного грунта через швы покры-
тия при воздействии на покрытие на-
грузок от ВС и предупреждает . раз-
рушение покрытий от пучения. Искус-
ственное основание можно устраивать
из материалов меньшей прочности, чем
материалы, составляющие собственно
покрытие.
Естественное грунтовое основание
т. е. верхние слои грунта, восприни
мают давление от нагрузки, передавае-
мое через покрытие, не допуская при
этом опасных деформаций. Механичес-
кие свойства естественных грунтовых
оснований в результате воздействия
природных факторов сильно меняются
в течение года и ряда лет. Они под-
вержены увлажнению, просыханию,
промерзанцю и оттаиванию. Увеличе-
ние влажности грунтов приводит к сни-
жению их несущей способности, при-
чем тем больше, чем больше содержится,
в грунте пылеватых и глинистых час-
тиц.
Промерзание грунта сопровождается
аккумуляцией льда в его порах, уве-
личением объема и разуплотнением
оттаявшей промерзающей толщи. Вслед-
ствие этого зимой отмечается подъем
поверхности грунта, называемый мороз-
ным пучением. Весной лед в грунте тает,
поры разуплотненного грунта заполня-
ются водой и сжимаемость основания
резко повышается, что приводит к
значительному снижению несущей спо-
собности грунта. Устойчивость покры-
тия в целом в значительной степени'
зависит от тщательности подготовки
естественного грунтового основания.
Перед устройством покрытия оно долж-
но быть спланировано и уплотнено.
21.3.	Классификация покрытий
и общие положения
по их конструированию
Аэродромные покрытия можно клас-
сифицировать:
а) по характеру работы покрытия
при воздействии нагрузок от колес ВС;
б) по капитальности — сроку службы
и степени совершенства.
Рис. 21 1. Конструктивные слои покрытия

271
Phg. 21.2. Схема работы покрытий под нагрузкой:
а — жестких; б — нежестких
По характеру работы под нагрузкой
покрытия делят на две группы: жесткие
и нежесткие.
Жесткие покрытия обладают способ-
ностью воспринимать растягивающие
напряжения, вызываемые действием
нагрузки от ВС и природными факто-
рами. Покрытие под нагрузкой рабо-
тает как плита на упругом основании:
деформации покрытия* как правило,
упругие, а давление плиты на грунт
мало. Благодаря большой распредели-
тельной способности диаметры чаши
прогибов значительны, а прогибы
покрытий под нагрузкой невелики (рис.
21.2, а). К жестким относят покрытия
из монолитного предварительно напря-
женного бетона и железобетона, сбор-
ных предварительно напряженных же-
лезобетонных плит, монолитного желе-
зобетона, бетонные и армобетонные
покрытия.
Нежесткие покрытия воспринимают
растягивающие напряжения в меньшей
мере. Сопротивление нагрузкам обус-
ловливается сопротивлением подсти-
лающего грунта сжатию и боковому
выжиманию. Прогибы нежестких пок-
рытий под нагрузкой значительны, а
диаметры чаши прогиба имеют малые
размеры (рис. 21.2,6). В периоды
весенней и осенней распутиц давление
на грунт значительно возрастает, а
деформации покрытий носят упруго-
пластический характер. К покрытиям
нежесткого типа относятся: асфальто-
бетонные, щебеночные из прочных ма-
териалов подобранного состава, обра-
ботанных вяжущими материалами;
грунтощебеночные, грунтогравийные
и грунтовые, обработанные вяжущими
материалами.
В зависимости от срока службы
и степени совершенства искусственные
покрытия разделяются на капитальные
272
и облегченные Капитальные типы по-
крытий применяются на аэродромах,
предназначенных для эксплуатации
дальних магистральных ВС. Они допус-
кают большое количество взлетно-поса-
дочных операций и имеют большой
срок службы. К капитальным покры-
тиям относятся все жесткие и асфаль-
тобетонные покрытия. Облегченные
покрытия применяют на аэродромах,
предназначенных для эксплуатации
средних ВС. К облегченным относятся
покрытия из прочных щебеночных ма-
териалов подобранного состава, обра-
ботанных органическими вяжущими
материалами, покрытия из щебеночных
и гравийных материалов с обработкой
вяжущими материалами, а также пок-
рытия из грунтов и местных мало-
прочных минеральных материалов, об-
работанных органическими и неорга-
ническими вяжущими.
Капитальные покрытия можно уст-
раивать во всех дорожно-климати-
ческих зонах на участках с гидрогео-
логическими условиями 1 и II типов по
классификации гидрогеологических
условий, приведенной выше.
Капитальные покрытия в гидрогеоло-
гических условиях III типа не приме-
няются.
При необходимости строительства
покрытий на участках с III типом
гидрогеологических условий предус-
матривают соответствующие инженер-
ные мероприятия (осушение, понижение
уровня грунтовых вод, возведение на-
сыпей) с целью приведения имеющих-
ся условий к II типу.
Минимальное возвышение поверхнос-
ти покрытий над уровнем подземных
вод во всех случаях должно быть не
менее приведенных в табл. 21.1. При
таких возвышениях влияние капилляр-
ного поднятия грунтовых вод на допол-
Таблица 21.1
Грунт основания (насыпи)	Минимальное возвышение поверхности аэродромного покрытия над уровнем подземных вод, м, в дорожно-климатической зоне			
	II	III	IV	V
Песок средней крупности	1,1	0,9	0,8	0,7
» .мелкий, супесь	1,6	1,2	1.1 1,5	1.0
Глина, суглинок, песок и супесь пылеватые	2,3	1,8		1.3
нительное увлажнение оснований зна-
чительно снижается.
Искусственные покрытия, как прави-
ло, устраивают на искусственных ос-
нованиях из материалов, обработанных
органическими или неорганическими
вяжущими.
При II типе гидрогеологических ус-
ловий, в тех случаях, когда грунтовыми
основаниями являются глины, суглинки,
пылеватые и тяжелые суглинки или
пылеватые супеси, в конструкциях
оснований следует предусматривать
дренирующие слои из хорошо фильт-
рующих материалов. Минимальные
толщины дренирующих слоев из средне-
и крупнозернистых песков принимают
по табл. 21.2.
В последние годы в дорожном и
аэродромном строительстве начали
применяться конструкции покрытий с
синтетическими прослойками из рулон-
ных материалов. Введением в конструк-
цию покрытия синтетической текстиль
ной прослойки достигается увели
чение механической прочности основа-
ния за счет улучшения водно-теплО-
вого режима, восприятия прослойкой
растягивающих и сдвигающих усилий.
Малая материалоемкость, экономич-
ность и технологичность синтетичес-
ких прослоек обусловит их применение
прежде всего при строительстве аэро-
дромов в неблагоприятных климати-
ческих условиях.
При устройстве оснований из крупно
зернистых материалов, укладываемых
непосредственно на глинистые, сугли-
нистые и пылеватые грунты, должна
быть предусмотрена противозаиливаю-
щая прослойка, исключающая прони-
кание грунта при его увлажнении в
слой крупнозернистого материала.
Прослойку устраивают из песка, шлака,
естественного грунта, обработанного
вяжущим и другим материалом, не
переходящим в пластическое состояние
при увлажнении. Толщину слоя при-
нимают не менее размера наиболее
крупных частиц материала, но не менее
5 см
Искусственные основания, устраива-
емые на участках с грунтами, под-
верженными пучению, имеют свои осо-
бенности.
При конструировании * аэродромных
покрытий на участках с неблагоприят
ными условиями увлажнения во П и
III дорожно-климатических зонах
предотвращению морозного пучения
могут способствовать следующие меро-
приятия: - обеспечение необходимого
возвышения дна корыта покрытий над
уровнем грунтовых вод (см. табл.
21.1); использование грунтов, не под-
верженных зимнему вспучиванию и
Таблица 21.2
Грунт естественного основания	Минимальная толщина, см, дренирующего слоя для дорожно-климатической зоны			
	I	II	III	IV
Глина, суглинок	35	30/35	20/25	15
Суглинок и супесь пылеватые	50	40/50	30/35	15/20
Примечание. Толщину слоя, указанную перед чертой, следует принимать для районов, расположен-
ных в южной части дорожи о-климатической зоны, после черты—в северной части.
273
Таблица 21.3
Конструкции покрытий	По СНиПу в/к	Применение по категориям нагрузок				
		I	II	III	IV	V
1	2	3	4	5	6	7
Монолитные предваритель- но напряженные железобе- тонные	+	+	+	—	—	—
Железобетонные	+	+	+	—	—	—
Армобетонные	+ .	+	+	+	+	—
Сборные из предварительно напряженных железобетон- ных плит заводского изготов- ления			+ «	+	+	
Бетонные	+	+	+	+	+	+
Асфальтобетонные	—	+	+ .	+	+	
Из прочных щебеночных материалов подобранного со- става, обработанных вязкими битумами или дегтями				+	+	+
Из грунтощебеночных или грунтогравийных материалов и грунтов, обработанных ор ганическими и неорганиче- скими вяжущими					+	+
Примечания 1 Категорию нормативной нагрузки определяют в зависимости от нормативной нагрузки
на основную опору ВС.
2 Знак « + » означает целесообразность применения конструкций; знак <—»— нецелесообразность.
VI
8
весеннему снижению сопротивления
нагрузкам (песок, гравий, шлаки,
щебень), устройство теплоизолирую-
щих прослоек, снижающих глубину про-
мерзания.
Искусственное основание при нали-
чии пучинистых грунтов укладывают
взамен пучинистых грунтов. В сумме
искусственное основание из непучинис-
тых грунтов и покрытие составляют
непучинистый (стабильный) слой. При
малых глубинах промерзания до 1 м
толщину стабильного слоя принимают
равной глубине промерзания грунтов в
данной местности. При больших глуби-
нах промерзания производят замену пу-
чинистых грунтов непучинистыми на
некоторую глубину с таким расчетом,
чтобы естественные грунты после
укладки искусственных оснований и
покрытий не смогли бы развить пучения
сверх допустимого значензч для дан-
ного покрытия исходя из е> прочности
и безопасной работы ВС.
274
Для устройства термоизолирующих
слоев можно использовать различные
материалы. Наиболее перспективны пе-
нопласты, обладающие низкой тепло-
проводностью, водонепроницаемые и не
разлагающиеся в грунте. При их от-
сутствии можно использовать керамзи-
тобетон, шлакобетон и другие пористые
материалы при условии, что они морозо-
устойчивы и их коэффициенты тепло-
проводности не менее чем в 1,5—2 раза
меньше коэффициента теплопроводнос-
ти грунта. Прослойки из пористых во-
допроницаемых материалов не должны
быть насыщены влагой. Поэтому такие
термоизоляционные слои должны быть
уложены между слоями из рулонных
гидроизоляционных материалов или
прослоек песчано-битумных смесей или
песчаного асфальта.
Термоизоляционные слои должны
настолько уменьшать глубину промер-
зания грунтового основания, чтобы
вспучивание покрытий не превышало
допустимого значения.
Типы и конструкции искусственных
покрытий устанавливают в зависимости
от категории расчетной нагрузки,
климатических и гидрологических фак-
торов с необходимым технике эконо-
мическим обоснованием и наличием
местных ' строительных материалов
(табл. 21.3).
Участки, непосредственно примы-
кающие к искусственный покрытиям
ИВТ1П, РД, МС и перронов и под-
вергающиеся воздействию газовых и
воздушных струй от двигателей ВС,
а также возможным воздействиям аэро-
дромных транспортных и эксплуата-
ционных средств, укрепляют.
Рекомендуемые конструкции покры-
тий для укрепляемых участков обочин
приведены в табл. 21.4.
Контрольные вопросы
1.	Каковы основные требования к искусствен-
ным покрытиям?
2.	Назовите конструктивные слои искусствен-
ных покрытий.
3.	Как классифицируют аэродромные покры-
тия?
4.	Назовите общие положения по конструи
рованию покрытий.
Глава 22
ПОКРЫТИЯ ЖЕСТКОГО ТИПА
22.1. Принципы конструирования
покрытий жесткого типа
Покрытия жесткого типа на аэро-
дромах СССР и за рубежом получили
наибольшее распространение. Они
имеют следующие преимущества: высо-
кую несущую способность, не завися-
щую от времени года и состояния
грунта на летном поле; малое сопротив-
ление качению колес (коэффициент
сопротивления движению составляет
примерно 0,012—0,015) и большое тре-
ние скольжения как для сухого, так
и для влажного состояния поверхности
покрытия (коэффициент трения сколь-
жения колеса ВС в среднем состав-
ляет 0,70); малый износ поверхности
покрытия от эксплуатационного воз-
действия колес ВС и хорошую сопро-
тивляемость воздействию струи выхлоп-
ных газов реактивных двигателей, а
также стойкость против действия горю-
че-смазочных материалов; возможность
строительства покрытия механизиро-
ванным способом и поточным методом,
сравнительно низкие эксплутационные
расходы.
Однако низкая сопротивляемость
основного материала — бетона — рас-
тягивающим напряжениям обусловли-
вает невысокую сопротивляемость
жестких бетонных покрытий темпера-
турно-усадочным факторам, которые
могут развивап. в покрытиях напря-
жения, особенно опасные в период
твердения бетона, когда они не имеют
еще расчетной прочности. Эти особен-
ности жестких покрытий требуют наз-
начения надежных конструкций, про-
ведения специальных мероприятий,
уменьшающих влияние отрицательных
свойств бетонных покрытий.
Под влиянием температурных воз-
действий линейные размеры покрытий
изменяются. Этим изменениям препят-
ствуют силы трения, развивающиеся
между покрытием и основанием, кото-
рые вызывают собственные напряже-
ния. Для уменьшения сил трения меж-
ду покрытием и основанием устраива-
275
ют разделительные прослойки из би-
туминизированной бумаги, перга-
мента, пластмассовой пленки или пес-
чано-битумной смеси
При изменении температуры и влаж-
ности в монолитных жестких покры-
тиях возникают растягивающие, сжи-
мающие и изгибающие усилия, вызы-
вающие растрескивание плит Для сни-
жения этих усилий и предотвращения
растрескивания бетонные, армобетон-
ные и железобетонные покрытия раз-
бивают на отдельные плиты продоль-
ными и поперечными швами Если это-
го не сделать, то покрытие само-
произвольно разделится на плиты, т. е.
получится паутина трещин, в которые
будут проникать атмосферные осадки,
переувлажнять естественное основание
и снижать его несущую способность.
В местах возможного появления тре-
щин устраивают продольные и попереч-
ные швы, заполняемые водонепрони-
цаемым материалом. Как правило, про-
дольные и поперечные швы покрытия
в плите пересекаются под прямым уг-
лом. При разбивке швов вразбежку
или смещении их в плане наблюда-
ется образование трещин по направ-
лению примыкающих поперечных швов
в виде отколов углов. Такие разруше-
ния появляются вследствие температур-
ных деформаций и больших сил тре
ния в швах
Швы покрытия устраивают по типу
швов сжатия или типу швов расшире-
ния. Швы сжатия дают возможность
плитам сокращать свои размеры, т. е.
сжиматься при усадке бетона в процес
се его твердения и при понижении
температуры. Швы расширения пред-
ставляют собой зазоры между соседни-
ми плитами, ширина которых обеспе-
чивает свободу перемещения плит при
расширении, повышении температуры
или увеличении влажности бетона.
По типу швов сжатия устраивают
продольные и поперечные швы.
Швы расширения устраивают в мес-
тах примыкания одних элементов
аэродромных сооружений к другим
(РД к РД, РД к ИВПП или МС и т. д.),
а также в особо сложных климатичес-
ких и гидрогеологических условиях Ра
нее швы расширения устраивали через
40—90 м. Однако в последние годы в
СССР и ряде стран мира от их устрой-
ства отказались, так как швы ослабля-
ют покрытие. При нагружении покрытий
краевые и угловые участки не соеди-
ненных друг с другом плит оказыва-
ются более слабыми, чем центральные
участки плит. Для связи соседних плит
с целью передачи нагрузки от колес
Таблица 22.1
Аэродромное покрытие	Минимальный проектный класс бетона по прочности	
	на растяжение при изгибе	на сжатие В
Однослойное сборное из железобетонных предварительно напря женных плит, армированное: проволочной арматурой или арматурными канатами	4.0	30
стержневой арматурой	3,6	25
Однослойное монолитное бетонное, армобетонное н железобетон-	4,0	30
ное с неиапрягаемой арматурой Верхний слой монолитного бетонного, армобетонного или железо-	4,0	30
бетонного двухслойного покрытия с неиапрягаемой арматурой Ннжний слой двухслойного покрытия и подшовные плиты	2,8	20
Примечания. 1. Для железобетонных покрытий с неиапрягаемой арматурой проектный класс бетона
по прочности на сжатие следует принимать не ниже ВЗО (без ограничения класса по прочности иа растяжение
при изгибе).
2 Для покрытий, рассчитанных под нормативные нагрузки V н VI категорий, допускается принимать
проектный класс по прочности иа растяжение при изгибе н класс по прочности на сжатие бетона соответственно
ие ниже Выь 3,2 и В25.
3 В качестве монтажной, распределительной и конструктивной арматуры, а также для элементов стыковых
соединений следует применять горячекатаную арматурную сталь гладкую класса А I марки СтЗ и стальную
низкоуглеродистую холоднотянутую проволоку класса В,,-1	'
276
Т а б л и ц а 22.2
Класс бетоиа, по прочности, на растя- жение при изгибе	Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа. при расчете		Начальный модуль упругости бетона, МПа	
	по прочности	по образованию трещин	тяжелого	мелкозернистого (песчаного)
2,8/35	2,26			2,60-104	2,16-Ю4
3,2/40	2,75	—	2,84-104	2,31-104
3,6/45	3,04	3,60	3,04-104	2,45-104
4,0/50	3,43	4,00	3,24-104	2 60-Ю4
4,4/55	3,73	4,40	3,53-104	—
4,8/60	4,10	4,80	3,53-104	—
5,2/65	4,40	5,20	3,73- Ю4	—
5,6/70 '	4,80	5,60	3 73-104	
6,0/75	5,10	6,00	3,82-104	— \
6,4/80	5,50	6,40	3,82-104	—
Примечания. 1. Перед чертой класс бетона по прочности на растяжеиие при изгибе после черты—
соответствующая ему при коэффициенте вариации прочности 0,135 марка бетона по прочности на растяжеиие
при изгибе.
2. Классы бетона отвечают гарантированной прочности бетона на растяжеиие при изгибе с обеспечен-
ностью 0,95.
3. Начальный модуль упругости мелкозернистого бетона приведен для бетоиа естественного твердения,
приготовленного из песков с модулем крупности свыше 2.0; для бетоиа естественного твердения, приготовленного
из песков с модулм крупности менее 2,0; табличные значения следует умножать на 0,9.
ВС с одной плиты на другую устраи-
вают стыковые соединения, усиливаю-
щие краевые и угловые участки плит.
К стыковым соединениям предъявляют
два требования: они должны допус-
кать горизонтальное перемещение плит
при температурных деформациях плит
(сжатие — зимой, расширение — ле-
том); не должны допускать взаимные
вертикальные поперечные смещения
смежных плит при воздействии колес
ВС, т. е. обеспечивать передачу части
нагрузки с одной плиты на другую.
Во всех швах, как правило, предус-
матривают стыковые соединения: шты-
ревые и шпунтовые.
В отдельных случаях вместо устрой-
ства стыковых соединений производят
усиление краевых участков плит арми-
рованием или утолщение этих участков.
В поперечных швах расширения реко-
мендуется устройство подшовных плит.
Устройство швов без стыковых соеди-
нений или без усилений краевых участ-
ков допускается в двухслойных покры-
тиях и для продольных швов моно-
литных предварительно напряженных
покрытий с двухосным обжатием.
Требуемые толщины конструктивных
слоев аэродромных покрытий определя-
ются расчетом. Материалы, применя-
емые при строительстве жестких покры-
тий, должны удовлетворять ряду требо-
ваний (табл. 22.1, 22.2). Для нижнего
слоя двухслойных покрытий и термо-
изоляционных слоев оснований приме-
няют песчаный бетон, керамзитобетон
и шлакобетон пористых доменных шла-
ков. Марки и расчетные характерис-
тики этих бетонов приведены в табл.
22.3.
Морозостойкость бетона должна быть
не ниже указанной в табл. 22.4.
Для армирования жестких аэродром-
ных покрытий используют стержневую и
проволочную арматуру. Вид и класс ар-
Таблица 22.3
Вид бетона для искусствениых оснований жест- ких покрытий	Класс бетона по прочности на растяже- иие при изги- бе Bfe/fe	Расчетное сопротив- ление рас- тяжению Rbtb, МПа	Модуль упругости Eb-103, МПа
Кера мзитобетон	1,6/20	1,2	12
	2,0/25	1,5	13
	2,4/30	1,8	14
	2,8/35	2,1	15
Мелкозернистый	1,6/20	1,2	14
(песчаный)	2,0/25	1,5	17
	2,4/30	1,8	20
Шлакобетон	1,6/20	1.2	9,5
Примечание. Перед чертой указан класс бе-			
тома по прочности на растяжеиие при изгибе Вмь
после черты — соответствующая ему прн коэффи
циенте вариации прочности 0,135 марка бетона по
прочности иа растяжение при изгибе Ри.
277
Таблица 22.4
Климатические условия	Морозостойкость бетона не ниже	
	для однослойного и верхнего слоя двухслойного покрытия	для нижнего слоя двухслойного покрытия
Мягкие	100	50
Умеренные	150	75
Суровые	200	100
Примечания. 1. Мягкие климатические усло-
вия характеризуются среднемесячной температурой
наружного воздуха наиболее холодного месяца от О
до мийус 5 °C, умеренные ниже минус 5 до минус
15 °C, суровые—ниже минус 15 °C.
2. Расчетную среднемесячную температуру наруж-
ного воздуха принимают в соответствии с указаниями
СНиП 2.01.01 82.
матуры устанавливают в зависимости
от типа покрытий и назначения армату-
ры в конструкции.
В качестве напрягаемой арматуры
применяют, горячекатаную арматурную
сталь периодического профиля класса
А-IV; горячекатаную арматурную сталь
периодического профиля класса A-V;
термически упрочненную арматурную
сталь классов Ат-IV, Ат-V, Ат-VI;
стальную холоднотянутую проволоку
периодического профиля класса Вр-1.
В качестве ненапрягаемой арматуры
применяют: горячекатаную арматурную
сталь периодического профиля классов
А-П, А-Ш; стальную низкоуглеро-
дистую холоднотянутую проволоку
класса В-I для армирования одноосно-
обжатых плит сборных покрытий.
Для устройства оснований под капи-
тальные покрытия можно применять
щебень, гравий, песчано-гравийные,
грунто-гравийные и грунто-щебеночные
смеси, местные грунты, дресва, раку-
шечник, песок, а также кислые и основ-
ные доменные шлаки. Для заполнения
швов жестких покрытий применяют за-
полняющие материалы. Эти материалы
должны хорошо сцепляться с бетоном,
не выдавливаться из шва и восстанав-
ливаться после подвижки плит при тем-
пературных деформациях.
В качестве заполняющих материалов
применяют: полимерные герметики, эла-
стичные прокладки, резинобитумное вя-
жущее (РБВ), мастики' изол, М-1
(табл. 22.5).
Резинобитумное вяжущее представ-
ляет собой однородную массу, изготав-
ливаемую из крошки старой резины,
битума, кумароновой смолы и пласти
фицирующих добавок — полиизобути-
лена и нефтяного масла АК-15. Состав
резинобитумного вещества по массе в
процентах следующий: резиновая крош-
ка .— 20, битум БНК-4 —- 63, кумароно-
вая смола — 5, полиизобутилен П-200
—5, масло ДК-15—7
22.2. Бетонные покрытия
Бетонные покрытия устраивают одно-
слойными и двухслойными. Максималь-
ную толщину однослойных покрытий
назначают исходя из технической воз-
можности бетоноукладочных комплек-
тов и принятой технологии строитель
ства. В том случае, когда по расчету
требуется толщина покрытия больше
допустимой при принятой технологии,
устраивают двухслойные покрытия
(рис. 22.1).
В двухслойных покрытиях для нижне-
го слоя применяют тощий бетон, песко-
бетон, шлакобетон или керамзитобетон.
Шлакобетон и керамзитобетон облада-
ют хорошей термоизолирующей способ-
ностью, и поэтому их целесообразно
применять в пучинистых районах для
уменьшения глубины промерзания.
Верхний слой двухслойных покрытий
принимают такой же, как и при одно-
Т а б л и ц а 22.5
Марка мастики	Материалы, входящие в состав мастнк, % по массе						
	Резиновая крошка	Битум	Тугоплавкий сплав	Кумароновая смола	Канифоль	Асбест 1 -го сорта	Песок мелкий
Изол!	19.0	60.0	—	4,0	2,0	15,0	
Изол II	20.0	75,0	—	5,0	—	—	_—
М I	—	24,0	56	—			3	6,0	14
278
слойных. Между плитами верхнего и
нижнего слоев располагается раздели-
тельная прослойка из полимерных и ру-
лонных материалов, уложенных в два
слоя, или слоя пескобитума толщиной
0,5—1,0 см. Под нижним слоем устраи-
вают обычное искусственное основание.
Применение двухслойных бетонных пок-
рытий дает существенный технико-эко-
номический эффект при строительстве
аэропортов в районах, где имеются
местные строительные материалы, поз-
воляющие применять для нижних слоев
менее прочные материалы — тощий
бетон, пескоцемент и др.
Для предотвращения растрескивания
от внутренних температурно-усадочных
напряжений бетонные однослойные
покрытия и верхний слой двухслойных
покрытий проектируют из прямоуголь-
ных плит при соотношении сторон в пла-
не 1:1—1:1,5. Наибольший размер сто-
роны плиты для однослойных и верхне-
го слоя двухслойных покрытий не дол-
жен превышать 5 м для бетонных по-
крытий толщиной до 0,3 м и 7—7,5 м —
толщиной более 0,3 м. Размеры плит
нижнего слоя двухслойных покрытий
могут быть увеличены до 10 м.
При устройстве однослойных бетон-
ных покрытий и верхнего слоя двухслой-
Рнс. 22.1. Типовые сечения покрытий:
а — бетонных однослойных, б — двухслойных; 1— це-
ментобетон; 2— разделительная прослойка, 3— тощий
бетон (грунтоцемент); 4 искусственное основание,
5- естественное основание

ных в местах сопряжений ИВПП с РД,
а также* на МС, перронах и других по-
добных участках применяют нестан-
дартные плиты. Наименьшая длина та-
ких нестандартных плит 2,5—3,0 м, ина-
че не обеспечивается устойчивость плит
при многократном воздействии нагрузок.
Стандартные прямоугольные бетон-
ные плиты образуются делением покры-
тия продольными и поперечными швами
сжатия (рис. 22.2). При разбивке раз-
личных участков бетонных покрытий на
плиты (см. рис. 22.2) возникает боль-
шое количество швов. Опыт показывает,
что деформационные швы часто яв-
ляются первоначальными очагами раз-
рушения, и поэтому их большое коли-
Рнс. 22.2. Схема расположения плит на бетонном покрытии ИВПП:
1— продольные швы; 2— ось лотка; 3— поперечные ложные швы сжатия; 4 продольные ложные швы; 5— пли-
ты лоткового ряда; 6— отмостка
279
чество — также один из главных не-
достатков бетонных покрытий.
В бетонных покрытиях швы сжатия
устраивают без зазора. Зазор в них об-
разуется в последующее время при
сжатии плит. Шов сжатия может быть
сквозным с тонкой прокладкой из рулон-
ного материала (пергамин, изол). Наи-
более распространены швы сжатия по
типу ложных швов, для чего плиту про-
резают сверху на '/« толщины. При по-
явлении в плите опасных температур-
ных или усадочных растягивающих на-
пряжений разрыв ее происходит по
этому ослабленному сечению, и ложный
шов превращается в шов сжатия. Рас-
стояние между швами сжатия опреде-
ляется размерами плит данного бетон-
ного покрытия (не более 5,0—7,5 м).
Швы расширения устраивают с зазо-
ром. Ширина швов расширения тем
больше, чем больше расстояние между
ними. Швы расширения одновременно
выполняют и роль швов сжатия, а швы
сжатия роль швов расширения выпол-
нять не могут. Как швы сжатия, так и
швы расширения должны быть водоне-
проницаемы. В процессе эксплуатации
покрытия ширина швов постоянно ме-
няется, поэтому заполнять их надо та-
ким материалом, который имеет доста-
точную упругость и* сохраняет водоне-
проницаемость шва при расчетных из-
менениях ширины.
В настоящее время для заполнения
швов в бетонных покрытиях применяют
полимерные герметики, эластичные
прокладки, мастику изол и резиноби-
тумное вяжущее, которые в наибольшей
степени отвечают указанным выше тре-
бованиям.
В бетонных покрытиях стыковые сое-
динения можно устраивать в виде шты-
рей или шпунта.
Штыревое соединение, в котором
нагрузка с одной плиты передается на
соседние при помощи металлических
штырей, получило наибольшее рас-
пространение. Штыревое соединение
применяют в поперечных и продольных
швах. Штыри изготавливают из гладкой
круглой стдли класса А-I диаметром
20—40 мм, длиной 40—50 см (табл.
22.6). Штыри располагают в одной го-
ризонтальной плоскости строго па-
раллельно поверхности плит, перпен-
дикулярно к шву на расстоянии 30—50
см друг от друга. В швах расширения
одну половину штыря заделывают на-
глухо в одной из плит, а другую для пре-
дупреждения схватывания с бетоном
смежной плиты покрывают слоем биту-
ма и надевают на конец штыря гильзу из
жести, картона, толя для образования
пространства, позволяющего штырям
перемещаться при удлинении плит (рис.
22.3,а). Свободное пространство в кол-
пачке заполняют деревянной или вой-
лочной пробкой, которая сжимается при
расширении плит. Между плитами зак-
ладывают антисептированные доски из
древесины мягких пород. Высоту до-
сок принимают на 4 см меньше толщины
плиты. Эту верхнюю часть шва запол-
няют битумной мастикой. В поперечных
швах сжатия, выполняемых по типу
ложных швов, штыри покрывают биту-
мом на полную длину и закладывают в
бетон без муфт и без доски (рис. 22.3,
б). Паз в верхней части плит глубиной
/< толщины плиты заполняют битум-
ной мастикой.Для обеспечения проект-
ного положения штырей применяют в
единую конструкцию на стройдворе и в
собранном виде доставляют к месту ус-
тановки.
Шпунтовые соединения устраивают
преимущественно в продольных швах.
Таблица 22.6
Толщина покрытия, см	Диаметр штырей, мм		Длина штырей, см		Расстояние между штырями, см			
	прямых	изогнутых	прямых	изогнутых тых	прямыми	изогну- тыми	прямыми	изогну- тыми
					в сквози	ых швах	В Л0ЖН1	ях швах
20 и менее	20	12	40	42	30	50	40	50
22-30	25	14	50	46	30	50	40	50
32 40	30- 40	А16	60	50	30	50	40	50
280
Рис. 22.3. Конструкция штыревого соединения:
а шов расширения; б шов сжатия; в — установка штырей в плане, 1 обмазка штыря битумом; 2
пробка из войлока, мягкого дерева нли иного упругого материала; 3— гильза нз картона, жести или толя;
4—монтажная арматура d=f> мм; 5—битумная мастика; 6—доска, 7—металлический штырь; 8— колья
сечением 4X4 см, длиной 80 см, забиваемые через 1 м; 9— штыри d = 6 мм, длиной 20 см, забиваемые через
1 м; 10— крепление вязальной проволокой; //— сварка; 12— шпунт
При строительстве покрытий средства-
ми малой механизации или укладке бе-
тона через плиту шпунтовые соединения
применяют и в поперечных швах. Шпун-
товые соединения устраивают по типу
швов сжатия и расширения при помощи
приставной опалубки, которую прикреп-
ляют к рельсформе (рис. 22 4). Размеры
элементов шпунтового соединения в
зависимости от толщины плит приведе-
ны в табл. 22.7.
Применять шпунтовые швы в плитах
толщиной менее 0,24 м не рекомендует-
ся, что вызвано опасностью откола зу-
бом края шпунта. При толщине плит
менее 0,24 м применяют сквозные швы.
Для усиления краевых участков плиты
армируют по контуру сварными метал-
лическими каркасами из трех — пяти
стержней арматуры класса А-II диа-
метром 12—14 мм. Каждый каркас сос-
тоит из верхней и нижней арматуры,
связанной между собой монтажной ар-
матурой диаметром 6 мм. Перед бетони-
рованием плит арматурные каркасы ус-
танавливают на бетонные подкладки
толщиной 2—3 см для получения за-
щитного слоя. Армирование краевых
участков плит у сквозных швов произ-
водят у швов расширения, сжатия и
ложных (рис. 22.5 и табл 22 8).
Двухслойные покрытия устраивают с
совмещенными и несовмещенными
швами в слоях (с несовмещенными
швами считают покрытия, в которых
продольные и поперечные швы в верх-
нем и нижнем слоях взаимно смещены
более чем на 2/гв где hK — толщина
верхнего слоя). При устройстве покры-
тий с совмещенными швами предусмот-
рено взаимное смещение швов в обоих
направлениях от 1,5 до 2hB.
Двухслойные покрытия с совмещен-
ными швами устраивают со стыковыми
соединениями в продольных и попереч-
ных швах верхнего слоя.
281
Рис. 22.4 Конструкция шпунтового соединения:
а шов сжатия; б шов расширения; /—битумная мастика; 2—обмазка битумом (8 — 1 4- 1,5 мм); 3—доща-
тые прокладки (б=15 мм)
В двухслойных покрытиях с несовме-
щенными швами стыковые соединения
устраивают только в поперечных техно-
логических (рабочих) швах. В нижней
зоне плит верхнего слоя устраивают
краевое армирование.
Для искусственного основания бетон-
ных покрытий (в том числе и для пес-
чаных оснований) применяют разно-
мерные пески, удовлетворяющие требо-
ваниям, приведенным в табл. 22.9. Тол-
щину песчаного основания принимают
не менее 15 см.
При расположении аэродромов на
местности, когда грунтами основания
являются глины, суглинки, пылеватые и
тяжелые суглинки или пылеватые су-
глинки, характеризующиеся плохой
фильтрацией, при недостаточном по-
верхностном водоотводе и низком уров-
не грунтовых вод бетонные покрытия
устраивают на основаниях из материа-
лов, обработанных неорганическими
или органическими вяжущими, а в кон-
струкциях оснований устраивают дре-
нирующий слой. Покрытия могут быть
без дренирующего основания при нали-
чии благоприятных гидрогеологически-х
условий и песчаных естественных грун-
тов.
Щебеночные и гравийные смеси при-
меняют для устройства оснований толь-
ко при отсутствии опасности взаимного
проникания гравия и подстилающего
слоя грунта;
В<» всех случаях устройства основа-
ний и? гравийно-щебеночных смесей
желательно укреплять подстилающего
слоя на глубину 10—15 см. Грунты
можно не укреплять, когда механи-
ческий состав гравийно-щебеночных
смесей подобран применительно к сос-
таву грунта естественного основания по
типу подбора фильтрующего заполните-
ля для дрен. Укрепление грунтов осно
вания, как правило, может осуществ-
ляться в III—IV дорожно-климати-
ческих зонах. Во II дорожно-климати-
ческой зоне укреплению могут быть под-
вержены легкосуглинистые, супесчаные
и другие крупнозернистые грунты. В ка-
честве укрепляющих материалов ис-
пользуют органические и неоргани-
ческие вяжущие: жидкий битум, камен
ноугольные и торфяные дегти, высоко-
смолистые нефти, портландцемент, га
шеную и негашеную известь. Приме-
нение извести для укрепления основа-
ний под бетонные покрытия ограниче-
но в IV и V дорожно-климатических 30-
Т а б л и ц а 22.7
Толщина плит, см	Размеры элементов шпунтового соединения, см			Толщина плит, см	Размеры элементов шпунтового соединения, см		
	а	Ь	С		а	Ь	С
18	6,0	6,0	6,0	26	9,0	8.0	9,0
20	7,0	6,0	7,0	28	9,5	9,0	9,5
22	7,5	7.0	7,5	30	10,0	10,0	10,0
24	8,0	8,0	8,0				
282
Рис. 22.5. Схемы армирования краевых участков плит у сквозных швов:
а — шов расширения с дощатой прокладкой; б — шов сжатия; в — ложный шов;
/— рабочая арматура диаметром 12—14 мм; 2— монтажная арматура диаметром 6 мм; 3— гвозди диаметром
26 мм, 4— деревянные бруски 4X4 см длиной, равной высоте Н = 4 см, через 100 см; 5 дощатая прокладка
толщиной 1,5 см; 6— монтажная арматура диаметром 7 мм, 7— бетонные прокладки ЮХЮХЗсм, 8 битумная
обмазка слоем толщиной 1 —1,5 мм; 9— битумная мастика
нах ввиду недостаточной ее морозоус-
тойчивости. При устройстве бетонных
покрытий на искусственном основании
из щебня, гравия, шлака поверх искус-
ственного основания устраивают вырав-
нивающий слой из песка толщиной 3—5
см. Наибольшее распространение в нас-
тоящее время получили искусственные
основания из материалов, обработан-
ных органическими вяжущими.
Возможные варианты конструкций
бетонных покрытий с применением раз
личных искусственных оснований по-
казаны на рис. 22.6.
Конструкции цементобетонных (в том
числе и армированных) аэродромных
покрытий при их строительстве ком-
плектом высокопроизводительных ма-
шин со скользящими формами ДС-100
имеют ряд особенностей. Продольные и
поперечные швы устраивают нарезкой
в затвердевшем бетоне шириной 0,6—
0,8 см на глубину '/4 толщины плиты
с последующим заполнением швов мас-
Таблица 22 8
Толщина плнт, см	Количество стержней арматуры класса А-11			
	в сквозных швах		в ложных швах	
	Верхняя зона	Нижняя зона	Верхняя зона	Нижняя зона
16—22	4012	4012	3012	3012
24—26	5012	5012	4012	4012
28—30	5014	50 14	4014	4014
32—40	5016	50 16	4016	4016
Примечание. Диаметр стержней арматуры—в миллиметрах.
283
Таблица 22.9
Вид песка /	Количество частиц, задерживающихся на сите, %, при размере отверстий, мм					Содержание пылева- то-глнинстых частиц (мельче 0,05 мм), % по массе, в зонах	
	2	1	0,5	0,25	0,15	умерен него ув- лажнения	избыточ- ного ув- лажнения
Крупный	До 35	50	—1—	90			7	5
Средний	» 20	—	50	75	90	5	4
Мелкий	» 10	—	—	50	90	4	3
Очень мелкий	—	—	—	60	90	4	3
тиками и герметиками. Поперечные швы
в нижнем и верхнем слоях двухслой-
ных покрытий устраивают вразбежку.
При этом установка штыревых соедине-
ний в швах верхнего слоя не требуется,
поскольку нижний слой покрытия в этом
случае играет роль подшовной плиты. В
однослойных покрытиях допускается ус-
тройство штыревых соединений. Высо-
кое качество отделки поверхности по-
крытия позволило отказаться от устрой-
ства прослойки между слоями. Для сни-
жения трения применяют розлир биту-
ма, одновременно выполняющего роль
средства по уходу за бетоном. •
Бетонная смесь должна обладать вы-
сокой воздухоудерживающей способно
стью и обеспечивать максимальную ус-
тойчивость кромок боковых граней бе-
тонной плиты после прохода бетоноук-
ладчика. Для обеспечения минимальной
деформации кромки свежеуложенного
бетона рекомендуется проектировать
бетонную смесь со средним значением
осадки конуса не более 2 см При такой
осадке конуса скорость движения бето-
ноукладчика должна быть не более
2 м/мин.
22.3. Железобетонные
и армобетонные покрытия
Основной особенностью жестких по-
крытий является их работа на изгиб,
т. е. способность сопротивляться рас-
тягивающим напряжениям. Предел
прочности бетона на растяжение значи-
тельно меньше, чем на сжатие, в резуль-
тате чего бетонные плиты покрытия
имеют значительную толщину и неболь-
шие размеры в плане. Для устранения
этого недостатка в бетон вводят сталь-
ную арматуру, которая воспринимает
растягивающие напряжения. Арматура
располагается в растянутой зоне желе-
зобетонных покрытий и воспринимает
растягивающие усилия.
Железобетонные покрытия при дей-
ствии нагрузок от ВС и природных фак-
торов работают с раскрытием трещин в
бетоне растянутой зоны. В сечениях с
раскрывшимися трещинами растягива-
ющие усилия воспринимает арматура,
сжимающие усилия — бетон. Наличие
арматуры, пересекающей трещину,
ограничивают ее ширину и глубину рас-
крытия. Арматуру в железобетонных
Рис. 22.6. Примеры конструкций бетонных покрытий на различных основаниях:
а — на песке, б -— на песке и стабилизированном грунте; в — на песчаио-гравийной смеси; г — на гравии, щебие и
шлаке, д — двухслойное основание — нижний слой из грунтоцемента или тощего бетона, основание— песок;
/ — бетон, 2— разделительная прослойка; 3 — песок; 4— подстилающий грунт; 5— стабилизированный грунт;
6 песчано-гравийная смесь, 7- выравнивающий слой из песка; 8— гравий; 9— Щебень; 10— шлак; 11— разде
ляющая прослойка (песчано-битумный коврик); 12—грунтоцемент; 13—тощий бетон
284
покрытиях располагают в тех участках
плиты, где возникают наибольшие рас-
тягивающие напряжения. Степень на-
сыщения бетона арматурой характери-
зуется процентом армирования p = Fa/
Fn100, где Fa — площадь поперечного
сечения арматуры; F„— площадь сече-
ния плиты при высоте полезного сечения
ho и ширине Ь. Оптимальное значение р
для железобетонных покрытий соответ-
ствует 0,25—0,40 %. При таком процен-
те армирования работа бетона в сжатых
зонах плит и стальной арматуры в рас-
тянутых зонах наиболее эффективна.
Железобетонные покрытия, также
как и бетонные, разбивают в плане про-
дольными и поперечными швами сжа-
тия на прямоугольные плиты. Длину
плит, т. е. расстояние между поперечны-
ми швами сжатия, принимают рав-
ной 20 м.
Продольные швы сжатия совмещают
с технологическими швами, и расстоя-
ние между продольными швами сжатия
принимают равным ширине захвата бе-
тоноукладочных машин 7,0—7,5 м. Для
одной и той же нагрузки толщина желе-
зобетонной плиты меньше на 15—25%,
чем для бетонной, но расход стали зна-
чительно возрастает и составляет 12—
22 кг/м2.
Для армирования железобетонных
покрытий используют стальную арма-
туру периодического профиля класса
А II диаметром 12—18 мм в виде сеток
и каркасов, свариваемых контактным
способом.
Арматуру размещают в продольном и
поперечном направлениях в верхней и
нижней-зонах сечения плиты в соответ-
ствии с эпюрой изгибающих моментов.
Максимальное количество арматуры
располагается вверху и внизу вдоль
краевых участков плит и в нижней зоне
центральной части плит. Минимальное
количество арматуры укладывают в
верхней плоскости в центре плиты и по-
перек краевых участков плит (рис 22.7).
Расстояние между стержнями в зави
симости от требуемой площади армату-
ры и принятого диаметра стержней при-
нимают в пределах 10—30 см, что обес
печивает удобство работы при укладке
бетона. При конструировании следует
применять минимальное количество
различных диаметров стержней. Для
предохранения стали от коррозии устра-
ивают бетонные защитные слои. Толщи-
ну защитного слоя принимают не менее
4 см для верхней арматуры и 3 см для
нижней. При такой толщине бетон на-
дежно предохраняет сталь от коррозии.
Рис 22.7. Конструкция железобетонной плиты:
а — план нижней и верхней арматуры; б — монтажная арматура, в—бетонная подкладка; г — схема установки
каркасов; 1— сетка верхняя 1-В (две на плиту); 2—сетка верхняя 2-В (трн на плиту); 3— сетка нижняя 2-Н (три
на плиту); 4— сетка нижняя 1 -Н (две на плиту); 5 и 6 — монтажная арматура, 7- бетонная прокладка; 8— кар-
кас /; 9— каркас 2
285
Рис. 22.8. Конструкция швов железобетонных покрытий:
а — шов расширения, б— шов сжатия; / сквозной шов; II шов со шпунтом; III—ложный шов
Для плит применяют арматуру, состав-
ленную из нескольких отдельных карка-
сов, имеющих размеры 7X7 м или
7,45X7,45 см в зависимости от ширины
бетоноукладчика. Каждый каркас сос-
тоит из двух сварных сеток (нижней
и верхней) и монтажной арматуры, ко-
торая удерживает сетки в проектном по
ложении. Каркас устанавливают на бе-
тонные подкладки, обеспечивающие
создание защитного слоя (подкладки
размещают в местах установки монтаж-
ной арматуры).
Арматурные сетки каркасов сварива-
ют, применяя контактную электросвар
ку с обязательной сваркой всех уз-
лов в двух крайних рядах; остальные уз-
лы сваривают через один в шахматном
порядке. Чтобы обеспечить надежную
работу арматуры по всей плите, отдель
ные каркасы надежно соединяют друг с
другом. Стыкование каркасов осуще
ствляется внахлестку. Длина нахлеста
принимается равной 30 диаметрам ар
матуры.
В местах стыковки стержни каркасов
после их укладки соединяют вязальной
проволокой. Кроме стыковки каркасов
внахлестку, применяют также сварку
продольных стержней. В этом случае
длина нахлестки равна 10 диаметрам
286
арматуры, продольные стержни свари-
вают, применяя подкладки и накладки;
толщина накладок и подкладок должна
быть не менее 0,2 диаметра стержня,
но не менее 4 мм. Продольные швы сжа-
тия устраивают со шпунтом или сквоз-
ные, а поперечные швы — штыревые,
сквозные, ложные (рис. 22.8). Усиление
краевых участков сквозных и ложных
швов осуществляется более частым рас-
положением стержней арматуры.
К армобетонным относятся такие по-
крытия, в которых процент армирова-
ния меньше минимального, предусмат-
риваемого для железобетонных плит.
В армобетонных сечениях при расчет-
ных нагрузках растягивающие напря,-
жения воспринимаются как арматурой,
так и бетоном. Армирование бетонных
покрытий существенно повышает долго-
вечность и устойчивость их работы при
воздействии многократно повторяю-
щихся подвижных нагрузок за счет
уменьшения количества швов, а также
упрочнения верхнего слоя арматурной
сталью. Наличие арматуры предотвра-
щает раскрытие трещин, вызванных
подвижными нагрузками и колебаниями
температуры, вследствие чего обеспечи
ваются высокие эксплуатационные ка-
чества покрытий.
Рис. 22.9. Пример армирования армобетонной плиты (план раскладки сеток и конструкция сеток):
а план сетки; б — план плиты и очередность укладки сеток /, //, Ш, в конструкция сетки, г — установоч-
ный каркас;
/ продольные стержни d= 10 мм, I - 730 мм; 2— хомут каркаса 10 мм (устанавливается через 80 см), 3
шпилька d—10 мм, I—40 см (устанавливают через 0,15 м); 4— установочные каркасы
Армобетонные покрытия армируют
сетками из стержневой арматуры клас-
са А-П диаметром 10-18 мм. Сетки
располагают в верхней зоне сечения
покрытий на расстоянии от поверхности,
равном 1/3- 1/2 толщины плиты (рис.
22.9).
Процент продольного армирования
плит составляет 0,10—0,15, а шаг стер-
жней принимают равным 15—40 см.
Расход стали для армобетонных покры
тий составляет 6—8 кг/м2 Армирование
армобетонных покрытий выполняют
сварными сетками. Арматурную сетку
приваривают к установочным каркасам
(14 щт. на плиту). Стыкование отдель-
ных сеток между собой выполняют вна-
хлестку без сварки или с частичной
сваркой и связыванием сетки. Длина
перепуска сеток из стержней периоди-
ческого профиля в поперечном направ-
лении плиты должна быть не менее
15 диаметров стержней, а в продольном
направлении — равной 30 диаметрам.
По длине плиты поперечные стыки сеток
следует располагать вразбивку на рас-
стоянии не менее 1 м друг от друга.
Армобетонные покрытия разделяются
на отдельные прямоугольные плиты
продольными и поперечными швами
сжатия. Расстояние между поперечны
ми швами сжатия не должно превы-
шать: 10 м — при годовой амплитуде
среднесуточных температур 45° С и вы-
ше; 15 м — при годовой амплитуде
45° С и мёнее (годовую амплитуду сред-
несуточных температур вычисляют как
разницу средних максимальных темпе
ратур самого жаркого месяца и средних
минимальных температур самого холод-
ного месяца). В районах со сложными
инженерно-геологическими условиями
длину армобетонных (а также железо-
бетонных) плит принимают не более
10 м. Продольные швы сжатия армо-
бетонных покрытий совмещают с тех-
нологическими швами.
Продольные швы сжатия обычно вы-
287
Рис. 22.10. Конструкция швов армобетонных пок-
рытий:
а — шов расширения со штыревым соединением на
жестком основании; б - шов сжатия ложный со шты-
ревым соединением;
/— армобетон; 2— искусственное основание или суще-
ствующее бетонное покрытие; 3 продольные стержни
установочного каркаса; 4 хомуты установочного
каркаса; 5— металлические шпильки; 6— металли-
ческий штырь; 7 - обмазка битумом на 2/3 длины
штыря, 8— колпачок нз картона; 9— пробка из мягкой
древесины или упругого материала (войлок, опилки).
10 дощатая прокладка толщиной 2 см; 11 запол-
нитель шва; 12— рабочая арматура плиты, 13- уста-
новочный стержень; 14— уголок профиля № 7,5/5 дли-
ной 5 см
Рис. 22.11. План раскладки армобетонных плит аэродрома:
а— сопряжение ИВПП с магистральной РД; б — сопряжение ИВПП с соединительной РД; / — шов сжатия
шпунтовый, 2 шов сжатия ложный со штыревым соединением, 3— сквозной шов с армированием
краев плит, 4 отмостка, 5- переходная полоса
полняют со шпунтовым соединением или
сквозные, а поперечные — со штыревы-
ми соединениями, сквозные, ложные
(рис. 22.10). План раскладки армобе-
тонных плит приведен на рис. 22.11.
22.4.	Монолитные предварительно
напряженные железобетонные
покрытия
Низкая прочность бетона на растя-
жение и малая растяжимость до раз-
рыва— его существенные недостатки.
Удлинение бетона к моменту разруше-
ния от разрыва составляет около 0,15
мм/м. При таком удлинении напряже-
ния в арматуре достигают примерно
30 МПа. Поэтому еще задолго до пол-
ной потери несущей способности арма-
туры в растянутой зоне бетона появля
ются трещины. Для повышения трещи-
ностойкости покрытий, долговечности
и производится их предварительное на-
пряжение.
Покрытия из монолитного предвари-
тельно напряженного железобетона об-
ладают высокой трещиностойкостью
благодаря хорошей сопротивляемости
растягивающим и изгибающим усили-
ям. Это позволяет уменьшить толщину
покрытия в 1,5—2 раза по сравнению
с бетонным и расход арматуры в 2—3
раза по сравнению с обычными железо-
бетонными покрытиями. Покрытия
можно устраивать из плит больших
размеров, что резко снижает число
швов и тем самым улучшает эксплуата-
ционные качества покрытий.
Наряду с отмеченными преимущест-
вами, предварительно напряженные
покрытия имеют и ряд недостатков:
сложность технологического оборудова-
ния и произвдства работ, необходи-
мость применения повышенных мер по
технике безопасности. Монолитные
предварительно напряженные покрытия
можно устраивать только на прямоли-
нейных участках. Криволинейные в
в плане участки покрытий, места сопря-
жений на аэродромах РД и ИВПП
или МС, лотковые ряды можно выпол-
нять лишь из обычного бетона или же-
лезобетона.
В зависимости от типа обжатия, спо
соба укладки арматуры и периода натя-
жения различают следующие виды
покрытий: с натяжением арматуры пос-
ле затвердения бетона; с натяжением
арматуры до бетонирования; обжатие
безарматурным способом.
В отечественной практике аэродром-
ного строительства наибольшее приме-
нение нашел метод обжатия до бетон'и-
рования с натяжением арматуры не-
большого диаметра в виде струн, про-
ходящих в теле бетона Такие покрытия
называют струнобетонными. Способ на-
тяжения арматуры на затвердевший бе-
тон используют лишь для создания по-
перечного обжатия покрытия. Основные
элементы струнобетонных покрытий
(рис. 22.12): струнобетонные плиты /,
поперечные швы 2, участки технологи-
ческих разрывов 3, продольные швы 4,
анкерные упоры 5, подшовные плиты 6,
искусственное основание 7.
Анкерные упоры устраивают для вре-
менного восприятия усилий от продоль-
ной арматуры, напрягаемой до бетони-
рования покрытий, по концам каждой
захватки (через 500—700 м) в виде
бетонных анкеров, состоящих из анкер-
ных плит и шпор, заглубленных в грунт
на 1,5—2,5 м.
Струнобетонные плиты устраивают с
двухосным или одноосным (продоль-
ным) обжатием. Продольное предвари-
тельное напряжение в бетоне с учетом
всех потерь должно быть не менее
2 МПа, а поперечное (при двухосном
обжатии)— не менее 1 МПа. В качестве
напрягаемой продольной арматуры при-
меняют проволочную арматуру (стру-
ны) диаметром 4—5 мм. Использование
Рис 22.12. Схема струнобетонного покрытия
10 Зак 1027
289
Рис. 22.13. Конструкция поперечного шва:
1 герметизирующий материал; 2— плита покрытия; 3— струны; 4— подшовная плита; 5— деревянная пробка;
6— доска
стальной проволоки с профилированной
поверхностью позволяет обходиться без
специальных устройств для анкеровки
арматуры в бетоне, так как такая арма-
тура при отпуске имеет способность са-
мозаанкериваться. Поэтому в струно-
бетонных покрытиях отпуск арматуры
практически осуществляется отсоедине-
нием ее от анкерных плит и разрезкой
в поперечных швах.
Напряженную арматуру в плитах
размещают в один или два ряда груп-
пами из двух-трех проволок. Расстояние
между этими группами принимают не
менее 8 см, чтобы можно было хорошо
уплотнить бетонную смесь. В попереч-
ном направлении плиты армируют на
прягаемой или ненапрягаемой армату-
рой. На участках, подверженных интен-
сивному воздействию подвижных нагру-
зок, плиты армируют напрягаемой ар-
матурой — пучковой или стержневой
с натяжением на затвердевший бетон.
Поперечную напрягаемую арматуру в
плите размещают в один ряд, при этом
расстояние от нижней плоскости плиты
до оси канала принимают равным 8 см,
что позволяет предотвратить образова-
ние трещин. Ненапрягаемую арматуру
размещают в плите в два ряда—в верх-
ней и нижней зонах. Для ненапрягаемой
арматуры используют стержни периоди-
ческого профиля диаметром не менее
10 мм из стали класса А-П, расстояние
между стержнями принимают равным
10—30 см.
Прочность угловых и краевых участ-
ков плиту поперечных швов увеличива-
Рис. 22.14. Схема покрытия в месте технологического разрыва:
/ армобетоииая плита технологического разрыва; 2— дощатая прокладка; 3— плита струнобетонного покры-
тия; 4^- искусственное груитоцемеитиое основание; 5— подшовная плита; 6— анкерный упор
290
ют за счет подшовных бетонных плит
(см. рис. 22.12). Поперечные швы при-
меняют двух типов. Конструкция шва
первого типа (рис. 22.13, а) состоит
из двух досок толщиной 2 см с зазором
между ними, равным 2,5 см, заполнен-
ным герметизирующим материалом. Об-
щая ширина шва 6- 6,5 см. Шов второ-
го типа (рис. 22.13, б) выполняют в
виде зазора шириной 2,5—3,0 см, запол-
няемого герметизирующим материалом.
В покрытиях с одноосным обжатием
и толщиной более 24 см продольные
швы устраивают шпунтовыми и при
толщине до 24 см сквозные с допол-
нительным армированием ненапрягае-
мой арматурой в верхней и нижней
зонах плиты.
Для улучшения условий передачи на
бетон предварительных напряжений и
снижения их потерь, возникающих от
трения подошвы плиты по основанию,
покрытие после набора бетоном необхо-
димой прочности в пределах каждой
захватки (между упорами) делят попе-
речными швами на плиты длиной 50—
100 м (см. рис. 22.12).
Покрытия в пределах технологичес-
ких разрывов устраивают из железо-
бетонных или армобетонных плит, тол-
щину и степень армирования которых
устанавливают расчетом (рис. 22.14).
Протяженность плит в местах разрывов
зависит от принятой схемы напряжения
арматуры, размеров анкерных упоров
и габаритных размеров оборудования
для натяжения арматуры.
22.5.	Сборные покрытия
из предварительно напряженных
железобетонных плит
Аэродромные покрытия из сборных
предварительно напряженных железо-
бетонных плит создают возможность
массового производства плит индуст-
риальными методами на заводах желе-
зобетонных изделий и превращения
строительной площадки в монтажную.
При этом отпадает необходимость в
подсобных предприятиях для хранения
и переработки исходных строительных
материалов, приготовления бетона и его
транспортирования к месту укладки.
Обеспечивается также равномерная за-
грузка рабочей силы и ликвидируется
сезонность при новом строительстве, ре-
монте или усилении, поскольку элемен-
ты сборных покрытий можно изготав-
ливать и монтировать в течение всего
года, в том числе зимой.
Особенно целесообразны сборные по-
крытия при строительстве покрытий в
сжатые сроки; в зимних условиях; для
реконструкции в целях усиления несу-
щей способности, удлинения или ушире-
ния существующих покрытий, для ре-
монта и восстановления поврежденных
покрытий. Высокое качество работ при
возведении сборных покрытий достига-
ется за счет применения совершенной
заводской технологии изготовления
плит и исключения процесса ухода за
свежеуложенным бетоном.
К сборным покрытиям, наряду с удов-
летворением всех требований, предъяв-
ляемых к монолитным покрытиям,
предъявляется ряд дополнительных тре-
бований: простота изготовления плит
в заводских условиях или на полигонах;
удобство транспортирования плит же-
лезнодорожным и автомобильным тран-
спортом (размеры и вес плиты); удобст-
во, однотипность и простота сборки
покрытий; обеспечение ровности покры-
тия; обеспечение плотного прилегания
плит к основанию; надежное соединение
их друг с другом.
Разработаны конструкции плит с
двухосным и одноосным предваритель-
ным напряжением.
Плита с двухосным предварительным
напряжением (ПАГ-1Х) обеспечивает
возможность получения требуемой для
покрытия прочности и трещииостойкос-
ти при сравнительно незначительном
расходе арматурной стали (рис. 22.15).
Размеры плиты в плане 3,2X6,0 м.
Плита армирована двухосной двухслой-
ной предварительно напряженной арма-
турой из высокопрочной проволоки диа-
метром 3 мм. Средняя величина на-
чальных предварительных напряжений
в бетоне составляет 2,8 МПа в продоль-
ном направлении и 2,1 МПа в попе-
речном
Наиболее распространена конструк
ция предварительно напряженной аэро-
дромной плиты с одноосным обжатием
ю*
291
Рис. 22 15. Конструкция плиты ПАГ-1Х.
а план армирования, бив разрезы
1IAI-XIV (рис. 22 16) Размеры пли
ты 2,0x6,0 м, толщина 0,14 м, масса
4,2 т.
Для изготовления плиты используют
бетон марки по сжатию 300. Плита ар-
мирована в продольном направлении
двойной напрягаемой стержневой арма-
iypofi периодического профиля диамет-
ром 14 мм, а в поперечном—обычной не
напрягаемой арматурой из холоднотяну
той проволоки диаметром 5 мм и стерж
невой арматурой диаметром 10 мм по
краям. Общий расход арматуры на всю
плиту 127,2 кг, на 1 м2 —11 кг. Толщина
защитного слоя 27 мм. Углы плиты для
предохранения бетона от скалывания
армируют дополнительными угловыми
стержнями. В продольном (напрягае-
мом) направлении в плитах для предуп-
реждения появления трещин в бетоне
(при передаче на него предварительного
напряжения и предупреждения разви
тия трещин в процессе эксплуатации)
но концам арматурных стержней уста-
292
новлены спирали длиной 15 см из хо-
лоднотянутой проволоки диаметром
3 мм.
Для обеспечения устойчивого поло-
жения плит в покрытии (при воздействии
на них подвижной нагрузки) они имеют
стыковые соединения в виде горизон-
тальных скоб, которые закладывают
в плиты при изготовлении и сваривают
ся между собой в процессе монтажа
покрытия. Скобы выполняют из круглой
гладкой стали класса А-I диаметром
20 мм (рис. 22.17). Стыковые скобы,
расположенные по продольным граням
плит, используют одновременно и для
подъема плит (при транспортировании,
монтаже покрытий).
В соответствии с техническими усло-
виями на изготовление плиты должны
быть без трещин, отколов, неров ,
ностей более 5 мм. Прочность бетона на
сжатие в момент передачи предвари-
тельного напряжения на бетон в про-
цессе изготовления плит (при обрезке
Рис. 22.16. Конструкция плиты ПАГ-XIV:
а — план расположения иижней арматуры; б — то же верхней; /— старинная арматура периодического профиля;
2— ненапрягаемая арматура из холоднотянутой проволоки; 3— стержневая арматура; 4 и 5 — скобы; 6— спира
ли из холоднотянутой проволоки
2000
Рис. 22.17. Детали стыковых элементов плиты ПАГ-X/V:
а — стыковая скоба (по торцовым граням плиты); б — совмещенная (стыковая и монтажная) скоба (по боко-
вым граням плиты); /— стыковая скоба 0=20 мм; / = 400 мм; 2— анкерные стержни 0 = 10 мм, / = 250 мм;
3—совмещенная стыковая и монтажная скобы 0=20 мм; /=300 мм
Таблица 22.10
Тип плиты	Размеры в плане, м	Высота, см	Масса, т	Расход бето- на на плиту, м3	Расход арматуры на I м2 плиты, кг	
					напрягаемой	всего
ПАГ-XVIII	2X6	18	5,4	2,16	7,0	13,7
ПАП-26а	2X6	27	5,4	2,16	7,0	16,2
напрягаемых электротермическим спо-
собом стержней) должна быть не ме-
нее 2 МПа.
Плиты ПАГ-XIV предназначены для
покрытий, рассчитываемых на приве-
денную одноколесную нагрузку 120 кН.
В отдельных случаях при устройстве
прочных искусственных оснований они
могут быть применены под нагрузку
170 кН.
Для более тяжелых нагрузок разра-
ботаны новые конструкции предвари-
тельно напряженных железобетонных
плит для сборных покрытий ПАГ-
XVIII, ПАП-26а.
Плита ПАГ-XVHI имеет толщину
18 см, размеры в плане 6X2 м и более
мощное армирование, чем плита ПАГ-
XIV (табл. 22.10). Такая плита предназ-
начена для покрытий под одноколесную
нагрузку 170 -200 кН. Грузоподъем-
ность технологического оборудования
заводов железобетонных изделий не
позволяет дальнейшее увеличение несу-
щей способности покрытия за счет уве-
личения толщины и армирования плит.
Поэтому повышение несущей способно-
сти достигается за счет применения мно-
гопустотной плиты ПАП-26а, что озна-
чает - плита аэродромная пустотная.
Плита ПАП-26а имеет пустоты в про-
дольном направлении диаметром 159 мм.
Продольное армирование выполнено из
напрягаемой стержневой двойной арма-
туры диаметром 14 мм из стали класса
A-IV. Поперечное армирование выпол-
нено в нижней зоне и на краевых участ-
ках верхней зоны плиты из стержневой
арматуры класса АП диаметром 10 мм,
а в верхней зоне в средней части пли-
ты — из проволочной арматуры класса
В-I диаметром 5 мм.
Все типы предварительно напряжен-
ных железобетонных плит (ПАГ-XIV,
ПАГ-XVIII, ПАП-26а и др.) в покрытие
укладывают длинной стороной вдоль
294
основного направления движения ВС,
что необходимо для обеспечения благо-
приятных условий для движения при
взлете и посадке ВС. В покрытии устра-
ивают деформационные швы (их назы-
вают также температурными швами).
Расстояния между поперечными дефор-
мационными швами, а также между
продольными деформационными шва-
ми на перронах и МС не должны превы-
шать: 12 м — при годовой амплитуде
среднемесячных температур свыше
45 °C; 18 м — при годовой амплитуде
30—45° С; 24 м — при годовой амплиту-
де менее 30° С. Продольные темпера-
турные швы в сборных покрытиях
ИВПП не устраивают.
Соединения между плитами выполня-
ют на сварке во всех швах, кроме тем-
пературных. В температурных швах
сварки нет. Швы между плитами сбор-
ных покрытий заполняют мастикой
стандартного состава или пороизолом.
Нижнюю часть всех швов, кроме тем-
пературных, можно заполнять пескоце-
ментной смесью на высоту, равную 2/3
толщины плиты; это даст возможность
уменьшить расход мастики или порои-
зола.
Сборные покрытия, как правило,
устраивают на прочном искусственном
основании. В качестве материалов для
искусственных оснований под сборные
покрытия применять пескоцемент, грун-
тоцемент, щебень, шлак, песчано-гра-
вийные смеси, грунтощебень и грунто-
гравий с обработкой и без обработки
вяжущими материалами, а при благо-
приятных гидрогеологических услови-
ях — также песок хорошего качества.
Для обеспечения надежного контак-
тирования плит покрытий с искусствен-
ными основаниями всех типов, кроме
песчаных и песчано-гравийных, реко-
мендуется устраивать выравнивающую
прослойку из песчано-цементной смеси
толщиной 2—4 см. Расход цемента мар-
ки 300 для пескоцементной смеси дол-
жен быть не менее 250 кг на 1 м3
песка при оптимальной влажности сме-
си. На песчаных и пескогравийных осно-
ваниях выравнивающую прослойку
устраивают из песка толщиной 4—6 см-
22.6.	Усиление существующих жестких
покрытий при реконструкции
аэродромов
Усиление существующих покрытий
вызвано следующими причинами: необ-
ходимостью повышения несущей спо-
собности покрытий; наличием дефектов
покрытий (выбоин, сильного износа
верхнего слоя), недопустимых для без-
опасной эксплуатации ВС, устранение
которых невозможно методами текуще-
го ремонта. Способы усиления покрытий
определяют с учетом категории норма-
тивной нагрузки и в зависимости от
состояния существующего покрытия.
Категорию разрушения существующих
жестких покрытий устанавливают в со-
ответствии с табл. 22.11.
При усилении покрытий необходимо
предварительно исправить основание и
восстановить разрушенное покрытие,
включая устройство выравнивающего
слоя из песчано цементной смеси, мел-
козернистого или песчаного бетона при
уступах, выбоинах и других неровнос-
тях существующих покрытий свыше
2 см. Если основание разрушено из-за
неудовлетворительной работы водос-
точно-дренажной сети, то ее восстанав-
ливают
Для слоя усиления применяют бетон,
армобетон, железобетон, сборные пред-
варительно напряженные плиты, ас-
фальтобетон.
Монолитные бетонные и армобетон-
ные покрытия усиливают монолитным
бетоном, армобетоном, железобетоном
и сборными предварительно напряжен-
ными железобетонными плитами или
асфальтобетоном.
Монолитные железобетонные покры-
тия усиливают, как правило, монолит-
ным железобетоном или асфальтобето-
ном. Сборные покрытия из предвари-
тельно напряженных плит усиливают
сборными предварительно напряженны-
ми плитами или асфальтобетоном; уси-
ливать их монолитным бетоном или ар-
мобетоном не допускается. При усиле-
нии сборных покрытий сборными плита-
ми швы слоя усиления по отношению
к швам существующего покрытия сме-
щают не менее чем на 0,5 м для продоль-
ных швов и на 1 м для поперечных.
Усиление монолитных жестких покры-
тий монолитным бетоном, армобетоном
или железобетоном производят с сов-
мещением швов в слоях, так же как
это делают для двуслойных покрытий
методом наращивания по разделитель-
ной прослойке. Конструкция плит слоя
усиления такая же, как для обычных
бетонных, армобетонных и железобе-
тонных плит.
При усилении жестких покрытий
сборными предварительно напряженны-
ми железобетонными плитами между
существующим покрытием и сборными
плитами устраивают выравнивающий
слой из песчаного бетона или песко-
Таблица 22.11
Категория разрушения плит существующих покрытий - »	Число плит, %				
	с шелушением биной свыше	глу- см	с отколами кромок в местах швов	со сквозными тре- щинами (продольны- ми или попереч- ными)	с отколами углов, диагональными сквозными трещина- ми, наряду со сквоз- ными продольными и поперечными
1	Менее 10			—		
II	10—30		Менее 30	Менее 20	—
ш	Свыше 30		30 и более	20-30	Менее 20
IV	Не	нормируются		Свыше 30	20 и более
Примечание. При определении процентного содержания разрушенных плит следует принимать: для
ИВПП — среднюю полосу шириной, равной половине ширины ВПП по всей ее длине, для РД и других элементов
покрытия ряд плит, подвергающихся воздействию нагрузок от основных опор ВС; для МС и перронов —
всю рабочую площадь.
Рис. 22.18 Конструкция усиления цементобетон
ных покрытий:
а однослойное, б двухслойное; / верхний слой
одно- или двухслойного покрытия; 2— выравни-
вающий слой; 3 битумная склеивающая пленка, 4—
существующее бетонное покрытие, 5— песчаное осно-
вание, 6 нижний слой двухслойного покрытия; 7
грунтовое естественное основание
цемента толщиной в среднем не менее
3 см; разделительную прослойку в этом
случае не устраивают.
При усилении существующих покры
тий асфальтобетоном выравнивающий
слой устраивают только при высоте не-
ровностей, превышающей 3 см. Асфаль-
тобетонный слой усиления устраивают
однослойным и двухслойным (рис.
22.18).
Общую минимальную толщину слоя
(слоев) асфальтобетона при усилении
жестких аэродромных покрытий следует
принимать в соответствии с табл. 22.12.
Для усиления жестких покрытий во всех
слоях следует применять только плот-
ные асфальтобетонные смеси.
Армирование асфальтобетонного слоя
усиления полимерными или стеклоплас-
тиковыми сетками (специально выпус-
каемыми для этой цели), располагаемы
ми под верхним слоем асфальтобетона,
необходимо предусматривать для аэро-
дромов классов А, Б и В на участках.
имеющих большое число сквозных тре-
щин.
Для армирования асфальтобетонных
слоев применяют два типа стеклоплас
тиковых сеток СПАП-КАМА и' НПС-
КАМА, изготовленных из жгутов стек-
ловолокна, пропитанных пульвербаке-
штовой смолой. Сетка СПАП-КАМА
сетка перевивочного переплетения про-
питанная. КАМА — композитный арми-
рующий материал аэродромный, выпус-
каемый в рулонах 30—40 м при ширине
80, 100 и 120 см, размер ячейки 5 X 5 мм.
Сетка НПС КАМА нитепрошивная сет-
ка, в рулонах шириной 100, 200, 300
и 360 см, размер ячейки до 10X 15 мм.
При усилении жестких покрытий ас-
фальтобетоном независимо от их состо-
яния следует предусматривать армиро-
вание сетками слоя усиления: в местах
систематического запуска и опробова-
ния двигателей ВС; на участках при-
мыкания РД к ИВПП, в местах пред-
варительного запуска двигателей по
всей ширине магистральной РД с дли-
ной армированного участка 20 м; по
всей ширине концевых участков ИВПП
длиной 150 м; по всей ширине груп-
повых МС вдоль линии размещения
основных опор и двигателей ВС, вклю-
чая зону воздействия газовой струи.
Проектом усиления существующих
жестких аэродромных покрытий ас-
фальтобетоном необходимо предусмат-
ривать мероприятия (армирование,
нарезку деформационных швов) по сни-
жению вероятности образования отра-
женных трещин в слое усиления.
Нарезка деформационных швов дол-
жна осуществляться над всеми швами
расширения; над остальными швами
• Таблица 22.1'2
Среднемесячная температура воздуха наиболее холодного месяца, °C	Общая минимальная толщина асфальтобетонного слоя (слоев), см, усиления жестких покрытий участков аэродрома					
	ИВПП, магистральной РД			остальных		
	при категории нормативных нагрузок					
	в/к I II	III, IV	V, VI	в/к I, II	III. IV	V, VI
Минус 5 и выше Ниже минус 5 до минус 15 Ниже минус 15 или число переходов температуры через 0 °C свыше 50 раз в году	9 12 16	7 9 13	7 7 7	9 9 12	7 7 9	6 6 7
296
Таблица 22.13
следует предусматривать армирование
асфальтобетона. При отсутствии швов
расширения на существующем жестком
покрытии расстояние, между деформа-
ционными швами (шаг нарезки швов)
принимают по табл. 22.13.
Контрольные вопросы
1.	Как проектируют цементобетонные покры-
тия?
2.	Каковы основные положения конструирова-
ния железобетонных и армобетонных покрытий?
3.	Назовите основные характеристики моно-
литных предварительно напряженных покрытий
4.	Назовите конструкции сборных покрытий из
предварительно напряженных железобетонных
плит.
5.	Какие существуют методы усиления жестких
покрытий при реконструкции аэродромов?
Глава 23
ПОКРЫТИЯ НЕЖЕСТКОГО ТИПА
23.1.	Принципы конструирования
аэродромных покрытий
нежесткого типа
Аэродромные покрытия являются до-
рогостоящей частью аэродрома. Во мно-
гих районах нашей страны отсутствуют
прочные каменные материалы, их дос-
тавляют за сотни километров по же-
1езным дорогам или водным путям.
Поэтому при устройстве на аэродромах
нежестких покрытий необходимо учиты-
вать возможность использования мест-
ных каменных материалов и побочных
продуктов промышленности, размещая
их в конструкции покрытия таким обра-
зом, чтобы обеспечивалась его проч-
ность и долговечность при наименьших
стоимости, затратах труда и механи-
ческой энергии на строительство и пос-
ледующее содержание и ремонт.
Конструктивные слои следует распо-
лагать в покрытии в соответствии с за-
туханием по глубине вертикальных и го-
ризонтальных напряжений, возникаю-
щих при стоянке, взлете и посадке ВС,
а также возможных колебаний темпера-
туры и влажности в подстилающем
грунте. Поэтому прочность и морозо-
устойчивость материалов покрытий мо-
Среднемесячная температура воздуха
наиболее холодного месяца, °C
Минус 5 и выше
Ниже минус 5 до минус 15
Ниже минус 15 или число пере-
ходов температуры через 0°С более
50 раз в году
Расстояние
между дефор-
мационными
швами, м
25 35
15-25
10 15
жет уменьшаться с глубиной. Водопро-
ницаемость слоев должна несколько по-
вышаться с глубиной, чтобы случайно
проникшая в покрытие вода не застаи-
валась’ и не вызывала при замерзании
его повреждений. В случае необходи-
мости в конструкции покрытий должны
предусматриваться дополнительные
слои для отвода воды. Число конструк-
тивных слоев в покрытиях не должно
быть слишком большим, чтобы не ос-
ложнять организации и производства
строительных работ.
Верхний слой покрытия устраивают
из прочных материалов, хорошо сопро-
тивляющихся нагрузкам от колес ВС и
бездействия струй газов реактивных
двигателей. Чем дороже материал
конструктивного слоя покрытия, тем бо-
лее тонким его следует укладывать ис-
ходя из условий выполнения строитель-
ных процессов и сопротивляемости воз-
действующим усилиям, с тем чтобы во
всех случаях толщина слоя была не ме-
нее 1,5 размеров наиболее крупной ка-
менной частицы в используемом мате-
риале.
На основе опыта практики установ-
лены минимальные толщины конструк-
тивных слоев’ в уплотненном состоянии
(табл. 23.1).
Необходимая прочность покрытий
должна достигаться за счет соответст-
вующей толщины слоев оснований, в ко-
торых целесообразно шире использо-
вать местные каменные материалы, сор-
тируя их и в случае необходимости об-
рабатывая малыми дозами вяжущих
материалов, а также укрепленные грун-
ты.
Верхние слои грунтового основания
теперь рассматривают как важный сос-
297
Таблица 23.1
Материал конструктивного слоя не- жесткого покрытия или искусственного основания	Минимальная толщина слоя, см
Асфальтобетон при внутреннем давлении воздуха в пневматических шинах колес ВС, МПа:	
менее 0,6	5
0.6 0,7	7
0,7—1	9
более 1	12
Щебень, гравий, грунты, обрабо- танные органическими вяжущими материалами Щебень обработанный органиче- скими вяжущими материалами спо- собом :	8
пропитки	8
полупропитки	4
Грунты и малопрочные каменные материалы, обработанные мине- ральными вяжущими материалами	15
Щебень илн гравий, не обрабо- танный вяжущими, укладываемый на песчаном основании	15
Щебень, не обработанный вяжу- щими, укладываемый на прочном (каменном или укрепленном вяжу- щими грунтовом) основании	8
тавной элемент покрытия аэродрома, к
прочности и однородности которого
предъявляют высокие требования. Не-
достаточная прочность грунтового ос-
нования не может быть компенсирована
утолщением других слоев покрытия.
Глубина грунтовых оснований в преде-
лах их сжимаемой толщи зависит от ка-
тегории нормативной н'агрузки и нагруз-
ки на колесо расчетного воздушного
судна (табл. 23.2):
Категория нор
мативной на-
грузки	1	11 Ill IV V VI
Глубина ежи
маемой тол-
щи от верха
покрытия м 6	5	4,5	4	3	2
Уплотнение насыпного и естественно-
го грунта в основании аэродромного
покрытия должно соответствовать ко-
эффициентам уплотнения, значения ко
торых приведены в табл. 23.3.
Если естественная прочность грунта
ниже указанной в таблице, следует пре-
дусматривать уплотнение грунта на
глубину 1,2 м в I—III дорожно-клима-
тических зонах и на 0,8 м в IV—V, счи-
тая от поверхности грунтового основа-
ния.
При проектировании покрытий следу-
ет предусматривать мероприятия, обес-
печивающие стабильность свойств грун-
та и уменьшение влияния на них при-
родных и эксплуатационных факторов:
устройство в одежде специальных гид-
роизолирующих капилляропрерываю-
щих или теплоизолирующих слоев,
обеспечение стабильности водного ре-
жима грунтового основания путем обес-
печения поверхностного отвода воды и
устройства водосточно-дренажной сети;
частичная или полная замена слабых
грунтов устойчивыми; укрепление грун
тов. При проектировании аэродромных
покрытий следует разрабатывать нес-
колько вариантов, из которых выбирают
наиболее рациональный сравнением
строительных и эксплуатационных рас-
ходов. Для этого используют метод
определения сроков окупаемости, кото-
рый оценивает, за сколько лет экономия
в расходах на содержание окупит неко-
торое удорожание стоимости строи-
тельства более совершенного покры
тия.
Наиболее выгодным будет вариант,
для которого срок окупаемости наи-
меньший и не превышающий при этом
нормативного срока.
Следует иметь в виду, что расчет по
сроку окупаемости не является исчерпы
Таблица 23.2
Число колес на основной опоре ВС	Глубина сжимаемой толщи грунтового основания от верха покрытия, м при нагрузке на одно колесо основной опоры, кН				
	250	200	150	100	50
1	5	4,5	4	3	2
2	6	6	5	4,5	4
4 и более	6	6	6	5	5
298
Таблица 23 3
Г рунт	Коэффициент уплотнения грунта основания		
	под аэродромным покрытием		грунтовой части летною поля и полос безопасности
	капитального типа	облегчи ною типа ,	
11есок, супесь Суглинок Глина	0,98/0,95 1.00/0,95 1,0/0,98	0,95/0,95 0.98/0 95 0,98/0,95	0,90 0,90 0,95
Примечание В числителе приведены значения коэффициента уплотнения грунта в долях стандартного
уплотнения в зоне сезонного промерзания, в знаменателе ниже ее, а также в насыпях в IV и V дорожио
климатических зонах.
ваютим. В ряде случае народнохозяй-
ственная эффективность скорейшего от-
крытия воздушных сообщений может
оправдывать постройку покрытий более
дешевых при строительстве, но требую-
щих больших расходов при эксплуата-
ции. В других случаях приходится учи-
тывать сроки, необходимые для строи-
тельства покрытий разных типов. Поэ-
тому срок окупаемости не должен быть
единственным критерием при выборети
па покрытия
23.2.	Асфальтобетонные покрытия
Асфальтобетонные покрытия — один
из основных типов нежестких покрытий.
Они имеют ровную поверхность, допус-
кают устройство экономичных конструк-
ций с различной толщиной на разных
участках. Применяются главным обра-
зом на тех элементах аэродрома, кото-
рые менее подвержены действию газов
от реактивных двигателей, топлива и
смазочных материалов — на рулежных
дорожках, на средней части длины
ИВПП, так как пркрытия недостаточно
теплоустойчивы и стойки против воз-
действия авиационных топлив Ас-
фальтобетонное покрытие не следует
устраивать на участках, воспринимаю
щих длительное (свыше 3—4 мин) воз
действие газовой струи от реактивных
двигателей ВС, где температура на по-
верхности покрытия превышает 100°С,
а скорость газового потока 50 м/с и вы-
ше.
Основным слоем данных покрытий
является асфальтобетонный слой. Ас-
фальтобетон представляет собой искус-
ственный материал, полученный в ре
зультате уплотнения рационально по-
добранной смеси из щебня, песка, мине-
рального порошка и битума. Щебень в
асфальтобетоне выполняет роль высо-
копрочного структурообразующего ком-
понента, заполняющего наибольший
объем монолита. Щебень изготавли-
вают из прочных каменных материалов,
обладающйх хорошим сцеплением с би-
тумом, изверженных и осадочных пород,
доменных шлаков. Прочность пород на
сжатие 8—12ХЮ7 Н/м2 Щебень дол-
жен быть однородным, без комков гли-
ны, суглинка, содержать пылеватые и
глинистые частицы в количестве не бо-
лее 2 %. Щебень должен быть морозо-
стойким (марка щебня по морозостой-
кости не ниже Мрз<350 в суровых и уме-
ренных условиях и Мрз325 в мягких
климатических условиях)
Песок в асфальтобетоне заполняет
основной объем пор, оставшихся в ще-
беночном каркасе. Песок повышает под-
вижность асфальтобетонной смеси, ее
удобоукладываемость. Пески применя-
ют природные и дробленые; они должны
быть крупными или средними, пылевых
и глинистых частиц иметь не более 3 %.
Минеральный порошок повышает
теплоустойчивость, прочность, плот-
ность минеральной смеси Минеральный
порошок приготовляют из известняков,
доломитов, металлургических шлаков
прочностью не менее 20 МПа; минераль-
ный порошок должен быть сухим, рых-
лым, чистым.
Битум выполняет роль вяжущего.
Правильно приготовленный асфальто-
бетон обладает пластичностью и в то же
время способностью деформироваться
без трешинообразования при резких по-
нижениях температуры и просадках ос-
нований.
299
Таблица 23.4
Тип смеси	Тип асфальтобетона 1 *	Количе- ство щеб- НЯ. %	Количе- ство песка (фракция 1,25 5 мм), %, не менее
А	Многощебенистый	50—65		
Б	Среднещебенистый	35—50	—
В	Мало me6ei i исты й	20—35	—
Г	Песчаный из дробле- ного песка	—	33
Д	То же из природного песка	—	14
Асфальтобетон приготовляют в ас-
фальтобетонных смесителях путем пере-
мешивания указанных выше составляю-
щих в нагретом состоянии.
В зависимости от температуры уклад
ки и вязкости битума, используемого
при приготовлении смеси, асфальтобе
тонные смеси подразделяются на горя-
чие, теплые и холодные.
Горячие асфальтобетонные смеси
приготавливают на вязких битумах ма-
рок БНД 90/130, БНД 60/190 и БНД
40/60. Температура горячей смеси, ук-
ладываемой в покрытие, должна быть
120—160°С. Теплые асфальтобетон-
ные смеси приготовляют из вязких биту-
мов марок БНД 200/300, БНД 130/200
или на жидком битуме марок БГ 70/130,
СГ 130/200. Температура укладываемой
смеси должна быть 80- 130°С.
Холодные асфальтобетонные смеси
приготавливают на жидких битумах
марки СГ 70/130 или МГ 70/130. Темпе-
ратура укладки холодной смеси в пок-
рытие 5—40 °C.
Асфальтобетонные смеси, как прави-
ло, укладывают в горячем состоянии,
так как асфальтобетон, полученный из
Таблица 23.5
Тип смеси	Тип асфальтобетона	Количе- ство щеб- ня, %	Количе- ство песка (фракция 1,25— 5 мм), %, ие менее
Бх	Среднещебенистые	35—50	—
Вх	Малощебенистые	20—35	—
Дх	Песчаные		33 (дроб- леный), 15 (при родный)
таких смесей, обладает наибольшей
прочностью.
Холодные асфальтобетонные смеси в
аэродромных покрытиях не находят
применение (из-за опасности попадания
«катуна» в воздухозаборники реактив-
ных двигателей). Применение асфаль-
тобетона из холодных смесей целесооб-
разно для ремонта покрытий.
Асфальтобетонные смеси характери-
зуются относительным содержанием ка-
менных материалов и их размерами. В
зависимости от содержания щебня или
песка горячие и теплые асфальтобетон-
ные смеси подразделяют на типы, ука-
занные в табл. 23.4, а холодные — на
типы, приведенные в табл. 23.5.
В зависимости от крупности мине-
ральных материалов и соотношения
средних и мелких фракций асфальтобе-
тонные смеси подразделяются на круп-
нозернистые, среднезернистые, мелко-
зернистые и песчаные. Крупнозернистые
смеси характеризуются максимальным
размером частиц 40 мм. Для крупно-
зернистого асфальтобетона необходимы
однородные прочные горные породы, не
дробящиеся при уплотнении. Средне-
зернистые смеси имеют размер наи-
больших частиц 20 мм. Щебень для та-
ких смесей готовят из менее однородных
каменных материалов (валунный ка
мень и др.) Для среднезернистых сме
сей требуется большое количество мине-
рального порошка и битума по сравне-
нию с крупнозернистыми смесями. Мел-
козернистые смеси характеризуются
максимальным размером частиц до
15 мм.
Песчаные смеси (размер наибольших
частиц до 5 мм) требуют еще большего
количества минерального порошка и би-
тума, поэтому весьма чувствительны к
высоким температурам. Чтобы избе-
жать появления на покрытии волн и
сдвигов (в районах с жарким клима-
том), необходимо уделять особое вни-
мание тщательности подбора и изготов-
ления таких смесей.
В зависимости от остаточной порис-
тости и назначения асфальтобетон бы-
вает плотным и пористым. Плотный ас
фальтобетон должен обладать остаточ
ной пористостью в пределах 3—5 %, а
пористый — в пределах 5^10 %.
300
Таблица 23.6
Деформативные и прочностные ха-
рактеристики асфальтобетона в зави-
симости от температуры в расчетный
период наибольшего снижения прочнос-
ти покрытий даны в табл. 23.6 и 23.7.
Асфальтобетонное покрытие может
быть однослойным, двухслойным и трех-
слойным (рис. 23.1). На участках, где
развиваются большие тормозные уси-
лия при движении ВС, вызывающие
большие касательные напряжения, ас-
фальтобетон следует укладывать в два
и три слоя. К таким участкам относят
концевые участки ИВПП и магистраль-
ные РД. Тонкое однослойное покрытие
толщиной 5—7 см допускается только
для V и VI категорий нормативных наг-
рузок на основаниях, верхний слой кото-
рых устроен из битумоминеральных сме-
сей.
Верхние слои покрытия устраивают
из плотного асфальтобетона. При этом
для ИВПП следует применять многоще-
бенистые или среднещебенистые смеси.
Для IV—VI категорий нормативных
нагрузок допускается применение пес-
чаных асфальтобетонных смесей из
дробленого песка. Нижние слои покры-
тия следует устраивать из плотного
или пористого асфальтобетона. Вид,
марку и тип асфальтобетонных смесей
для верхних слоев покрытия назначают
по табл 23.8.
Во избежание образования деформа-
ций сдвига в верхних слоях асфальтобе-
тона в места систематического запуска
и опробования двигателей, а также на
участках примыкания РД к ВПП приме-
няют армирование асфальтобетонного
покрытия сетками. Сетки располагают
под верхним слоем асфальтобетона и
стыкуют внахлестку, длина нахлестки в
обоих направлениях 100—200 мм.
Магистральные РД в местах пред-
варительного запуска двигателей арми-
руют на всю ширину, длину армирован-
ных участков в этом случае принимают
равной 20 м. Концевые участки от ВПП
длиной 150 м следует армировать на всю
ширину.
На групповых МС армирование ас-
фальтобетона предуматривают по всей
длине МС вдоль линии размещения ос-
новных опор и двигателей ВС, включая
зону воздействия газовой струи.
Характеристика асфальтобетон- ных смесей	Модуль упругости Еаь- Ю2, МПа при расчетной темпера туре покрытия. °C		
	10	20	30
Плотные марки:			
I	15	10	7
II	12	8	5
III	9	6	4
Пористые	9	6	4
Асфальтобетонные покрытия устраи
вают на прочных искусственных основа-
ниях из щебня, обработанного или не
обработанного вяжущими материала
ми, из подобранных гравийных смесей
(как правило, с добавками дробленых
материалов), не обработанных или об-
работанных органическими вяжущими
материалами, а также из грунтов и
пескоцемента. В нижних слоях основа-
ния, кроме того, допускается применять
слабые местные материалы и грунты,
обработанные вяжущими.
Верхний слой основания асфальтобе-
тонных покрытий устраивают из мате-
риалов, обработанных вяжущими.
Основные положительные свойства
асфальтобетонных покрытий: устройст-
во их может быть полностью механизи-
ровано, а отсутствие швов упрощает и
ускоряет процесс укладки асфальтобе-
Таблица 23.7
Характеристика ас- фал ьтобетон ных смесей 1 		Сопротивление растяжению при изгибе Rh, МПа, при расчетной температуре покрытия, °C		
	10	20	30
Плотные марки: I	2,8/2,4	2.4/2,1	2,1/1,8
II	2,2/1.9	2.0/1,7	1.7/1,4
III	2.1/1 8	1,9/1,6	1,6/1,3
Пористые	1,7/1,4	1,5/1,3	1,3/1,1
Примечания. 1. Перед чертой указаны зна-
чения для среднесуточного приведенного числа
приложений колесных нагрузок расчетных опор по
одному следу до 50, после черты - свыше 50
2. Под расчетной тем перату роой асфальтобетона
следует понимать максимальную температуру покры-
тия в период года, когда несущая способность грун-
тового основания наименьшая При отсутствии дан-
ных наблюдений за температурой покрытия допу-
скается принимать для I и II дорожи о-климатиче-
ских зон 10° С; III зоны—15; IV зоны 20, V зо-
ны—30 °C.
301
Рис. 23.1. Конструкция асфальтобетонных покрытий:
1 двухлойный асфальтобетон; 2 щебень; 3— песок; 4— однослойный асфальтобетон; 5- цементобетон; 6
। рунт, 7 черный щебень, 8 грунтогравийная смесь; 9 черный гравий <1ли грунтогравийная смесь, обработан
мая битумом	।
тонной смеси по сравнению с укладкой
цементобетонной смеси; большая плас-
тичность и ровность по сравнению с це-
ментобетонными, вследствие чего умень-
шаются динамические нагрузки на шас-
си и уменьшается износ колес; возмож-
ность ввода в эксплуатацию (вследст-
вие быстрого формирования) сразу пос-
ле окончания строительства; непыли-
мость, простота эксплуатационного со-
держания и ремонта; малая водопрони-
цаемость; возможность стадийного
строительства; использование для уси-
ления существующих покрытий.
Асфальтобетонные покрытия имеют и
недостатки: недостаточную температу-
роустойчивость, в результате чего в
жаркую погоду или при действии газов
Таблица 23.8
Категория нормативной		Дорож но-кли- матическая зона	Вид смеси	Марки и типы асфальтобетонных смесей для верхнего слоя покрытий		
	нагрузки			ИВПП, магистральных РД	остальных участков	
I-	II	1 II V	Горячая Теплая Горячая	I А, Б	1-А, Б, Г	
III		I II—V	Горячая Теплая Горячая	1 А, Б, Г	I, II А, Б, В, Г I А, Б, В. Г I. II А, Б, В. Г	
IV		I 11—111 IV—V	Горячая Теплая Горячая Теплая Горячая Теплая	I П-А, Б, В, Г I, П-А, Б, В, Г Не применяют I-А, Б, В, Г; II А, Б. Г Не применяют П-А, Б В, Г	П-А, Б, В, Г; III Б, В П-А. Б. В. Г,III Б, В П-А, Б, В, Г П-А. Б, В, Г; III Б, В П-А, Б, В, Г	
V		I II III IV V	Горячая Теплая Горячая Теплая Холодная Горячая Теплая Холодная	III Б, В II А, Б. В, Г П-А, Б, В, Г; III Б, В П-А, Б, В, Г Не применяют II А, Б, В, Г; III Б, В II А, Б, В, Г Не применяют	111 Б, В, Д III Б, В 1П-Б, В, Д П-Б, В ГБх, Вх, Дх Ill Б. В П-В, 1П-Б, В I-Вх, Вх Дх	
VI		I II- III IV—V	Горячая Теплая Горячая Теплая Холодная Горячая Теплая Холодная	III, Б, В Не применяют III Б, В II Б, III Б, В Не применяют	IV Б, В, Д I, П-Бх, Вх, Дх IV-Б, В, Д 1, П-Бх, Вх, Дх	
302
щебень, 4— грунтогравийная смесь; 5-*- черный гравий
Рис. 23.2. Конструкция черных щебеночных покрытий:
1 поверхностная обработка; 2— черный щебень; 3—
или грунтогравийная смесь, обработанная битумом
4 О <
। 4 С
3 .° в ,4 Ь 41
4 ы О й а 4
реактивных двигателей они размяг-
чаются, образуя волны и наплывы, а при
отрицательных температурах становят-
ся хрупкими; слабую сопротивляемость
воздействию авиационных топлив и ма-
сел; требуют устройства мощных осно-
ваний.
23.3.	Покрытия из щебеночных
материалов, устраиваемые способом
пропитки
Щебеночные покрытия (рис. 23.2),
устраиваемые способом пропитки, име-
ют высокую прочность, водоустойчи-
вость, беспыльность.
Щебеночные покрытия устраивают
слоями по принципу расклинцовки из
чистого, сухого и однородного по проч-
ности щебня, подобранного по фракци-
ям (рис. 23.3) Модуль упругости щебня
может быть до 450 МПа. При каждой
последующей россыпи щебня одновре-
менно производят уплотнение и розлив
вяжущих. Вяжущее проникает в толщи-
ну и совместно с щебнем создает слой
устойчивого и долговечного покрытия.
В зависимости от назначения покрытия
пропитка может быть глубокой (6,5—
8,0 см) или облегченной (4—6 см). При
глубокой пропитке применяется щебень
трех-четырех фракций с максимальным
размером частиц до 65—70 мм, при об-
легченной — щебень двух-трех фракций
с максимальным .размером частиц
до 30—40 мм. Для пропитки применяют
нефтяные вязкие битумы БНД 130/200,
БНД 90/130, вязкие сланцевые битумы
.БС-1 и коменноугольные дегти Д-6. Ре-
комендуемые размеры фракций, расход
каменных метериалов, нормы разлива
вяжущего приведены в табл. 23.9.
Щебеночные покрытия обычно уст-
раивают на искусственных основаниях
из щебня, грунтощебеночной или труп
тогравийной смеси, а также из стабили-
зированных грунтов. Грунтощебеноч-
ные и грунтогравийные основания могут
быть обработаны черными вяжущими
методом смещения на месте. При уст-
ройстве черных щебеночных покрытий
вначале рассыпают и слабо прикаты-
вают одномерный слой щебня Далее
разливают битум, который просачивает
ся в поры между щебенками.
Для предварительного уплотнения
применяют легкие катки массой 5—6 т,
а для последующего — тяжелые массой
8—10 т. Катки движутся со скоростью
1,5—2,5 км/ч. Легкие катки проходят
по одному следу от 2 до 5 раз. Уплотне-
ние тяжелыми катками уплотняют до
.тех пор, пока щебень не примет устойчи-
вое положение. Обычно количество про-
ходов тяжелого катка по одному следу
составляет 4—5 раз.
Заключительным этапом работы яв-
ляется поверхностная обработка, при
которой па покрытие разливается битум
или деготь, затем рассыпают каменную
мелочь и уплотняют несколькими прохо-
Рис 23.3. Схема расклинцовки щебня:
Р — давление при укатке щебня; R — сила распора;
Т — сила трения: 1 щебень менее круп-ный; 2 круп-
ный щебень; 3— битум
. 303
Таблица 23.9
Тип пропитки	Количе- ство прие- мов рос- сыпи щебия	Порядок россыпи и розлива				Поверх костная обработка	Общий расход мате- риалов
		1	II	ill	IV		
Глубокая 6,5—8,0 см (для по- крытий)	4	40—70	25—40	15—25	3—15	3 5	
Размеры фракций, мм Расход: ' щебня, м3/100 м2		4,5—6,0	3,0-4,0	1,0—1,1	0,9—1,1	0,8—1,2	10,2—13,4
вяжущего, л/м2		3.0—4,0	2,5—3,0	2,0—2,5	1.5—2,0	—	9,0—11,5
Глубокая 6,5 - 8,0 см Размеры фракций, мм	3	25-65	15—25	3(5) —15	—.	3—5		
Расход: щебня, м3/100 м2		7,5—10,0	1,0—1,1	0,9-1,1			0,8—1,2	10,2- 13,4
вяжущего, л/м2		5,0—7,0	2,0- 2,5	1.5 2,0	—	—	8,5-11,5
Облегченная 4—6 см (для ос- нований) Размеры фракций, мм	3	25—40	15-25	3—15			
Расход: щебня, м3/100 м2		3,0—4,5	2,0—3,0	0,9—1,1						5,9—8,6
вяжущего, л/м2		3,0—4,5	2,0—2,5	—	—	—	5,0—6,5
Облегченная 4 6 см Размеры фракций, мм	2	25—40	3 15	.—_					
Расход: щебня, м3/100 м2			5,0—7,5	0,9-1,1	—				’		5,9 -8,6
вяжущего, л/м2		4,0-6,0	—*	—	—	—	4,0—6,0
Примечание. Нормы расхода материалов (щебня и вяжущего) даны: меньшие при пропитке на глу-
бину 6 и 4 см, большие — 8 и 6,5 см.
дами. В результате создается коврик
толщиной 0,5—1,5 см, который повыша-
ет водонепроницаемость покрытий,
уменьшает сопротивление движению
транспортных средств и сохраняет пок-
рытие от износа. Рекомендуемые марки
вяжущего для поверхностной обработки
приведены в табл. 23.10.
23.4.	Покрытия из гравийных
и щебеночных смесей,
устраиваемые способом смешения
Покрытия из гравийных и щебеноч-
ных смесей, устраиваемые способом
смешения, достаточно водоустойчивы.
плотны, эластичны и допускают кругло-
годичную эксплуатацию ВС во П—V до-
рожно-климатических зонах.В качестве
минерального материала применяют
гравийный и щебеночный материал
местных карьеров. Применяют щебень
пониженной прочности; из щебня твер-
дых пород целесообразно устраивать
покрытия по способу пропитки. Гравий-
ные и щебеночные смеси подбирают по
принципу наибольшей плотности. В сме-
си имеется определенная часть глинис-
тых и пылеватых частиц от измельчен-
ных каменных пород, связывающих
между собой скелетные частицы. Гра-
вийные и щебеночные смеси подбирают
в определенных соотношениях, обеспе-
Таблица 23.10
Каменные материалы	Битум			Каменио- угольный битум
	нефтяной вязкий	нефтяной жидкий	сланцевый жидкий и вязкий	
Высевки (0 5 мм) Каменная мелочь и клинец (5— 15 и 12—25 мм)	БНД 200/300 БНД 130/200	СГ 40/70, МГ 10/70 СГ 70/130 СГ 130/200, МГ 130/200	С 4, БС 0 С-5 С-6	Д-4 . Д-5 Д-6
304
чивающих механическую прочность и
водоустойчивость.
Черные гравийные и щебеночные
покрытия (рис. 23.4) бывают однослош
ные и двухслойные. Однослойные пок-
рытия применяют только на аэродро-
мах, расположенных в V дорожно-кли-
матической зоне. Для нижнего слоя
двухслойных покрытий используют чер-
ные гравийные и щебеночные смеси;
нижние слои устраивают и без обработ-
ки вяжущим. Толщина покрытий зави-
сит от массы ВС, механических характе-
ристик подстилающего грунта и в сред-
нем изменяется от 10 до 40 см.
При расчетной толщине покрытия бо-
лее 15 см устраивают двухслойные пок-
рытия. Минимальная толщина верхнего
слоя двухслойного покрытия равна 5 см.
Для обеспечения водонепроницае-
мости и устойчивости верхнего слоя
покрытия обязательно устраивают за-
щитный слой способом поверхностной
обработки.
Покрытия укладывают на естествен-
ное грунтовое основание, предваритель-
но употненное до плотности не менее
95 % максимальной,определяемой в ла-
боратории методов стандартного уплот-
Рис. 23.4. Конструкция покрытия из гравийных
и щебеночных смесей, устраиваемых способом
смешения:
/— поверхностная обработка, 2— слой, обработанный
вяжущим; 3— слой, не обработанный вяжущим
нения. Для повышения прочности и дол-
говечности участков, подвергающихся
интенсивному воздействию нагрузок от
ВС (стартовых участков мест примыка-
ния к ВПП рулежных дорожек, участ-
ков отрыва ВС при взлете), покрытия
устраивают способом пропитки или до-
бавлением в смесь цемента или нега-
шеной извести. Количество добавок це-
мента или извести составляет для гра-
вийных и щебеночных смесей 2 -3 % от
массы минеральной части.
Примерные составы оптимальных
гравийных и щебеночных смесей для
Таблица 23.11
Смесь	Количество частиц, проходящих через сито, %, по массе, при размерах отверстий сит, мм											
	50	40	25	15	5	2	1	0.5	0,25	0.15	0,07	0,005
Крупнозернистая		100	Вер: 86	<ний и 70	НИЖИ) 43	1Й СЛОВ- 28	22	15	10	8	7	7
	—	—	95	85	65	52	43	35	28	25	20	18
Среднезернистая	.—.	—	100	80	50	33	25	18	13	10	8	8
	—	-—	—	95	85	70	55	40	35	28	23	21
Мелкозернистая	—	-—	—	100	63	40	30	22	15	12	10	10
	-—	-—	—	—	90	75	60	45	36	30	25	22
Грунтовая	—	—-	—	—	—	100	70	48	32	24	16	13
	—	—	—	—	—	—	85	70	60	50	40	36
Крупнозернистая	100		75	Ниж 60	НИЙ ст 35	ОЙ 25					10		5	4
	100	100	55 80	30 57	30	15	10	5	3	I	—	—
	—	—	85 85	80 70	60 43	50 28	22	15	30 10	8	18 7	17 7
1	—	—	75	60	35	25	—	—	10	——	5	4
Среднезернистая	—	—	100	70	35	18	12	6	4	2	—	
	—	.—_	-—	80	50	33	25	18	13	10	8	8
Мелкозернистая	-—	—	—	100	50	25	15	10	5	2	—	
		—	—	—	63	40	30	22	15	12	10	10
Примечание. Содержание частиц менее 0,005 мм						(глины) в грунтогравийных				и грунтощебеночных		
смесях для верхнего слоя должно быть не более 3 %					а для	нижнего 5 %.						
305
Таблица 23.12
Способ приготовления смеси	Битумы			Каменно- угольные дегти
	нефтяной вязкий 4	нефтяной жидкий	сланцевые жидкие и вязкие	
Смешением на месте	—	СГ 15/25	С 3	Д-з
		СГ 25/40	С 4	Д 4
		МГ 25/40	С 5	—
		СГ 40/70		
Смешением в установках без по	—	СГ 25/40	С-4	Д-4
догрева минеральных материалов		СГ 40/70	С-5	Д-5
		МГ 25/40	—	
		МГ 40/70	—	—
С подогревом минеральных ма-				
териалов:				
теплая	БНД 200/300	СГ 130/200	.	С-5	Д-5
		МГ 130/200	БС-0	
	БНД 130/200	——	БС-1	Д-7
	БНД 90/130	-—	БС 11	Д 8
	БНД 60/90	—	БС III	
	БНД 40/60	—	БС. Ill	—
холодная	—	СГ 40/70	С-6	Д-5
		СГ 70/130	—	
		МГ 40/70	-—	—
		МГ 70/130	—	—
устройства черных покрытий приведены
в табл 23 11. Для покрытий, устраива-
емых способом смешения на месте, мо-
гут применяться жидкие битумы (табл.
23.12).
Марку битума устанавливают в зави-
симости от района строительства аэрод-
рома. В жарком климате применяют
битумы повышенной вязкости, в райо-
нах с большим количеством осадков —
битумы жидкие или сланцевые, обес-
печивающие меньшие сроки формиро-
вания и большую монолитность покры-
тий.
Расход жидких битумов составляет
4—7 % от массы минерального мате-
риала.
Высокое качество покрытий достига-
ется, если влажность минеральных ма-
териалов будет оптимальной. При не-
достаточной влажности вследствие ма-
лой вязкости покрытия легко разруша-
ются; при избыточной влажности в пе-
риод уплотнения образуются волны и
трещины, поэтому рекомендуемая
влажность по массе минеральных мате-
риалов 3—5 %.
Гравийные и щебеночные смеси, об-
работанные жидким битумом, по проч-
306
ности и водоустойчивости должны удов-
летворять следующим требованиям:
Предел прочности при сжатии, МПа,
при 50 °C ие менее..................0,5
Предел прочности при сжатии, МПа,
при 20 °C не менее..................0,8
Предел прочности при сжатии МПа
при 20 °C, в водонасыщеином состоя
нии не менее................... ...	0,5
Водонасыщеиие по массе, %, не более 3
Набухание по объему, %, не более . 3
Смесь для устройства покрытий из
гравийных и щебеночных смесей можно
приготовить способом смешения на мес-
те в стационарной или подвижной сме-
сительной установке. Смешение на мес-
те наиболее экономично и эффективно;
оно может производиться дисковыми
боронами, культиваторами, автогрейде-
рами и дорожными фрезами.
Черные покрытия следует строить в
теплое время года и заканчивать с та-
ким расчетом, чтобы они формирова-
лись в течение 20—30 сут при темпера-
туре воздуха не ниже + 10 °C и до нас-
тупления дождливого периода. В этом
случае достигается равномерное расп-
ределение битума, однородность и проч-
ность покрытий.
23.5.	Упрощенные покрытия
Упрощенные покрытия устраивают
путем укрепления местных грунтов. Оно
придает грунтам водоустойчивость,
плотность, беспыльность и обеспечива-
ет эксплуатацию ВС на аэродромах,
расположенных в IV и V дорожно-кли-
матических зонах.
В практике аэродромного строи
тельства наиболее распространено ук-
репление добавками другого грунта,
гравия, щебня, изменяющими грануло-
метричекий состав местного грунта до
образования оптимальных смесей, а
также укрепление вяжущими — биту-
мами, дегтем, цементом, известью, по-
вышающими связность и водоустойчи-
вость местных грунтов.
К укреплению добавками другого
грунта прибегают в тех случаях, когда
гранулометрический состав местных
грунтов характеризуется недостатком
или избытком основных фракций —
песка, пыли и глины. При недостатке
пыли и глины уменьшается связность
грунтов в сухом состоянии, а если они в
избытке, то при увлажнении в грунте
интенсивно развиваются пластические
деформации. В обоих случаях сопротив-
ление грунта внешним нагрузкам умень-
шается и условия эксплуатации летного
поля становятся недопустимыми
Грунтовые смеси оптимального гра-
нулометрического состава при перемен-
ных условиях увлажнения обладают
постоянным сопротивлением нагрузкам.
Для создания оптимальных смесей к тя-
желым суглинистым, пылеватым и гли-
нистым местным грунтам добавляют
песчаные и гравелистые материалы, к
пылеватым и песчаным местным грун-
там — суглинистые. Песчаные и гравий-
ные частицы добавляют также к мест-
ным грунтам в районах избыточного ув-
лажнения для придания скелету грунта
устойчивости. Для расчета оптималь-
ных составов грунтовых смесей следует
пользоваться данными табл. 23.13.
Для создания аэродромного покры-
тия грунтовые оптимальные смеси обра-
батываются жидкими битумами, дегтем
и цементом. Когда грунтовые оптималь-
ные смеси не обрабатывают, поверх-
ность покрытий может быть засеяна
травосмесями.
Укрепление местных грунтов битумом
и дегтем дает возможность создать дос-
таточно прочный и водоустойчивый ма-
териал. Для устройства покрытий при-
меняют два способа — холодный и го-
рячий. При холодном способе подогре-
вают только вяжущие до 80 90сС,
при горячем — до 120—150°С. Вяжу-
щие и грунт перемешивают в асфальто-
смесителях.
На аэродромах устраивают упрощен
ные покрытия из укрепленных битумом
или дегтем местных грунтов (табл. 23.
14).
Могут быть использованы грунты с
числом пластичности от 3 до 17, для
грунтов с числом пластичности более 12
требуется повышенное количество биту-
ма. Песчаные и супесчаные грунты с
числом пластичности менее 3 можно
применять только для нижнего слоя по-
крытия. Не рекомендуются засоленные
грунты
Нормы расходов жидкого битума для
укрепления грунтов приведены в табл.
23.15.
Для повышения прочности и устойчи-
вости покрытия на отдельных интенсив-
но эксплуатирующихся участках аэрод-
рома рекомендуется добавление цемен-
ту или негашеной извести в количестве
3—4 % от массы минеральной части
(для суглинков с числом пластичности
7—12).
При обработке грунта цементом обра-
зуется прочный цементогрунтовый кар-
Таблица 23 13
Номер смеси	Количество частиц, прошедших через сито, % по массе, при размерах отверстий сит, мм						
	40	20	10	5	2.5	0.63	0.05
1	100	60 80	45-65	30-55	20—45	15 35	7 20
2	—	80-95	65 90	50—75	35-65	20- 45	8—25
3	—	—	90 — 100	70—85	45 75	25- 55	8—25
307
Способ обработки
Поливка ионерхноет и уплотненного грунта жи i
кнм битумом или тестем
Смешение разрыхленною «рунта на грунтовой
.111 с жидким битумом и hi тестем при помощи
фрез, 1 реи герои и ipyinx машин разравнивание
и yii.ioiiieimc
Смешение ipvirra в усзановъе с жидким битумом
ii.hi те, тем без по ни рева грунта, укла тка, разрав
пинание, чn.ioiпение
Tu6.ni и d 23.1 1
д_____________
1пп покрытпя
Грунтовое обеспыленное
Временное из грунта, обработанною смешением
на месте
Временное пли основание иод капитальные по-
крытия из грунта, обработанною в Установке
кас, который формирует достаточно
прочное и водоустойчивое покрытие.
Iруит, обработанный цементом, имеет
значительно большую прочность, чем
тот же грунт, но обработанный битумом.
Модуль упругости цементогрунта может
быть до 160 МПа, а модуль упругости
грунта, обработанного биту мом,— .не
более 80 МПа.
Цементогрунтовые покрытия можно
ycipaiiuaib при более неблагоприятных
погодных условиях, чем грунтовые, об-
работ анные щебнем. I(ементогру птовые
покрытия требуют меньше затрат па
устройство по сравнению с черными
грунтовыми. К недостаткам цементо-
груша следует отнести малое сопротив-
ление ист ирашпо. Поэтому поверх це-
ментогрунга обязательно устраивают
поверхпос 1 пую обработку или слой из-
носа из материалов, обработанных ор-
ганическими вяжущими.
Цементогрунтовые покрытия целесо-
образны па аэродромах, расположен
пых в 111, IV и V дорожно-климатичес-
ких зонах. Цементогрунт также приме-
няется в основаниях под асфальтобе-
тонные и черные щебеночные покры
тия.
Для обработки цементом наиболее
пригодны грунты оптимального состава.
а также близкие к ним легкие суглинки
и супеси. Глинистые и суглинистые грун-
ты трудно размельчаются и нерсукчпи
ваются с цементом, требуют больше
цемента. Песчаные грунты, обработан
ные цементом, вследствие повышенной
пористости имеют пониженную проч-
ность.
Не рекомендуется укреплять немец
том грунты, имеющие перегнойные ве-
щества, снижающие водоустойчивость н
прочность покрытия. Для укрепления
цементом не пригодны торфяные и забо-
лоченные грунты, а также грунты, со-
тержащие более 10 % по массе гумусо
вых веществ и более 4 % растворимых
в воде солей, а также кислоты.
Цементогрунтовые покрытия (рис. 23
5) устраивают однослойные и двухслой-
ные. Слой цементогрунта в однослойных
покрытиях устанавливают расчетом. Он
должен быть не меньше 15 см; толщина
цзу.хслойпых покрытий равна 30- -35см.
Для устройства цементогрунтовых пок
рытий применяют портландцемент мар-
ки не ниже 400. Для оснований марка
цемента может быть понижена до 300
Ориентировочный расход цемент;! на
1 м’ цементогрунта 175—250 кг.
Цементогрунтовые покрытия по проч
пости и водоустойчивости должны удов-
Т <« б .1 и ц <1 23.1 5
I р\ нт	В тжшкть. % от массы грунта	Расход жи [кою битума (обезвоженного)		
		% от массы	кг/м’ смеси в плот	
			ном	теле
Смесь с чнслом-нластичности 3-7	4- -7	5 -8	10(1	155
( «глинок с числом пластичности:				
7 12	6 10	8 1	155	200
12 17	8 10	12 14	200	250
308
Ж/ '	J
Рис. 23.5 Конструкция цемсптогрунгового покрытия
/ поверхностная обработка; 2 це.мснтогрунт; .3 уплотненный грунт. 4 иемситогрунт с повышенным содер
жаниеч цемента. 5 асфальтобетон
летворять следующим требованиям:
предел прочности при сжатии в возрас-
те 28 сут водонасыщенны.х ни пшдричес-
ких образов (£) = 5 см, // = 5,1 см) для
покрытий не менее 3 МПа, для осно-
ваний— не менее 2 МПа Отношение
прочности при сжатии во топасыщепных
образцов к прочности при сжатии воз-
душно-сухих образцов должно быть не
менее 0,4 0,6; модуль деформации
водонасыщеппых образцов — не менее
15 10 МПа.
Наряду с цементом для устройства
покрытий может применяться и известь
в виде извести-кипе.тки или и шести
пушонки. Прочность грунта, обработан-
ного известью, меньше, чем прочность
цемептогрунта. При укреплении пт-
вестью к грунтам предьяв. 1яют те же
требования, что и при обработке цемен-
том. Известь вредно тействуст на сли-
зистые оболочки дыхательных путей,
поэтому при производстве работ необхо-
димо соблюдать правила техники безо-
пасности.
Упрощенные аэродромные покрытия
требуют высокого качества производст-
ва работ. Поэтому должен осуществ-
ляться постоянный контроль качества
грунтов и оптимальных смесей, их коли-
чественного соотношения, равномер-
ности перемешивания, влажности. Ка
чество материалов проверяют построен
11 ы м и л а бо р а тор и я м и
23.6.	Покрытия из малопрочных
каменных материалов и побочных
продуктов промышленности
Для многих районов страны, не имею-
щих запасы прочных каменных ма-
териалов, использование местных мало-
прочных материалов и побочных про-
дуктов промышленности одно из
важных мероприятий но снижению
стоимости строительств.। аэродромных
покрытий. Использование местных ма-
териалов дае1 возможность исключения
дорогостоящих талышх перевозок проч-
ных каменных материалов
К малопрочным каменным материа-
лам относят: мягкие ишестпякп и пес-
чаники. кирпичный бой, продукты г.ту-
бокого выветривания юрных пород
(дресва или жерства). раку шечник и тр.
Прочность нрн сжатии эт,\ материалов
составляет 10 50 МПа. Эти материалы
имеют незначительную водоустойчи-
вость и морозоустойчивость. Основным
требованием при исиолыоваппн мало-
прочных каменных материалов при
устройстве аэродромных Покрытий яв-
ляется их изоляция от в.lain. Вотоус
тойчИвосгь покрытий достигается обра-
боткой слабых каменных материалов
opi апическнми вяжущими, о щовремеп
по при этом несколько повышается их
прочность п п шос.
При устройстве покрытий каменные
материалы укладывают на грунтовое
основание при наличии легких естест-
венных грунтов. Если грунтовое основа-
ние сложено tn тяжелых групюв (cyi
пшков, глин), при которых возможен
застой проникающей через покрытие но-
ты и ослабление несущей способноегп
основания, необходимо устройство тре-
нирующих ' слоев из песка пли щебня.
Каменные материалы в покрытии укла-
тывают слоями в нижние слои ка-
менный материал m слабых пород, в
верхние из более прочных поро т Ка-
менные материалы обрабатывают орга-
ническими материалами, которые, про-
никая в покрытие, при таки ему гптро-
фобность.
На верх псп поверхпосш покрытия
309
Рис 23.6. Покрытия из малопрочных каменных
материалов.
/ - защитный слой; 2 щебень прочных пород; 3
щебень слабых пород, 4 подстилающий грунт; 5
щебень слабых породе пропиткой органическим вяжу-
щим
устраивают слои износа, предохраняю-
тие слабые каменные материалы от
воздействия колес ВС и природных фак-
торов. Слои износа толщиной 3—4 см
устраивают из грунтощебня на камне
более прочных пород и грунта, обрабо-
танного битумом или де.гтем. Примеры
конструкций из малопрочных каменных
материалов приведены на рис. 23.6. К
побочным продуктам промышленности
относят: металлургические и топочные
шлаки, горелые породы каменноуголь-
ных отвалов, отходы горнорудной про-
мышленности
Металлургические шлаки получаются
в процессе выплавки металлов; наибо-
лее распросIранены отходы металлур-
гии чугуна — доменные шлаки. Домен-
ные шлаки могут быть в виде камневид-
ных плотных-и пористых кусков разме-
ром 5—40 мм, шлакового песка и по-
рошка мельче 5 мм. Прочность плот-
ных шлаковых кусков 15—60 МПа, по-
ристых 5 Г5 МПа. Топочные шлаки по-
лучаются в процессе сгорания каменных
и бурых углей в котельных и паровоз-
ных топках.
Горелые породы каменноугольных
шахт образуются при самообгорании
остатков угля в пустых породах, выбро-
шенных в отвалы. Для строительства
аэродромных покрытий наиболее приме-
нимы отвалы с глинистыми сланцами и
прочцыми песчаниками в виде хорошо
обожженных крупных и средних кус-
ков.
Слабообожженные глинистые сланцы
при воздействии влаги быстро размо-
кают и теряют прочность; такие породы
для строительства аэродромных покры-
тий непригодны.
При устройстве покрытий шлаковый
щебень 60—100 мм укладывают непос-
редственно на естественный грунт, сверх
него — более мелкий шлаковый щебень
30—60 мм. Целесообразно обрабаты
вать шлаковый щебень вяжущим спо-
собом пропитки. Для обеспечения дол-
говечности на верхней поверхности пок-
рытий устраивают поверхностную обра-
ботку или в верхнем слое укладывают
асфальтобетонный слой.
Топочные шлаки необходимо уклады
вать слоями толщиной 18—25 см в ниж-
ние подстилающие слои под более проч
ными щебеночными слоями.
Горелые породы каменноугольных
шахт применяют для нижних слоев,
главным образом для асфальтобетон-
ных покрытий в сухих местах при от-
сутствии постоянного увлажнения.
Примеры конструкций покрытий из
побочных продуктов промышленности
приведены на рис. 23.7.
Для строительства покрытий приме-
няют в последнее время золы уноса,
получающиеся в основном от сжигания
бурых и каменных углей на ТЭС. По
внешнему виду золы представляют со-
бой рыхлую порошкообразную массу
темно-серого цвета.
Для укрепления грунтов применяют
золу уноса сухого отбора как самостоя
тельное вяжущее или в сочетании с из-
вестью или цементом. При этом показа-
тели, характеризующие состав и свойст-
ва золы уноса, должны соответствовать
следующим данным (табл. 23.16).
Рис 23.7. Покрытия с использованием побочных продуктов промышленности:
/ поверхностная обработка; 2- шлаковый щебень 30 — 60 мм; 5— пакеляж из кусков шлака 100—150 мм, 4
подстилающий грунт; 5 - шлаковый щебень 60 100 мм; 6 — асфальтобетон; 7 - шлаковый щебень, обработан
иый способом пропитки
310
Таблица 23.16
Показатели	Золы уноса		
	С а м ос тоятел ь н ое медленное твер- деющее вяжущее	Активный компонент с меди а иного вяжущего	
	вяжущее	с цементом	с известью
Содержание свободной окиси кальция, % Удельная поверхность, см2/г Содержание сернистых и сернокислых соедине- ний, % Потери в массе при прокаливании, %	Не менее 8 Не менее 3000 Не более 6 Не более 5	Не менее 4 Не менее 3000 Не более 3 Не более 10	Не менее 3000 Не более 10
Подбор состава смесей укрепленных
грунтов при использовании золы уноса
производят в соответствии с существую-
щими требованиями. Золу уноса в ка-
честве активной добавки к извести или
цементу применяют для укрепления пес-
чаных, гравийных и щебеночных смесей,
не содержащих глинистых (пылеватых)
фракций. Оптимальную дозировку ос-
новного вяжущего материала и необ-
ходимость введения активных добавок
в зависимости от вида грунта и его фи-
зико-химических свойств, а также
гранулометрии устанавливают путем
подбора состава смесей в лабора-
тории.
Расход золы уноса в зависимости от
типа грунта может быть 15—25 % мас-
сы грунта, а цемента — 4 - 12 %.
23.7.	Усиление существующих
нежестких покрытий
при реконструкции аэродромов
Усиление нежестких покрытий может
быть выполнено нежесткими и жестки-
ми покрытиями. В качестве слоя уси-
ления нежесткого типа применяют еле
дующие покрытия: асфальтобетонные,
щебеночные, грунтощебеночные, грун-
тогравийные, обработанные вяжущими
материалами. При конструировании
слоев усиления используют те же прин-
ципы, что и для обычных покрытий не-
жесткого типа. При неровностях су-
ществующего покрытия свыше 2 см
устраивают выравнивающий слой из
материала слоя усиления. Поверхность
выравнивающего слоя обрабатывают
жидким битумом или дегтем с расходом
0,2—0,3 кг/м2, в результате чего обеспе-
чивается сцепление существующего
покрытия со слоем усиления.
Для усиления нежестких покрытий
жесткими применяют покрытия всех
типов. Усиление нежестких покрытий
жесткими следует производить по раз-
деляющей прослойке с устройством при
необходимости выравнивающего слоя
(при уступах, выбоинах и других неров-
ностях существующего покрытия свыше
2 см). Выравнивающий слой устраива-
ют из пескоцемента (при нежестких
покрытиях, обработанных цементом)
или песчаного асфальтобетона при
усилении всех типов нежестких по-
крытий.
Разделительную прослойку устраива-
ют из двух слоев пергамина или нес
чано-битумного коврика толщиной
1 см.
Разделительную пр<?слойку при слоях
усиления из сборных покрытий не устра-
ивают, так как поверхность сборные
покрытий из плит заводского изготовле-
ния имеют высокое качество от-
делки.
Контрольные вопросы
1.	Назовите принципы назначения конструк
ций покрытий нежесткого типа
2	Как проектируют асфальтобетонные пок-
рытия?
3.	Каковы особенности устройства покрытий
из прочных щебеночных материалов подобран-
ного состава?
4.	Каковы покрытия из гравийных и щебе-
ночных смесей, устраиваемых способом смеше-
ния?
5.	Назовите констрхкцин упрощенных покры
гни
311
Г л а в a 2 4
ГРУНТОВЫЕ ЛЕТНЫЕ ПОЛОСЫ
24.1.	Требования к грунтовым летным
полосам
Грунтовой летной полосой называют
участок, выделенный для взлета и по-
садки ВС на летном поле аэродрома.
Местоположение ЛП в этом случае не
настолько твердо зафиксировано, как
ИВПП с твердым покрытием, и может
смещаться в пределах летного поля в
зависимости от его размеров и конфигу-
рации аэродрома, от подходов, направ-
ления ветра, а также по мере появления
на ней деформаций. Периодические сме-
щения грунтовых ЛП в пределах аэрод-
рома необходимы для заделки колей и
восстановления дернового покрова, по-
вреждаемого газовыми струями реак-
тивных двигателей.
Грунтовая ЛП должна име-Сь дерно-
вый покров. Однако на создание проч-
ного, густого дернового покрова требу-
ется несколько лет, и на аэродромах
временного типа ВС приходится взле-
тать с грунтовой поверхности, обнажен-
ной в результате планировочных земля-
ных работ.
К грунтовым ЛП для регулярной лет-
ной работы ВС судов предъявляются
следующие требования:
ровная поверхность, без кочек, выбо-
ин и колеи, которые создают опасность
аварий ВС при взлете и посадке;
прочность, достаточная для движения
ВС без образования колеи или с образо-
ванием колеи минимальной глубины, до-
пустимой по размеру возникающего
сопротивления движению и не вызываю-
щей затруднений при ремонте летного
поля;
однородность по сопротивлению грун-
та деформированию в пределах летного
поля, что обеспечивается уплотнением
грунта тяжелыми катками и тщательной
планировкой, устраняющей понижен-
ные места, в которых могла бы застаи-
ваться вода, размягчающая грунт;
отсутствие пыли и грязи, которые,
засасываясь, вызывают повышенный
износ двигателей.
Эксплуатационные качества грунто-
вых полос меняются в течение года в
связи с погодными условиями. В сухие
периоды грунтовые ЛП обладают зна-
чительной прочностью. При ровной по-
верхности суглинистого грунта на по-
левом аэродроме можно эксплуатиро-
вать ВС любых типов. Эксплуатация
осложняется только значительным пы-
леобразованием.
В периоды значительного интенсив-
ного увлажнения весной и осенью, а
также после кратковременных летних
дождливых периодов прочность грунтов
летного поля снижается, так как насы-
щенный влагой грунт не обладает дос-
таточным сопротивлением деформиро-
ванию колесами. При движении ВС по
аэродрому образуется колея, и сопро-
тивление движению значительно воз-
растает. Эти периоды называют распу-
тицами. Совершать в это время взлеты
и посадки могут только ВС, у которых
это предусмотрено конструкцией шасси.
В средней полосе России бывают рез-,
ко выражены весенняя и осенняя рас-
путицы, а в дождливые годы — также и
кратковременная летняя распутица. На
Украине и в государствах Средней
Азии из-за частых оттепелей и малых
глубин промерзания осенняя распути-
ца иногда сливается с весенней.
Скорость размокания грунтов летного
поля зависит от их гранулометрическо-
го состава, рельефа местности и степени
уплотнения грунта. На участках летно-
го поля с относительно большими укло-
нами и ровной поверхностью осадки
стекают и в грунт впитывается значи-
тельно меньше воды, чем на участках
с неровной поверхностью. Чем сильнее
уплотнен грунт, тем мельче в нем поры
и медленнее происходит капиллярное
перемещение влаги. Грунт рыхлый, све-
жеотсыпанный и не подвергшийся ин-
тенсивному уплотнению тяжелыми кат-
ками, быстро размокает и на нем обра-
зуется при проходе колеса ВС глубокая
колея. Условия работы авиации на та-
ких аэродромах по мере размокания
грунта значительно ухудшаются: глубо-
кая колея увеличивает сопротивление
движению, ускорение при разбеге ВС’
уменьшается, а длина разбега возрас-
312
Рис. 24.1. Изменение состояния грунта и сопротивления движению колеса на одном из участков летного
поля в течение нескольких.лет:
/ мерзлое состояние, 2 текучее, 3— пластичное. 4 твердо-пластичное
тает. Эксплуатацию грунтовых аэродро-
мов в период осенней и весенней распу-
тиц обычно приходится прекращать, так
как длина летного поля перестает удов-
летворять требованиям безопасного
разбега при взлете.
Весенняя распутица начинается вско-
ре после начала оттаивания грунта, как
только толщина оттаявшего переувлаж-
ненного слоя перестанет прорезаться
колесом, катящимся по еще мерзлому
слою. Прекращение ее обычно совпада-
ет по времени с началом пахоты на при-
легающих к аэродрому полях. Условия
эксплуатации аэродромов весной нес-
равненно хуже, чем осенью: весной
грунт с самого начала оттаивания насы-
щен водой и его влажность больше осен-
ней из-за происходившего зимой подтя-
гивания к поверхности влаги из нижних
слоев грунта, а также за счет поступ-
ления воды от таяния снега и весенних
дождей. Просачиванию воды в глубин-
ные слои грунта в этот период препятст-
вует слой мерзлого грунта («донника»),
расположенного на некоторой глубине.
На рис. 24.1 показано, как изменялось
сопротивление качению колеса ВС по
одному из аэродромов центральной по-
лосы европейской части России в тече-
ние ряда лет в связи -с изменением сос
тояния грунта.
Коренного улучшения условий эксп-
луатации ВС на грунтовых аэродромах
можно добиться только устройством
покрытий облегченного типа. Некоторо-
го сокращения нелетного периода мож-
но достичь, создав хороший дерновый
покров, улучшив планировку аэродро-
мов, устранив места, где возможен зас-
той воды.
24.2.	Дерновый покров на грунтовой
поверхности летного поля
Дерниной называют поверхностный
слой почвы, густо переплетенный корня-
ми и корневищами естественно произ-
растающих или искусственно посеянных
трав, образующих в нем как бы армату-
ру, облекающую и связывающую между
собой структурные элементы почвы
(рис. 24.2).
Наличие дернины укрепляет грунт и
улучшает эксплуатационные свойства
поверхности летного поля — снижает-
ся пылимость, меньше образуется грязи,
не возникает размывов при стоке дож-
девых и талых вод, уменьшается глуби-
на колеи при взлетах и посадках, при
проездах автомобилей. С покрытых дер-
ном летных полей в сухие периоды года
и после непродолжительных дождей мо
гут осуществляться взлеты легких ВС
313
Рис. 24.2. Схема строения дернины:
/—травостой; 2—дер новый войлок; 3 — дерновый
пласт; 4— основание дернины
местных воздушных линий и специаль-
ного назначения (сельскохозяйствен-
ных, скорой медицинской помощи
и др ).
В дернине различают: травостой
надземную часть из густых, равномерно
сомкнутых трав, не образующих кочек;
дерновый войлок — поверхностный слой
дернины толщиной до 10 см из гус-
Рис. 24.3. Сопротивление дернин разрыву при раз-
ной влажности:
1—глинистый груит; 2— песчаный грунт
то переплетенных живых и отмерших
корней, а также остатков стеблей; дер-
новый пласт — основной слой дернины,
в котором расположена основная масса
корней и корневищ; основание дерни-
ны — ее нижний слой с незначительным
числом корней.
Сопротивление нагрузкам грунта с
дерновым покровом зависит от прочнос-
ти корневой системы и самого грунта.
Так как сопротивление грунтов вдавли-
ванию штампа или срезу зависит от
их гранулометрического состава и
влажности, сопротивление дернины не
является постоянной величиной.
У глинистых грунтов при испытании
дернины на разрыв сопротивление
уменьшается по мере увеличения влаж-
ности до некоторого критического
значения, соответствующего полной
влагоемкости, а затем, при дальнейшем
росте влажности, остается постоянным,
так как разрыву сопротивляется только
система (рис. 24.3).
У дернины на песчаном грунте сопро-
тивление на разрыв определяется толь-
ко сопротивлением корней и одинаково
при любой влажности. Сопротивление
вдавливанию штампа в дернину на пес-
чаном грунте вначале возрастает при
увлажнении, так как песок приобретает
капиллярную связность. При превыше-
нии влажностью полной капиллярной
влагоемкости песок переходит в текучее
состояние, и сопротивление вдавлива-
нию резко снижается.
Деформации дернового покрова на
летном поле при проходах колес ВС за-
висят от внутреннего давления в шинах
и нагрузки на колесо. Узкие колеса ВС
с высоким внутренним давлением в ши-
нах "прорезают дерн, образуя глубокую,
трудно ремонтируемую колею. Колеса
с низким внутренним давлением в шине
и малыми нагрузками оставляют вмя-
тый след без резко выраженных краев.
Считают, что дерновый покров летно-
го поля должен выдерживать нагрузку
от колес с внутренним давлением в ши-
нах 0,5—0,7 МПа без образования ко-
леи глубже 3—5 см.
Воздушный поток от винтов и струи
отработавших газов реактивных двига-
телей выдувает частицы грунта. Травя-
314
ная растительность, прижимаемая воз-
душными струями к земле, в некоторой
степени защищает грунт. Однако в не-
посредственной близости к реактивным
двигателям скорость и температура
струй отработавших газов настолько ве-
лики, что дерновый покров уже не мо-
жет защищать грунт от выдувания и в
периоды переувлажнения, когда грунт
теряет связность, возможно образова-
ние глубоких борозд.
Наиболее эффективное защитное
действие дернина оказывает при оди-
ночных проходах колес. При совпаде-
нии проходов колес по одному следу
глубина колеи при наличии дернины
вначале бывает несколько меньше, чем
на обнаженной грунтовой поверхности,
но затем, после нескольких проходов,
прорезавших дернину,становится такой
же, как и при отсутствии дернины
(рис. 24.4).
В сухое время года проходы ВС изна-
шивают травостой дернины. При частых
и ежедневных проходах травостой изна-
шивается быстрее и восстанавливается
медленнее, чем при том же количестве
проходов за сезон, но с перерывами.
В засушливые периоды износ более
интенсивнее, чем в дождливые.
Качество дернового покрова характе-
ризуют количеством побегов на квад-
ратной площадке со стороной 20 см
(табл. 24.1).
Для создания дерновых покрытий на
аэродромах сеют смеси выносливых
многолетих трав с густой, прочной
корневой системой, используя травы из
семейств злаковых и бобовых.
В зависимости от характера кущения
различают рыхлокустовые, плотнокус-
товые и корневищные злаки (рис. 24.5).
Рыхлокустовые злаки (тимофеевка,
овсяница, райграс высокий и др.) отли-
чаются тем, что их узел кущения рас-
положен на небольшой глубине под по-
верхностью почвы, благодаря чему на
него менее влияют проходы колес и
кратковременные воздействия горячих
струй отработавших газов двигателей.
Корни их густые, разветвленные, волок-
нист,ые. Стебли образуют над поверхно-
стью грунта рыхлый раскидистый куст.
Плотнокустовые злаки (типчак, раз-
новидности овсяницы красной, райгра-
Рис. 24.4. Примерный график зависимости роста
колеи при последовательных проходах колеса но
одному следу:
- при наличии дернины, 2 по обнаженной грунто
вой поверхности
са пастбищного) состоят из компактно-
го, плотного пучка направленных вверх
побегов. Узел кущения расположен над
землей, что приводит к образованию
кочковатой поверхности. Корневая сис-
тема плотнокустовых злаков относи-
тельно мало развита и направлена вер-
тикально.
Корневищные злаки (пырей ползу-
чий, мятлик луговой, костер безостый)
имеют подземные стебли — корневища,
Рис. 24.5. Основные виды трав для задернения
летного поля:
а — рыхлокустовой злак, б — плотнокустовой злак,
в — корневищный злак,
/ - семя, 2— первичный корешок, 3 первичный по-
бег; 4— корни, 5 — узел кущения, 6— стебли, 7 кор-
невища (подземные стебли)
315
Таблица 24 1
Качество дернины	Количество побегов для зоиы		
	дер ново-йодзолис- той и лесостепной	черноземиой	сухих степей и но лупустыиь
Отличное	Более 300	Более 200	Более 100
Хорошее	200—300	100—200	50 100
Удовлетворительное	100—200	50-100	35—50
Неудовлетворительное	Менее 100	Менее 50	Менее 35
которые вначале распространяются го-
ризонтально под землей, а потом, круто
поднимаясь вверх, дают надземные
стебли. В местах этих изгибов обра-
зуются узлы кущения, из которых выхо-
дят новые побеги.
Для многолетних трав (клевера, лю-
церны, лядвенца рогатого и др.) харак-
терен главный стержневой корень с от-
ветвлениями — придаточными корнями.
Корневая шейка расположена на уров-
не земли.
Дерновый покров латных полей обыч-
но формируют из нескольких видов
трав, подбирая травосмесь таким обра-
зом, чтобы получить густую корневую
систему, обеспечивающую долговеч-
ность и устойчивость дернины, а также
ее быстрое восстановление после перио-
дов засухи или сильных морозов без
снежного покрова. Нормы выева семян
для задернения летных полей выше, чем
в сельскохозяйственном луговодстве.
Примерное процентное содержание
различных видов трав в травосмесях
для аэродромов в разных климатиче-
ских условия к приведены в табл. 24.2.
По устойчивости разных видов трав к
механическим воздействиям и способ-
ности к дсрнообразованию проф.
С. П. Смелов характеризует их следую-
щим образом.
Очень выносливыми и хорошими дер-
нообразователями являются мятлик лу-
говой, полевица обыкновенная, щучка
дернистая, овсяница красная, райграс
высокий, полевица белая, клевер белый,
тысячелистник. Очень выносливы, но
дают слабую дернину кульбаба осенняя,
одуванчик, подорожник, язвенник и
манжетка.
Средневыносливы к механическим
воздействиям, но хорошими дернообра-
ювателями являются тимофеевка луго-
вая, лисохвост луговой, костер безос-
тый, ежа сборная, овсяница луговая,
пырей американский. Средневыносливы
также слабые как дернообразователи
клевера красный и шведский, люцерна
посевная и желтая.
Маловынослив, но хорош как дерно-
образователь пырей ползучий. Маловы-
носливы и дают слабую дернину под-
маренник, щавель и зверобой.
Для экономии семян норму высева
иногда принимают различной в разных
частях летного поля в зависимости от
вероятной частоты прохода колес ВС.
Если принять норму высева на рабочей
площади летной полосы за 1, то на бокс
вых полосах безопасности расход се-
мян можно принять 0,35 —0,4, а на кон-
цевых полосах равным 0,2. Перед по-
севом трав проводят анализ химичес-
кого состава почвы, в соответствии с
ним вносят минеральные удобрения.
Создание устойчивого дернового
покрова выполняют уже в процессе
Таблица 24.2
Виды трав	Нормальное и избыточное увлажнение		Недостаточное увлажнение
	Глинистые и сугли нистые почвы	Супесчаные почвы	
Корневищные, %	25- 35	50- 60	20--30
Рыхло- и плотнокустовые, %	50 -65	35—40	55- -70
Стержнекорневые, %	10- 15	5-10	10 15
316
эксплуатации аэродрома. Подбор тра-
восмесей, определение нормы высева
семян и внесения удобрений, планиро-
вание и проведение агротехнических ме-
роприятий зависят от местных почвен-
но-грунтовых и климатических условий
и требуют специальной агрономической
подготовки. К этим работам привлека-
ют агрономов.
Рис. 24 6. Схема к выводу формулы теории но-
вообразования
24.3.	Сопротивление качению колес
воздушного судна по грунтовой
летной полосе
При пробеге, разбеге или рулении по
рыхлому или сильно увлажненному
грунту часть мощности двигателей ВС
затрачивается на преодоление сопро-
тивления грунта при образовании ко-
леи. Опыты показали, что.сопротивле-
ние грунта деформированию qz возрас-
тает по мере углубления колеса и подчи-
няется эмпирической зависимости
9г = ои1‘,	(24.1)
где ст — сопротивление грунта при Zo= 1,
р — параметр, характеризующий закон воз-
растания с глубиной сопротивления грунта
смятию.
Размерность в формуле соблюдается
при любых значениях ц, поскольку
подразумевается, что в формулу входит
относительная глубина г = £факт/го, где
г0= 1.
Величины о и ц зависят от типа грун-
та, его влажности и степени уплотнения.
Поэтому глубину колеи и сопротивление
движению колеса ВС следует рассчиты-
вать применительно к состоянию грунта,
характерному для периода распутицы,
исходя из значений параметров о и ц,
установленных из опытов в полевых
условиях.
Значение р изменяется в сравнитель-
но узких пределах: в рыхлых сухих
грунтах р=1; в однородных грунтах
при влажности порядка начала капил
лярного насыщения ц = 0,5; при силь-
ном увлажнении, наиболее характерном
для периода распутицы, ц = 0; во влаж-
ном грунте, подстилаемом твердым
мерзлым грунтом (начальная стадия
распутицы), 1,54-2,0.
Глубина колеи, образующейся при
движении по грунту одиночного колеса
ВС, и коэффициент сопротивления его
качению могут быть установлены из
следующих соображений.
Измерение обжатия авиационных ко-'
лес при вдавливании в грунт показало,
что пневматические шины высокого дав-
ления можно рассматривать как жест-
кие. Рассмотрим простейший случай
движения с постоянной скоростью коле-
са, имеющего обод шириной В
(рис. 24.6). Сопротивление грунта дав-
лению выделенной на ободе элементар-
ной площадки длиной В и шириной di
dq = trz"Bd/.
Горизонтальная и вертикальная про-
екции давления грунта на элементар-
ную площадку:
dqx = cTZp£W/sinP; dqz = az^Bdleosfi,
где (3 — угол, составляемый силой dq
с вертикалью.
Учитывая, что d/sin0 = dz, а
dlcos[} = dx, получаем:
dqx = csz,‘Bdz, dqx = czvBdx,
где х и г — координаты рассматриваемой
элементарной площадки на дуге обода.
Поскольку при равномерном движе-
нии сумма горизонтальных усилий рав-
на силе тяги F, а вертикальных Рк дав
лению колеса,
F = \pzvaBdz',
Рк = J Bdx,
о
где \!DH — проекция на горизонталь
части окружности колеса, находящейся в
соприкосновении с грунтом; Н — глубина
образовавшейся колеи.
317
Решая первый интеграл, получим
Н''н
F = аВ -В-—.	(24.2)
р, + 1
Для решения второго интеграла необ-
ходимо z выразить через х. Это можно
сделать, учитывая, что z = H—у, где
у — расстояние от дна колеи до элемен-
тарной площадки dl
Из подобия треугольников (см. рис. 24.6)
х1 = Dy — у1,
где D — диаметр колеса.
Пренебрегая величиной у2, малой по
сравнению с произведением Dy,  по-
лучим
2 = /1_//«н(1-Д_).
Подставляя это выражение в исход-
ное уравнение, получаем:
а
о
Интеграл не может быть решен не-
посредственно. Разложение выражения
(1—x2/DH)1' в ряд, который при
1 будет сходящимся, дает
I В (В — D X11	,
-г 2D2/72	•-Г-.
Ограничиваясь первыми двумя члена-
ми разложения, получаем
о
= I -
-у) H4DH. (24.3)
Коэффициент сопротивления качению
колеса
/ = Х = 7 -Л лЖ (24 4)
Значения глубины колеи, необходи-
мой силы тяги и коэффициента сопро-
тивления движению для разных значе-
ний р приведены в табл. 24.3.
На случай контакта пневматической
шины с грунтом иногда ошибочно
распространяют закономерности ее
взаимодействия с твердыми поверхнос-
тями, считая что ее давление на грунт
по поверхности контакта равно внутрен-
нему давлению. Между тем из-за боль-
шой площади контакта шины с грунтом
при образовании колеи удельное давле-
ние колеса на грунт бывает значительно
ниже внутреннего давления в шине, а
обжатие меньше, чем на твердой по-
верхности. Чем меньше давление в ши-
не, тем больше ширина зоны контакта
с грунтом и меньше ее обжатие. Поэто-
му качение по грунту колеса с деформи-
рующейся шиной в порядке первого
приближения можно рассматривать как
качение колеса с большим диаметром
D] = D-\-/\D и большей шириной
Bi = В + АВ. Чтобы оценить, как сниже-
ние давления в шинах влияет на сопро-
тивление качению, можнб использовать
выведенные выше уравнения теории
колееобразования.
Для типичного при эксплуатации
аэродромов в период распутицы значе-
ния параметра ц = 0 глубина колеи
H=P2/a2B2D, а сила тяги, необходимая
для качения колеса, F=gBH.
Отсюда коэффициент сопротивления
движению жесткого колеса
Таблица 24.3
И	Состояние грунта
0,5	Водонасыщенная в период рас- путицы
0,5	Влажное (начало капиллярного водонасыщения)
1 0	Рыхлое (влажность меньше на- чальной капиллярной)
318
f PK nBD' 124 5
Для колеса с деформирующейся
шиной
рк
. ^л,ф = о(В + ЬВ)(Е> + Л£>) = oBD Х
где £ — коэффициент, учитывающий де
формацию шины при качении колеса по
грунту; [ж — коэффициент сопротивления
качению жесткого колеса диаметром Ос ши-
риной обода В.
Деформация шин-зависит от нагрузки
на колесо, давления воздуха в шинах
и жесткости поверхности качения. Опыт
показывает, что на твердой, мало
деформирующейся поверхности покры-
тия шина деформируется больше, чем
на грунте.
При проектировании шин авиацион-
ных колес с расчетной стояночной
нагрузкой Рк рабочее давление в шине
qN подбирают таким, чтобы ее отно-
сительная деформация на поверхности
покрытия не превышала некоторого
постоянного значения, в частности, что-
бы вертикальная усадка не превышала
32—35 % рабочей высоты сечения ши-
ны.
Коэффициент £ может быть определен
из графиков (рис. 24.7), получаемых
опытным путем. Если нагрузка на шину
с рабочим давлением равна стояночной
нагрузке (РК = РЛ), коэффициент £ при-
нимают по рис. 24.7, а в соответствии
с параметром прочности грунта о. Если
при том же давлении в шине нагрузка
на колесо больше или меньше расчетной
стояночной нагрузки (PK=/=PN), нужно
исходить из значения £i = £kv, где kv —
поправочный коэффициент, назначае-
мый по графику на рис. 23.7, б в функ-
ции отношения PN/PK.
Для практических расчетов, связан-
ных с движением ВС по водонасыщен
ным грунтам в распутицу (например,
при определении длины разбега), следу-
ет пользоваться формулой коэффициен-
та сопротивления качению
' = 7Ж- .	(24‘7’
где а — коэффициент, который учитывает
влияние носового колеса, имеющего мень-
шую удельную нагруженность (а = 0,95ч- 1,0).
При многоколесных шасси, у которых
задние колеса катятся по уплотненному
дну колеи, образованной проходом пе-
реднего колеса, использование формулы
(24 7) приводит к завышенным сопро
тивлениям качению.В этом случае сле-
дует пользоваться средним значением
соротивления качению переднего и
заднего колес, определяя его с учетом
возрастания величины а после уплот-
нения грунта.
По опыту работы грунтовых аэродро-
мов для нормальной эксплуатации
Рис. 24.7. График для определения поправочных
коэффициентов:
а — В; б — Кд,
319
Рис. 24.8. Влияние внутреннего давления в шине
на сопротивление качению-
/— тяжел осу [ли и истый пылеватый чернозем; 2— под-
юлистый пылеватый легкий суглинок
аэродрома глубина колеи при взлете
не должна превышать 0,065D, где D
наружный диаметр шин главной опоры
шасси ВС. В этом случае дистанция
разбега в среднем на 15 % превышает
дистанцию разбега по твердому покры-
тию.
Уравнение (24.6) может быть исполь-
зовано для сравнительной оценки воз-
можности полета разных ВС с грунто-
вых аэродромов во время переувлаж-
нения грунта. Входящая в уравнение
группа членов PK/DB зависит только
от параметров ВС.
От снижения внутреннего давления
в шине сопротивление движению замет-
но уменьшается (рис. 24.8). Поэтому
искусственное снижение давления в ши-
нах можно использовать как мероприя-
тие, повышающее работоспособность
ВС на грунтовых аэродромах. Сниже-
ние, допустимое без ущерба для проч-
ности шины, может быть определено
опытным путем исходя из условия ра-
венства обжатия на прочном покрытии
при нормальном давлении воздуха в
шине и сниженном давлении на грунте.
Практически у шин с внутренним давле-
нием 0,6 —0,8 МПа можно допускать
снижение давления на 0,15—0,20 МПа
для ВС со взлетной скоростью не более
200—250 км/ч. При большей скорости
возникает опасность разрушения шин
из-за возникновения их вынужденных
колебаний.
Очертание колеи, остающейся после
прохода колеса, зависит от грануло-
метрического состава и влажности
грунта и прочности дернового покрова.
Приведенный выше анализ образования
колеи относится к движению колеса с
малой скоростью, когда грунт успевает
полностью деформироваться за период
контакта шины с грунтом. Это основной
случай для оценки возможности работы
ВС с грунтовых аэродромов в период
распутицы, когда решающим условием
будет трогание с места и движение
с малой скоростью. Поэтому снижение
сопротивления движения колес при
высоких скоростях, направленное в за-
пас надежности, не учитывают при
расчетах длины разбега.
Сопротивление деформированию по-
верхностных слоев грунта летного поля
неодинаково в разных местах в связи
с микрорельефом поверхности (наличие
западни, плавных бугров, уклона по-
верхности), различием условий стока и
экспозиции. На рис. 24 9 показано
изменение глубины колеи после руления
ВС с нагрузкой 60 кН на колесо раз-
мером 880X230 мм.
Столь заметные различия в сопротив-
лении грунтов на смежных участках
	
	
у	и W II	
0 10 20 30 00	50 60	70 80 SO 100 110 120 130 100 150160
Длина пути, м
Рис. 24.9. Изменения глубины колеи при рулении самолета, вызываемые микрорельефом поверхности
320	’
летного поля вызваны совместным влия-
нием колебаний сопротивлений грунта
смятию и наличием неровностей (высту-
пов и впадин) на поверхности летного
поля. Поэтому большое значение имеет
установление обоснованного расчетного
значения сопротивления грунта смятию
катящимся колесом. Для этой цели наи-
более рационально использовать значе-
ние величины о, соответствующее обес-
печенности 90—95 %, которое может
быть найдено путем обработки метода-
ми математической статистики записей,
полученных динамометрированием тя-
гового усилия при прокатывании по
летному полю динамометрической те-
лежки.
Весьма перспективным является при-
ложение к этому вопросу законо-
мерностей теории случайных функций,
детально рассмотренное в работе
А. С. Смирнова, В. Ф. Бабкова «Ста-
тистические показатели неоднородности
сопротивления поверхности слоев грун-
та нагрузкам».
24.4.	Тормозные площадки
Особенности деформирования грун-
тов колесами ВС учитывают при проек-
тировании тормозных площадок, уст-
раиваемых для повышения безопаснос-
ти посадок на аэродромах с ограни-
ченной длиной ВПП. В этих случаях
отказ тормозов, ошибка пилота в расче-
те посадки, недостаточное сцепление
колес самолета с покрытием аэродрома
после дождя, взлет, прерванный из-за
отказа двигателя, и ряд других причин
могут привести к выкатыванию самоле-
тов ВС за пределы ВПП, а при ограни-
ченной длине и летного поля — за
пределы аэродрома.
Чтобы повысить безопасность посад-
ки в конце КПБ, целесообразно устраи-
вать грунтовые тормозные площадки,
оказывающие повышенное сопротивле-
ние качению ВС. Это делают путем
вспашки и разрыхления грунта с повы-
шением ее глубины (рис. 24.10). При
движении ВС по разрыхленному грунту
тормозной площадки сказывается не
только увеличение сопротивления дви-
жения, но и возрастание его по мере
11 Зак. 1027
Рис. 24.10. Продольный профиль тормозной пло-
щадки:
/— участки с разной глубиной вспашки; 2— песчаный
вал; 3— участок задернованного грунта; 4— ВПП,
5— направление движения ВС
снижения скорости В СВЯЗИ С ростом
при этом глубины колеи.
Размеры тормозных площадок долж-
ны удовлетворять следующим требо-
ваниям:
1)	ВС, выкатившееся на тормозную
площадку с расчетной скоростью v,
должно останавливаться в пределах
тормозной площадки;
2)	сопротивление рыхлых и насыпных
грунтов тормозной площадки, переда
ющееся на шасси, не должно превышать
значений, предусмотренных нормами
прочности ВС;
3)	общая длина участков тормозной
площадки не должна выходить за
пределы КПБ.
Чтобы рассчитать тормозную пло-
щадку для определенного типа ВС, не-
обходимо знать удельное сопротивление
рыхлых грунтов о и величину расчетной
скорости выкатывания самолета V,
которую целесообразно принимать рав-
ной 100 км/ч. Значение о надежнее
определить экспериментально, измеряя
силу тяги, необходимую для буксирова-
ния ВС с постоянной скоростью по
грунту, и вычисляя по формуле (24.5)
при замене в ней f на F/Q:
где F — сила тяги; Q — вертикальная на-
грузка на колесо.
Размеры тормозной площадки назна-
чают так, чтобы кинетическая энергия
движущегося В(гасилась искусствен-
но создаваемым сопротивлением движе-
нию, т. е.
где т—масса одного ВС; F„—GKfn
сила сопротивления грунта качению колес
ВС на участке площадки длиной имею
щем постоянный коэффициент сопротивле-
ния движению; G„ — вес ВС; f„ — коэф
фициент сопротивления качению по гру-
нту;
f _ a G
tn ~ DBo„ 6
Отсюда расчетное выражение имеет
вид
Из этого выражения путем подбора оп
ределяют размеры отдельных участков
тормозной площадки, соблюдая усло-
вие
S/„<L,
где L — длина, в пределах которой
возможно разместить тормозную пло-
щадку.
Прочность шасси обеспечивается при
Fn=fGB<kG3,	(24.9)
где G, — эксплуатационная статическая
вертикальней нагрузка на стойку шасси;
k - расчетный коэффициент для определе-
ния допустимого горизонтального усилия,
учитывающий динамическую перегрузку при
движении. Его значение должно соот-
ветствовать нормам расчета ВС на проч-
ность и может быть принято равным
0,6- 0,7.
Контрольные вопросы
1.	Каковы требования к грунтовым летным
полям?
2.	Как изменяются эксплуатационные качества
грунтовых летных полос в течение года?
3.	Каковы структура дернины и требования
к травам для создания дерновых покрытий?
4.	Как определить сопротивление качению
колеса ВС по деформирующему грунту и глубину
образующейся колеи?
5.	Каковы назначение и конструкции тор-
мозных площадок и методика расчета их
длины?
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
РАСЧЕТ ПОКРЫТИЙ АЭРОДРОМОВ
Глава 25
ВОЗДЕЙСТВИЕ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
НА ПОКРЫТИЯ АЭРОДРОМОВ
25.1.	Действие колес воздушных
судов на покрытие
На современные ВС устанавливают
колеса с пневматическими шинами вы-
сокого давления, применение которых
вызвано необходимостью: иметь узкое
колесо, которое может разместиться в
относительно тонком крыле современ-
ных ВС или в их фюзеляже; обеспе-
чить прочность шины, у которой на по-
следнем этапе разбега ВС и в начале по-
садки из-за высокой скорости вращения
колес возникают значительные растяги-
вающие усилия; при таких скоростях
шины с малым внутренним давлением
могут разрушаться из-за возникновения
вынужденных колебаний, вызывающих
значительное нагревание шины и от-
слоение протектора.
Установка на ВС колес с шинами
высокого давления осложняет проекти-
рование покрытий ИВПП, поскольку
на них передаются большие удельные
нагрузки. Существенно ухудшаются
также условия движения ВС по грунто-
вой части летного поля или по полевым
грунтовым аэроцромам в связи с обра-
зованием глубокой колеи и большим
сопротивлением движению.
Для главных колес, на которые пере-
дается основная нагрузка от ВС,
используют три типа шин: арочные,
высокого давления и полубаЛлонные, а
для хвостовых колес — арочные и полу-
баллонные. На носовые колеса ставят
арочные шины из сортамента главных и
хвостовых колес.
н*
Полубаллонные шины используют на
ВС с посадочными скоростями до
160 км/ч, базирующихся как на аэрод-
ромах с твердыми покрытиями, так и
на грунтовых аэродромах. Для ВС с
большими взлетными и посадочными
скоростями эти шины непригодны из-за
своей недолговечности, недостаточной
боковой устойчивости и относительно
плохой балансировки. Арочные шины
ставят на ВС с высокими взлетными
и посадочными скоростями, соверша-
ющими посадки на аэродромах всех
типов.
Зависимость между площадью кон-
такта шины с покрытием и приложен-
ными нагрузками близка к прямолиней-
ной. Поэтому давление шины на покры-
тие при разных нагрузках практически
остается постоянным, так как обжатие
шины практически пропорционально
нагрузке (рис. 25.1). Среднее давление
колеса на покрытие qcp из-за влияния
собственной жесткости шины несколько
выше, чем внутреннее давление воздуха
в шине р0. Обычно принимают, что
С/<-р = ^шРо»
где кш — коэффициент, зависящий от
конструкции шины и жесткости ее боковых
стенок, в среднем принимаемый равным
1,(151,1
Из-за рисунка протектора фактичес-
кое давление на покрытие в местах
контакта шины с покрытием больше,
чем Qcp-
ЯСР шах ^прРо-
В связи со значительной расчленен-
ностью рисунка протектора авиацион
ных шин /гпр= 1,5-=-1,7.
Фактическое давление шин на покры
тие имеет значение только для оценки
323
Рис. 25.1. Зависимость обжатия шины от нагруз-
ки при различном внутреннем давлении
горизонтальных усилий, действующих
на покрытие и шину во время посадки
ВС. От этих усилий зависит износ
шин и покрытий и возможность образо-
вания волн и сдвигов на асфальтобетон-
ных и усовершенствованных щебеноч-
ных покрытиях, обработанных органи-
ческими вяжущими материалами. При
расчетах толщины покрытий в связи с
распределением ими нагрузки исходят
из среднего давления по площади кон
такта. Точно так же, хотя площадка
контакта шины с покрытием имеет фор-
му эллипса с соотношением полуосей
1,25— 2,0, при расчетах толщины аэрод-
ромных одежд ее заменяют равновели-
кой по площади круглой площадкой
с радиусом
V ™гшр0
При движении ВС давление на покры-
тие не остается постоянным. Увеличение
скорости при разбеге приводит к появ-
лению подъемной силы, которая снижа-
ет нагрузку, приходящуюся на колесо.
Характерно резкое снижение нагрузки
непосредственно перед взлетом.
Из-за неровностей покрытий (раск-
рытые швы между плитами бетонных
324
покрытий, вертикальные смещения
плит, выбоины и волны на асфальтобе-
тонных покрытиях) воздействие движу-
щегося колеса на покрытие существен-
но увеличивается по сравнению со
статическим.
Возрастание динамического коэффи-
циента воздействия колеса на покрытие
/гяин с ростом скорости движения колеса
объясняется одновременным проявле-
нием двух обстоятельств; увеличением
силы удара при наезде на неровности
покрытия и возрастанием жесткости
шины при быстром движении в связи
с влиянием центробежных сил, которые
растягивают вращающуюся шину в
направлении, противоположном ее об-
жатию при давлении на покрытие.
Имеет также значение и то, что при
качении с большой скоростью шина не
успевает деформироваться на величину,
соответствующую в статических услови-
ях действующему на нее давлению,
поскольку продолжительность контакта
участка шины с покрытием оказывается
меньшей, чем следовало бы по действу-
ющей нагрузке, что равносильно
увеличению ее жесткости. При этом
давление возрастает по сравнению со
статическим.
Динамический коэффициент тем вы-
ше, чем более неровно покрытие.
В соответствии с рассмотренными вы-
ше особенностями движения ВС по
аэродромам и взаимодействия их колес
с покрытиями колесо давит на покрытие
с силой
где Рста, — сила статического давления
колеса; Ук — подъемная сила, разгружаю-
щая колесо; /гра3г — коэффициент разгрузки,
учитывающий уменьшение давления на
покрытие в связи с подъемной силой; /гди„ —
коэффициент увеличения давления из-за ди-
намичности приложения нагрузок и ударов
шин о неровности покрытия.
В связи с влиянием подъемной силы,
различием в скоростях движения и час-
тотой проходов колес по одному следу
условия воздействия ВС и действующие
на покрытие нагрузки не одинаковы
для разных участков аэродрома. Четкая
организация летной работы движения
ВС по отдельым участкам аэродрома
дает возможность учитывать эти осо-
бенности при расчете толщины искусст-
венных покрытий.
На местах стоянок ВС находятся дли-
тельное время в период между полета-
ми. Поэтому покрытия здесь подверга-
ются длительным воздействиям нагру-
зок. Однако ВС заходят на стоянку с
малой скоростью, и эффект динамичес-
кого воздействия практически отсутст-
вует. При опробовании на местах стоян-
ки двигателей проявляется вибрацион-
ное воздействие на покрытия в резуль-
татах передачи колебаний ВС на шасси.
Однако эти высокочастотные колебания
по амплитуде и передаваемым усилиям
непосредственно не могут существенно
влиять на прочность покрытий. Лишь в
исключительно неблагоприятных случа-
ях в первые годы после постройки
аэродрома во время весеннего насыще-
ния влагой недостаточно уплотненного
песчаного основания вибрации могут
вызвать разжижение песка и переход
его в текучее состояние с просадками
покрытия
По РД воздушное судно движется
со скоростью, не превышающей 20—
30 км/ч. Поскольку при таких скоростях
подъемная сила крыльев практически не
проявляется, давление колес на покры-
тие возрастает от ударов колес при
наезде на неровности. Из-за малой ши-
рины РД колеса проходят по узкой
полосе наката почти по одному следу.
Это существенно ухудшает условия ра-
боты покрытий, так как в них могут
накапливаться деформации от повторя-
ющихся приложений, нагрузок. При не-
точном рулении возможен наезд колес
на край покрытий РД — случай относи-
тельно редкий для ИВПП. В связи с
тяжелыми условиями работы покрытий
на РД при расчетах их толщины вводят
повышенные значения коэффициента
динамичности.
Концевые участки ИВПП в зависи-
мости от направления ветра выполняют
функции стартовых и финишных участ-
ков. На стартовых участках условия
работы покрытия аналогичны условиям
работы покрытия в местах стоянок.
Рис. 25.2. Нагрузка колеса на покрытие при посад-
ке воздушного судна:
а — нормальная посадка; б — посадка с ударом
Разница лишь в том, что при взлетах
нагрузки не сосредоточиваются в одном
месте так точно, как на стоянках, и ВС
находится на покрытии меньшее время.
При посадке ВС концевые участки
ИВПП подвергаются ударным нагруз-
кам колес о покрытие. Если пилот
выполнит посадку с ударом, например,
при парашютировании с большей высо-
ты, чем положенная, или без должного
выдерживания у земли, нагрузка, воз-
никающая в шасси, может существен-
но превышать статическую. На
рис. 25.2 показан пример изменения
нагрузки на покрытие от колес ВС при
нормальной посадке и посадке с ударом.
Из графика следует, что при точной
посадке ВС нагрузки на покрытие нс
превышают статические. При грубой по-
садке кратковременная ударная нагруз-
ка на покрытие в три раза превысила
статическую и была соизмерима с рас-
четной прочностью шасси, которые
конструируют с запасом прочности
3,5—4,5.
325
Рис. 25.3 Распределение количества плит бетонного покрытия, имеющих повреждения, по длине ВПП
(по данным А. В. Михайлова)
После удара колес при посадке во
время пробега из-за уменьшения
подъемной силы давление на покрытие
по мере уменьшения скорости постепен-
но возрастает до величины статическо-
го. При неровных покрытиях, как и при
разбеге, в интервале скоростей 20—
40 км/ч нагрузки на покрытие могут
превышать статические. Наиболее бла-
гоприятны условия работы средней час-
ти ИВПП Воздушные суда проходят
этот участок с высокими скоростями
при начавшемся проявлении подъемной
силы. Продолжительность нагружения
от колес мала, и поэтому покрытия
и подстилающий грунт не успевают
полностью деформироваться. Сопротив-
ление грунта как бы повышается по
сравнению со статическим действием
нагрузок. В то же время случаи не
только стоянок, но и остановок ВС на
средней части ИВПП исключаются пра-
вилами полетов Руление по ИЁПП
осуществляется при необходимости с
большей скоростью, чем по РД. Поэто-
му в центральной части ИВПП покры-
тия можно рассчитывать на меньшие
нагрузки, чем концевые части.
326
Различия в условиях работы средней
и концевой части покрытий ВПП хоро-
шо доказываются показанным на
рис. 25.3 распределением повреждений
плит по длине ВПП одного из аэродро-
мов. Основное количество деформаций
(80 %) было сосредоточено на конце-
вых участках ИВПП, где покрытие
подвергается наиболее интенсивным
воздействиям нагрузок.
Нагрузки, возникающие в элементах
шасси ВС при приземлении и качении
колес в средней части ИВПП, не следует
отождествлять с усилиями, передающи-
мися на основание покрытия и подсти-
лающий грунт, из которых и нужно
исходить при расчетах толщины покры-
тий. Давление колеса на искусственное
покрытие передается подстилающему
грунту в несколько смягченном виде.
Многочисленные испытания покрытий
пробными нагрузками показали, что
полная величина прогиба достигается
лишь через несколько десятков минут.
При кратковременном воздействии ка
тящегося колеса в результате замедлен-
ного протекания деформаций покрытия
и грунта, а также сопротивления инер-
ционных сил покрытие прогибается
меньше, чем при длительном приложе-
нии нагрузки.
Для грунтового основания это анало-
гично статическому приложению мень-
шей нагрузки.
Это подтверждается тем, что при опы-
тах по измерению напряжений в грун-
товых основаниях покрытий разных
типов при разной скорости движения
нагрузок при ровной поверхности по-
крытия измеренные напряжения были
меньше, чем от статической нагрузки.
При наличии на покрытии неровностей
динамический коэффициент возраста-
ния напряжений в грунтовом основании
превышал 1, но все-таки оставался
меньше, чем измеренный по непосред-
ственному ударному воздействию ко-
леса.
В простейшем виде процесс деформа-
ции покрытия катящимся колесом мо-
жет быть представлен следующим обра-
зом. При движении подвижной нагруз-
ки на одежде образуется волна прогиба,
захватывающая часть поверхности и пе-
ремещающаяся вместе с колесом
(рис. 25.4).
Согласно теории плит на упругом
основании давление плиты на грунт
практически равно нулю на расстоянии
от центра приложения нагрузки
где
коэффициент ха-
рактеризующий жесткость покрытия; И —
толщина покрытия; £гр — модуль упру-
гости грунта; Е6 — модуль упругости
покрытия.
Поэтому величину г можно принять
за радиус волны прогиба и, следова-
тельно, масса одежды, вовлекаемая в
деформацию,
' Q nr4hj 1бл7//Ц /( Ее \
g g g V \	’
где у — плотность одежды.
Рис. 25 4. Схема к определению прогиба покры-
тия катящимся колесом
В связи с этим нагрузка Сфакт, дейст-
вительно деформирующая одежду,
с _ с Qd2b .
)	О фа кт	Однн gdt~ ’
где Q — вес деформирующегося участка
одежды; 6 — прогиб одежды за время t.
Чем кратковременное действие йа-
грузки на участок одежды, тем меньше
она успевает деформироваться. Записи
осадок при испытании прогиба одежд
на аэродромах пробными нагрузками
показывают, что их прогиб во времени
достаточо хорошо подчиняется эмпи-
рической зависимости
= i Х7"'
где 6Ст — предельная величина осадки при
длительном воздействии нагрузки (/=оо);
— эмпирический параметр, имеющий раз-
мерность времени (с), который изменяет-
ся от 0,5 до 3. Значения этого параметра
для разных покрытий и подстилающих грун-
тов можно определить при испытании по-
крытий пробными нагрузками.
Если покрытие характеризовать ко-
эффициентом жесткости силой, вызыва-
ющей прогиб одежды, равный 1, то
среднее значение этого коэффициента
за период деформации t
_ Gl[t + t0) -
Ы •
Принимая, что в связи с криволиней-
ным очертанием эпюры давления плита
эффективно деформируется при качении
колеса в пределах четверти волны де-
формации одежды, получаем:
327
Давление покрытия на грунт q в
некоторой его точке изменяется при ка-
чении колеса по сложному закону, близ-
кому к выражаемому кривой Гаусса.
Для упрощения его можно заменить
волной синусоиды, считая, что это со-
ответствует изменению нагрузки на
одежду по уравнению
Г = GCTaI Sin-g^/,
согласно которому G/ = 0 при t = 7.v[r
и t — Q, a Gt= Сстат при t = r/v (прохож-
дение колеса над рассматриваемой точ-
кой) .
Используя решение уравнения (24.6)
для нагрузки, изменяющейся во време-
ни по синусоиде, имеем
Ос.тат sin 0/
Л1 (хр2 — е2) ’
Максимальное значение прогиба со
ответствует sinO/= 1. 
Нагрузка на покрытие по мере разбе-
га или пробега ВС меняется за счет
влияния подъемной силы крыльев,
зависящей от скорости.
В простейшем случае рассмотрения
разбега ВС без учета влияния подъем-
ной силы решение уравнения (23.3) с
подстановкой приведенных значений
Сстат, М и /гж дает возможность
получить
где kiml — коэффициент динамического
воздействия, связанный с влиянием неров-
ности покрытия.
Расчетный динамический коэффи-
циент воздействия катящегося колеса
для расчета покрытий
"-дин — С)дин/ СДтат-
1
Из-за практического отсутствия инер-
ционного сопротивления покрытия при
328
малых скоростях движения и влияния
коэффициента динамичности /гд(1н, зави-
сящего от скорости движения, на на-
чальных этапах разбега и в конце про-
бега при скоростях 30—40 км/ч значе-
ния бдии могут превышать <\тдт, и из
них следует исходить при расчетах.
Более строгое решение рассмотрен-
ной задачи, основанное на тех же исход-
ных предпосылках, дано д-ром тех. наук
Г. И. Глушковым.
Особенности воздействия нагрузок на
разные участки при расчетах толщины
искусственных покрытий аэродромов
учитывают введением коэффициентов к
статическим нагрузкам, принимаемых
различными для разных участков по-
крытий (см. § 25.4).
25.2.	Горизонтальные силы,
действующие на покрытия аэродромов
Горизонтальные силы, действующие
на покрытия аэродромов, возникают от
ударов колес при накатывании на
неровности и от трения пневматичес-
ких шин при торможении с блокирова-
нием колеса или при раскручивании ко-
лес в момент посадки. Оценка возника-
ющих в контакте колес с покрытием го-
ризонтальных сил имеет значение для
нормирования требований к устойчиво-
сти верхних слоев покрытий против
сдвига. В первом случае максимальная
возможная действующая сила Ft = Pf-,
во втором случае /*2 = Рф, где Р — сила
давления колеса на покрытие; f — коэф-
фициент сопротивления качению; tp —
коэффициент сцепления шины с покры
тием.
При увеличении скорости движения
сопротивление качению возрастает, так
как мощность двигателя затрачивается
на удары колес о неровности покрытия
и после превышения некоторой крити-
ческой скорости, зависящей от внутрен-
него давления,— на большие деформа-
ции шин из-за возникновения колеба
ний шин. Зависимость коэффициента
сопротивления качению колеса с пнев
матической шиной от скорости в первом
приближении может быть получена из
следующих соображений.
При наезде колеса на неровность
(рис. 25.5) скорость снижается
V Sin Р — ~у~ V
Н

Энергия, расходуемая на деформа-
цию шины и покрытия при ударе, без
учета величины ft , малой по сравнению
с 2Rh,
. - G, v*(2Rh - /г2)
Л£ = v--------------
g R
v2G v2 .
Х*'
где £>к — диаметр колеса; v — коэффи-
циент, учитывающий возвращение части
энергии, накопленной сжатой при наезде
упругой шиной (для авиационных шин
высокого давления он составляет 0,7--0,9);
GK — вес колеса.
Если на участке дороги длиной L на
пути колеса имеется п неровностей, то
дополнительное тяговое усилие, необхо-
димое для поддержания постоянной
скорости движения на I м пути,
п
2vGKn2 ,
F =---------'—
gD* L ’
где h — высота неровностей.
Удельное сопротивление качению на
единицу веса ВС
л
F	2vti2 ।
f = GK+ Gc = gZ\(G„+Gc) L '
где Gc—часть веса ВС (с учетом
подъемной силы), приходящаяся на одно
колесо	п
Сумму неровностей S Л можно опре-
делить при помощи1 профилографа.
Опыты по измерению сопротивления ка-
чению шин при испытаниях на беговом
барабане показали резкое его возраста-
ние с увеличением скорости. При малом
внутреннем давлении 0,4 МПа при уве-
личении скорости движения с 150 до
250 км/ч мощность, потребная на каче-
ние, возрастает примерно в 12 раз. С
повышением давления в шине влияние
скорости движения на сопротивление
качению снижается, что послужило од-
ной из причин перехода на шины с
высоким внутренним давлением
Рис. 25.5. Схема к определению давления катя-
щегося колеса на неровности покрытия
Хотя при высоких скоростях коэф-
фициент сопротивления качению повы-
шается, в это время подъемная сила
приобретает существенное значение, и
общее сопротивление движению ВС при
разбеге зависит в основном от воздуш-
ного сопротивления. Поэтому при расче-
тах, связанных со взлетом ВС, исходят
из значений коэффициента сопротив-
ления качению [, относящегося к малым
скоростям:
Ровные цементобетонные и асфальто-
бетонные покрытия	0 01—0,02
То же из щебня пли гравия, обрабо-
танного органическими вяжущими
материалами......................0,02—0,03
Бетонные покрытия со сместившимися
по вертикали плитами, раскрытыми
швами и трещинами и асфальто-
бетонные покрытия с отдельными
выбоинами . .	.	. 0,04—0,05
Плотный суглинистый грунт	0,05—0,15
Грунтовое летное поле в период рас-
путицы ."........................0,15—0,30
Причиной возникновения горизон-
тальных сил являются тормозные уси-
лия. Сцепление пневматической шины с
покрытием — сложный процесс. Макси-
мальную силу, возникающую в плос-
кости контакта с покрытием затормо-
женного колеса, можно выразить коэф-
фициентом сцепления <р — предельным
отношением тормозного усилия F к дав-
лению колеса на покрытие Р, при
котором начинается проскальзывание
шины.
Нормальное торможение ВС произво-
дится так, чтобы колеса вращались без
скольжения по покрытию, а трение
развивалось в тормозных барабанах.
329
Для этого необходимо, чтобы тормозной
момент
/И г = P<pRK,
где Р—давление колеса на покрытие;
<(> — коэффициент сцепления; R*—радиус
качения колеса (радиус колеса, уменьшен
ный на величину обжатия шины 6Ш).
Максимальное сцепление авиацион-
ной шины с покрытием проявляется
при ее проскальзывании с большой
скоростью (юз) в период приземления
ВС, пока линейная скорость вращения
колес, вошедших в соприкосновение
с покрытием, не сравняется со ско-
ростью поступательного движения ВС.
Продолжительность раскручивания ко-
лес на бетонных покрытиях составляет
0,607—0,12 с, на грунте 0,14—0,18 с.
Развивающееся в этот период значи-
тельное трение вызывает большой на-
грев и износ шин, хорошо заметный
по черным следам резины на покрытии
концевых участков ИВПП.
Несмотря на проведенное в разных
странах большое количество экспери-
ментальных работ, в литературных ис-
точниках приводятся сильно различаю-
щиеся значения коэффициента сцепле-
ния для покрытий разных типов. Это
связано с тем, что на коэффициент
сцепления большее влияние оказывают
состояние покрытия и степень износа
протектора, чем тип покрытия. Резина
протектора деформируется легче, чем
материал искусственного покрытия, и
контакт шины с покрытием проявляется
в том, что твердые выступы минераль-
ных частиц засасываются резиной и она
деформируется.
При увлажнении или загрязнении
мелкие впадины на поверхности покры
тия заполняются водой или грязью,
что уменьшает возможную глубину
вдавливания неровностей в шину и дей-
ствует как смазка, снижая коэффициент
сцепления. Чем выше влажность i рязе-
вой пленки на покрытии, тем меньше ко-
эффициент сцепления. По этой же при-
чине коэффициент сцепления не остает-
ся постоянным во время дождя. В пер-
вый период дождя образующаяся плен-
ка играет роль смазки, уменьшающей
коэффициент сцепления. Постёпенно эта
Смазка смывается, и коэффициент сцеп
330
ления снова возрастает. Коэффициент
сцепления меняется в течение года,
снижаясь в период дождей и в жаркую
погоду, когда размягчаются покрытия,
построенные с применением органичес-
ких вяжущих материалов. В зимние
гололедицы сцепление пневматической
шины с покрытием может настолько
снижаться, что требуются мероприятия
по увеличению сцепления, вплоть до
посыпки ИВПП гигроскопическими со-
лями, вызывающими таяние ледяной
корки. В принципе на стадии проекти-
рования возможно предусмотреть пред
отвращение образования снегового
или ледяного слоя на бетонных покры
тиях, предусмотрев их электрообогрев.
Поскольку деформации резины имеют
упруго-вязкий характер и для их
протекания необходим некоторый пери-
од времени, при высокой скорости дви-
жения может не успеть полностью осу-
ществиться зацепление резины за не-
ровности и выжимание влаги из зоны
контакта шины и покрытия. Поэтому
при увеличении скорости колеса ВС
коэффициент сцепления снижается.
При слое воды на покрытии толщиной
несколько миллиметров возможно воз-
никновение аквапланирования — обра-
зования под колесом водяного клина,
приподнимающего колесо и нарушаю-
щего его контакт с покрытием. Для
предотвращения аквапланирования
предусматривают увеличение попереч-
ного уклона ИВПП, чтобы ускорить
сток дождевой воды, или устройство
на покрытии бороздок, способствующих
выжиманию воды из зоны контакта.
Степень уменьшения коэффициента
сцепления зависит также от рисунка
протектора я степени его износа. Чем
большую площадь занимают элементы
рисунка и больше их размеры, тем более
затруднено выжимание пленки воды из
зоны контакта резины с покрытием и
значительнее будет уменьшаться коэф-
фициент сцепления с ростом скорости
при влажном покрытии.
На очень шероховатых сухих покры-
тиях, поверхность которых имеет много
мелких зубчиков, при повышении ско-
рости может наблюдаться даже возрас-
тание коэффициента сцепления в связи
с увеличением сопротивления резины и
других упруго-вязких материалов при
деформировании. Такие высокие значе-
ния коэффициента сцепления для сухого
цементобетонного покрытия, равные
0,9—1,15, были получены в опытах с
торможением ВС. Из таких значений
следует исходить при оценке макси-
мальных возможных горизонтальных
усилий, действующих на покрытия.
Надежных значений коэффициентов
сцепления при высоких скоростях дви-
жения еще не установлено. При оценке
максимальных касательных усилий от
колес ВС на покрытие при торможении
обычно исходят из значений коэффи-
циента сцепления, относящихся к скоро-
стям движения 50—60 км/ч, а за сред-
ние значения в широком интервале из-
менения скоростей в процессе торможе-
ния принимают следующие значения ко-
эффициентов сцепления <р:
Сухое шероховатое покрытие	. 1,0 -0,7
Сухое гладкое покрытие..............0,5
Мокрое ровное покрытие..............0,5—0,3
Грязное покрытие....................0,2
Мокрый травяной покров на сухом грунте 0,1
Покрытое льдом .....................0,1
Для точного расчета пути торможе-
ния, учитывающего изменения коэффи-
циента сцепления, Международная ор-
ганизация гражданской авиации
(ИКАО) рекомендовала «Стандартные
расчетные значения» коэффициентов
сцепления авиационных колес с влаж-
ным бетонным покрытием:
Ско-
рость,
км/ч . 56 74 93 НО 130 147 166 184
Коэффи-
циент
сцеп
ления
<р . . 0.47 0,40 0,36 0,33 0,30 0,27 0,25 0,23
25.3.	Воздействие на покрытие струй
воздуха и отработавших газов
реактивных двигателей
На покрытия аэродромов, кроме
нагрузок от веса, воздействуют мощ-
ные воздушные струи винтовых ВС и
струи горячих отработавших газов ВС
с реактивными двигателями Это
предъявляет высокие- требования к
связности и температуроустойчивости
покрытий и ограничивает материалы,
которые можно применять на постоянно
действующих аэродромах.
Появление ВС с реактивными двига-
телями вызвало необходимость внима-
тельного учета воздействия на покры-
тия воздушных струй. В наиболее рас-
пространенных турбореактивных двига-
телях температура отработавших газов
на срезе сопла достигает при макси-
мальной частоте вращения 600—800 °C,
а скорость при выходе 600 м/с. Поток
таких газов распространяется на зна-
чительное расстояние в виде медленно
расширяющейся под углом 6—6,5е
струи шириной 12—15 м от одного
двигателя.
В турбовинтовых двигателях к отно-
сительно слабому течению газовой
струи, выходящей из реактивного сопла,
добавляется мощное воздействие струй
от работающих винтов. Струя турбовин-
товых двигателей в 30—40 м от плос-
кости винтов размывается создаваемы-
ми ими воздушными потоками.
Расширение струи газов, вырываю-
щихся с большой скоростью из турбо-
реактивного двигателя, несколько сни-
жает их температуру, но все-таки при
соприкосновении с покрытиями темпе-
ратура струй равна 250—300°С, ско-
рость измеряется десятками метров в
секунду (рис. 25.6).
Влияние струи газа на покрытие за-
висит от типа и режима работы
реактивных двигателей, о г которых, в
свою очередь, зависят температура, ско-
рость потока газов и продолжитель-
ность из воздействия, от связности и
теплоустойчивости материалов покры-
тия, конструкции ВС — высоты распо-
ложения над покрытием сопел двига-
телей и угла наклона оси двигателя
к горизонтали.
Вытекающая из сопла двигателя
струя в месте контакта с покрытием
распространяется на некоторую эллип-
тическую площадь, называемую полем
струй. Данные о полях струй некото ’
рых современных транспортных самоле
тов приведены в табл. 25.1. Температу
ра и скорость потока газов в поле струи
неоднородны и уменьшаются по мерс
удаления от среза сопла.
331
Рис. 25.6. Воздействие на покрытие факела отработавших газов двигателей реактивного самолета
В условиях эксплуатации продолжи-
тельность воздействия, мин, газовых
струй на участки покрытий примерно
такова-
Опробование на месте стоянки при
номинальном режиме ... 3 -5
Стоянка на перроне (малые обо-
роты) ..........................2—3
Стоянка на старте в ожидании разре-
шении на взлет (номинальный ре-
жим) ...........................1—2,5
Поскольку продолжительность рабо-
ты двигателей невелика, за это время
покрытие не успевает существенно
нагреться. Поэтому высокие темпера-
туры представляют опасность только для
стартового участка ИВПП и МС. При
разбеге ВС движется с высокой ско-
ростью, и струя газа действует на каж-
дый участок покрытия настолько не-
продолжительное время, что его темпе-
ратура не успевает существенно повы-
ситься. Поэтому можно считать, что
особенности воздействия реактивных
двигателей на покрытие ИВПП следует
учитывать только в пределах первых
100—150 м от старта. Покрытия для
этих участков должны выдерживать
температуру до 200°С, быть устойчивы-
ми при воздействии скоростей потока
Таблица 25.1
Воздуш- ное судно	Размеры поля газовоздушных струй двигателей ВС, м			
	при рулении		на максимальном режиме	
	•Глубина	Ширина	Глубина	Ширина
Ил-86	80			240			
Ил-62	50	32	200	44
Ту 154	40	18	160	32
Ан-24	30	20	80	26
Як-40	20	—	65	12
газов до 100 м/с и стойкими против
воздействия проливаемого топлива и
смазочных материалов (для мест стоян-
ки) . В наиболее полной мере этим требо-
ваниям удовлетворяют только цементо-
бетонные покрытия, которые выдержи-
вают кратковременные (до 30—45 с)
воздействия температуры 300—350°С.
При более длительном действии высо-
кой температуры возможно разрушение
поверхностного слоя из за неравномер-
ного температурного расширения в
результате значительных перепадов
температуры по толщине плиты
Асфальтобетонные покрытия сохра-
няют прочность и устойчивость в тече-
ние 3—4 мин при температурах до
100°С и скоростях потока до 50 м/с.
Покрытия из каменных материалов,
обработанных органическими вяжущи-
ми материалами, разрушаются при тем-
пературах свыше 80°С и скорости газо-
воздушной струи 30—40 м/с немед-
ленно после начала работы двига-
телей.
Наряду с участками ИВПП требуется
также укреплять примыкающие к тор-
цам ВПП и РД участки летного поля
в местах, где струя газов при разво-
роте ВС выходит за покрытие.
Растительный покров дернины при
воздействии газового потока быстро вы-
сыхает и выгорает. На легких супесча-
ных грунтах быстро выдуваются части-
цы грунта, обнажая корневую систему,
что приводит к полной гибели дернины.
Поэтому следует предусматривать ук-
репление поверхности сопряжений по-
крытий с грунтовой частью летного
поля.
Размеры укрепляемой площадки за-
висят от размеров зоны воздействия
газовых струй двигателей.
№
332
Грунтовые сопряжения РД укрепля-
ют из расчета скоростей потока до
20 м/с и температур 30—40°С, грун-
товые обочины на кромках МС, торцов
ИВПП и предстартовых стоянок — ис-
ходя из скорости от 20 до 100 м/с и
температур 50—150°С.
На грунтовых сопряжениях можно
устраивать менее прочные покрытия,
чем на ИВПП,— щебеночные, гравий-
ные и грунтовые, обработанные орга-
ническими и неорганическими вяжущи-
ми. На МС и на участках старта,
где покрытие подвергается длительному
воздействию струй газов, происходит
разрушение битумной мастики в швах
бетонных покрытий. Поток горячих га-
зов расплавляет битум и выдувает его
из швов. Чтобы повысить долговечность
обычных заполнителей швов, полезно
наносить на них защитные огнеустой-
чивые пленки. Для покрытий, построен-
ных с использованием органических
вяжущих материалов, большую опас-
ность представляет топливо, попадаю-
щее на покрытия МС, поскольку раз-
мягченное покрытие разрушается газа-
ми гораздо быстрее.
Из-за вытекающих при работе дви-
гателей сильных газовых струй ВС по-
дают на перрон и выводят на старт на
буксире.
Это осложняет организацию отправ-
ления ВС и снижает пропускную
способность перрона.
Чтобы устранить опасное влияние
газовых струй, применяют струеоткло-
няющие щиты, направляющие газовую
стр^ю вверх. Иногда устраивают на-
клонные решетчатые барьеры. Установ-
ка струеотклоняющих щитов (рис. 25.7)
на перронах и местах стоянки дает
возможность запускать двигатели на
стоянках, осуществлять заход и выход
ВС на собственной тяге, что увеличи-
вает пропускную способность аэро-
порта.
Если щиты не устанавливают, то сле-
дует обеспечивать безопасные расстоя-
ния, в пределах которых не должны
находиться люди, стоянки ВС, склады
материалов, в соответствии с приве-
денными выше данными о распростра-
нении газовых струй реактивных дви-
гателей.
25.4.	Учет особенностей воздействия
воздушных судов на различные
участки покрытий аэродромов
Различие в вертикальных нагрузках,
действующих при движении ВС на раз-
личные участки аэродромов, вызвало
идею проектирования неравнопрочных
искусственных покрытий, толщина ко-
торых изменяется по длине и ширине
ИВПП в соответствии с изменением
давления колес при разбеге, пробеге
или рулении, а также с частотой
проходов колес по одному следу.
В чистом виде реализации идеи уст-
ройства неравнопрочных покрытий
встречает ряд трудностей. Они связаны
с тем, что прочность покрытий не будет
обеспечена при возможных отступлени-
ях от обычной схемы движения ВС по
аэродрому, например при малой длине
пробега, при посадке против сильного
ветра, прерванном взлете, рулении по
ИВПП. Один из существенных недо-
статков неравнопрочных покрытий за-
ключается также в недостаточном за-
пасе прочности, которым они обладают
в случае посадки ВС тяжелее расчет-
ного.
Применению разнопрочных покрытий
способствовали данные по использо-
ванию ИВПП, которые показали, что
тяжелые воздушные суда приземляют-
ся очень точно у оси полосы. Характер
распределения их приземления, пока-
занный на рис. 25.8, постоянен по длине
ВПП и не зависит от погоды и времени
суток.
Устройство покрытия переменной тол-
щины по ширине ИВПП обеспечивает
Рис. 25.7. Схема работы струеотклоняющего щи-
та:
1— первоначальная струя газа, 2— отклоненная струя
газа
333
Рис. 25.8. Схемы деления аэродрома на группы участков А, Б, В и Г:
а — руление ВС осуществляется по магистральной РД; б — руление осуществляется по ИВПП;
А — магистральные РД, концевые участки ИВПП, средняя по ширине часть ИВПП по которой осуществляется
систематическое руление воздушных судов; Б — участки ИВПП, запроектированные по схеме а. примыкающие
к концевым ее участкам, краевые по ширине участки в средней части ИВПП, запроектированной по схеме б, шири
иой, равной 1/4 общей ее ширины, вспомогательные и соединительные РД, МС, перроны и другие аналогичные
площадки для стоянки воздушных судов; В — средняя часть ИВПП, запроектированной по схеме а, шириной,
равной 1/2 ее общей ширины; Г — краевые по ширине участки в средней части ИВПП, запроектированной по
схеме а за исключением примыкающих к соединительным РД	.
заметную экономию в строительной
стоимости.
Идея неравнопрочных покрытий реа-
лизуется путем введения при проекти-
ровании различных расчетных коэффи-
циентов для разных участков покрытий
на аэродромах и уменьшения толщины
покрытий на участках, которые редко
подвергаются воздействию нагрузок от
воздушных судов.
В СНиП 2.05.08-85 «Аэродромы»
предусмотрены различные коэффициен-
ты динамичности /гдин и разгрузки /гразгр,
учитывающие движение по покрытию
ВС с большими скоростями для средней
и концевой частей ИВПП, а также для
других частей аэродрома, имеющих
покрытия. ИВПП, кроме концевых уча-
стков, могут иметь различную прочность
по ширине, причем ширина средней
полосы должна составлять 0,5 общей
ширины ИВПП, но не менее 40 м.
Устройство покрытий различной тол-
щины на разных участках аэродрома
обеспечивает заметную экономию
строительной стоимости.
На рис. 25.9 представлены схемы
деления аэродромных покрытий на
группы участков, различающихся по
расчетным параметрам.
Коэффициенты для них приведены в
табл. 25.2.
Рис. 25.9. Распределение мест посадок тяжелых
самолетов по ширине ВПП:
а — схема загрузки ширины полосы; б — количество
посадок на разных участках ширины полосы, в — реко-
мендуемый поперечный профиль полосы
334
Таблица 252
Группа участков покрытий	Участки в группе	бразгр	£Лин при давлении в шинах, МПа		
			До I	I 1,5	более 1,5
А	Магистральные РД; концевые участки ИВПП, средняя по ширине часть ИВПП, по которой про- исходит систематическое руление воздушных судов	1	1,2	1,25	1,3
Б	Участки ИВПП, запроектированные по схеме а. примыкающие к концевым ее участкам; краевые по ширине участки в средней части ИВПП, запроекти- рованной по схеме б; вспомогательные и соедини- тельные РД, АС, перроны и другие площадки для стоянки ВС	1	1,1	1,15 /	1,2
В	Средняя часть ИВПП, запроектированной по схеме а	0,85	1,1	1,1	1,1
Г	Краевые по ширине участки в средней части ИВПП, запроектированной по схеме а, кроме примыкающих к соединительным РД	0,85	1.1	1.1	1.1
При расчете нежестких покрытий для
всех участков и давлении воздуха в
пневматических шинах принимают оди-
наковый коэффициент динамичности и
учитывают коэффициент разгрузки.
Помимо введения коэффициентов,
отражающих особенности воздействия
нагрузки на разные участки аэродрома,
при назначении толщины покрытий
учитывают специальным коэффициен-
том условий работы влияние на службу
покрытий ряда факторов, еще не в
полной мере учитываемых при расче-
те,— изменения температурных напря-
жений, концентрации напряжений, ин-
тенсивности нарастания прочности бе-
тона и старения органических вяжущих
материалов во времени, сезонных коле-
баний прочности грунтовых основа-
ний, и др. Коэффициент принимают для
жестких покрытий тем большим, чем
сложнее природные условия района
строительства аэродрома. Коэффициент
условий работы увеличивает расчетную
нагрузку, а также отражает степень
опасности возникающих на разных уча-
стках аэродрома деформаций. Дефор-
мация покрытия места стоянки или
рулежной дорожки менее нарушает ра-
боту аэродрома, чем деформация по-
крытия ИВПП.
Значения коэффициента условий ра-
боты приведены в табл. 25.3.
25.5.	Расчетные нагрузки
на покрытия взлетно-посадочных
полос аэродромов
Быстрое развитие авиации сопровож-
дается увеличением взлетной массы ВС.
Для современных ВС характерна пере-
дача нагрузки на покрытия от аэрод-
ромов через трехпорное шасси, состоя- *
щее из двух основных и вспомога-
тельных (носовой или хвостовой) опор.
Таблица 25.3
Аэродромные покрытия	Коэффициент условий работы разных участков аэродромных покрытий в районах								
	севернее 50° с. ш.			иежду 43” и 50° с ш			южнее 43° с ш		
	А	Б, В	Г	А	Б. В	Г	А	Б. В	Г
Нежесткие Жесткие:	1	1,05	1.1	1	1,05	1.1	1	1,05	1,1
бетонные	0,8	0,9	1,1	,0,75	0.85	1,05	0,7	0,8	1
армобетонные	0,9	1	1,2	0,85	0,95	1,15	0.8	0,9	1,1
железобетонные	1	1	1,3	0,95	1,25	0,9	0,9	0,9	1,2
сборные предварительно напряженные	1,2	1,3	1,4	1,2	1,3	1,4	1,2	1,3	1,4
335
Рис. 25.10. Опоры ВС:
а— одиночные колеса, б — спаренные колеса на одной оси;в — тележки счетверенных колес
Вспомогательная обычно воспринимает
10—15 % всей нагрузки.
Различные схемы расстановки колес
в шасси показаны на рис. 25.10. При
велосипедной схеме шасси расчетная
нагрузка на покрытие передается обыч-
но при помощи двух главных опор.
В этом случае на заднюю опору прихо-
дится большая часть нагрузки — от 55
до 85 % полного веса ВС В зависимос-
ти от передающейся нагрузки главные
/
Таблица 25.4
Катего- рия нор- мативной нагрузки	Нормативная нагрузка на основную (условную) опо- ру ВС, кН		Внутреннее давление воз- духа в пнев матическнх динах, МПа
	четырехко- лес ную	одноко- лесную	
Внекате	850	—	1
горийная I	700			1
к	550	—	1
III	400		1
IV	300		1
V	—	80	0.6
VI	—	50	0,4
Таблица 25.5
Категория вер толетов по взлет- ной массе, т	Нормативная на- грузка иа основ- ную (условную) одноколесную опору, кН	Внутреннее дав- ление воздуха в пневматических шинах, МПа
Тяжелые (бо- лее 150)	170	0,7
Средние (50 150)	60	0,6
Легкие (менее 50)	20	0,4
колеса шасси могут быть одиночными,
спаренными (двойные) и в виде тележ-
ки счетверенных колес.
Принимают, что расчетные четырех-
колесные опоры имеют расстояние меж-
ду смежными колесами 70 см и 130 см
между рядами колес. Под условной опо-
рой подразумевают совокупность всех
колес на опоре,' передающих нагрузку
на покрытие.
В зависимости от расположения ко-
лес в опоре условия передачи нагрузки
на покрытие могут резко меняться.
Расчеты показывают, что если за еди-ни-
цу принять толщину покрытия под оди-
ночным колесом, то для той же взлет-
ной массы при шасси с двойным колесом
потребуется покрытие толщиной 0,7—
0,8 м, а при многоколесном шасси —
0,5 м. Поэтому современные ВС с боль-
шой взлетной массой проектируют, как
правило, с опорами в виде тележки,
что позволяет им работать с покрытий,
построенных под ВС с меньшей массой.
Нагрузки при расчетах покрытий
обычно назначают в зависимости от
класса аэродрома. Расчетные нагрузки
от самолетов согласно СНИП 2.75.08—
85 «Аэродромы» приведены в табл. 25.4
и для вертолетов в т-абл 25.5.
Контрольные вопросы
1	Как изменяется нагрузка от колес ВС на по-
крытие при взлете и посадке?
2.	Каково различие в условиях работы кон-
цевых участков и средней части ВПП?
3.	Какова роль инерционных сил покрытия
ВПП при передаче нагрузки от катящегося ВС на
грунтовое основание?
336
4	Назовите горизонтальные силы, действую-
щие на покрытия аэродромов.
5.	Каковы особенности воздействия на иску<?
ственные покрытия и дерновый покров летного
роля струй воздуха и газов реактивных двига-
телей?
6.	Как учитывают особенности воздействия ВС
на различные участки покрытий ВПП при расче-
тах искусственных покрытий?
7.	Каковы схемы передачи нагрузки на покры
тия опорами ВС и нормативные нагрузки?
Глава 26 '
РАБОТА ГРУНТОВ В ОСНОВАНИЯХ
АЭРОДРОМОВ
26.1.	Изменение состояния грунтов
в течение года
Прочность грунтов и равномерность
их сопротивления нагрузкам в основа-
нии аэродромных одежд по площади
ВПП играют важную роль в обеспе-
чении нормальной службы аэродро-
мов.
Грунтовые основания воспринимают
давление колес ВС, передающееся через
покрытия аэродромов. Прочность и ров-
ность искусственных покрытий зависят
от их сопротивления нагрузкам и степе-
ни уплотнения подстилающих грунтов.
Самые капитальные и прочные покры
тия теряют ровность и разрушаются в
процессе эксплуатации, если они уложе-
ны на недостаточно уплотненном и не-
однородном грунтовом основании. Со-
противление грунтового основания за-
висит от его влажности. При пере-
увлажнении покрытия разрушаются
при напряжениях много меньших, чем
расчетные.
В течение года содержание влаги
в грунтовых основаниях аэродромных
одежд меняется под влиянием сезонных
изменений температуры и количества
выпадающих осадков. Закономерности
изменения температур и влажности
верхних слоев грунтовой толщи до уров-
ня грунтовых вод называют водно-
тепловым режимом грунтовых основа-
ний аэродромных одежд.
Водно-тепловой режим изменяется в
течение года. Проф. А. Я. Тулаев
выделяет в нем четыре стадии:
осенняя стадия начального повыше-
ния влажности верхних слоев грунта
в результате впитывания атмосферных
осадков и недостаточного испарения;
промерзание грунта, сопровождаю-
щееся перераспределением в нем влаги,
подтягивающейся в зону отрицатель-
ных температур из глубинных слоев
под влиянием градиента температуры;
весенняя стадия оттаивания, макси-
мального влагонасыщения грунта и сни-
жения прочности, начинающаяся с ус-
тановлением положительных темпера-
тур на поверхности;
период просыхания грунтового осно-
ния в результате просачивания воды
вглубь после оттаивания мерзлого слоя
грунта и испарения.
В соответствии с изменениями водно-
го режима грунта изменяется и его
сопротивление нагрузкам. Вода может
попадать в грунтовые основания покры-
тий несколькими путями — поднимаясь
от уровня грунтовых вод по капилля-
рам, по водным пленкам, покрывающим
грунтовые частицы, в виде водяных
паров, а также просачиваясь с поверх-
ности через швы и трещины в
покрытиях.
Хотя современные капитальные по-
крытия ВПП водонепроницаемы, прони-
кание воды с их поверхности не исклю-
чается в связи с наличием трещин, а в
бетонных покрытиях — большого коли-
чества швов. Несмотря на принимае-
мые при ремонтах и содержании меры,
в процессе эксплуатации аэродромов
заполнение швов выветривается, дела-
лается хрупким и выдувается воздуш-
ными потоками от ринтов и струями
газов реактивных двигателей Опыт по-
казывает, что даже при тщательном
надзоре за бетонными покрытиями вода
в дождливые периоды проникает в грунт
основания.
Вода, выпадающая на поверхность
летного поля, просачивается в глубь
грунта. В дождливые периоды ВПП
грунтовые воды поднимаются и
под ВПП.
Над уровнем грунтовых вод располо-
жена зона капиллярного водонасыще-
ния. Высота капиллярного поднятия во-
ды зависит от гранулометрического
состава и степени уплотнения подсти-
337
лающего грунта. В песках она невелика,
менее 30—50 см, но в пылеватых и гли-
нистых грунтах может достигать не-
скольких метров. В дождливые периоды
при повышении уровня грунтовых вод
соответственно поднимается и уровень
капиллярного водонасыщения.
Слой грунта выше уровня капилляр-
ного поднятйя содержит воду в виде
тончайших пленок на грунтовых части-
цах, измеряемых долями микрометра
(связанная вода), а также паров в воз
духе, заполняющем поры между части-
цами. Верхние слои грунта, находящие-
ся непосредственно под покрытием,
обычно имеют большую влажность, чем
расположенные глубже, в связи с на-
коплением в них влаги от конденсации
ночью водяных паров, находящихся в
грунте. В подстилающих грунтах,
склонных к увеличению объема при
увлажнении в дождливые периоды,
происходит набухание, которое мо-
жет приводить к потере ровности по-
крытий.
Отдельные виды воды в грунтовом
основании не остаются в течение года
в статическом равновесии. Под влияни-
ем притока воды извне, а также при
изменениях температуры и атмосферно-
го давления происходят колебания
уровня вод и горизонта капиллярного
поднятия, а также перемещение пле-
ночной влаги и водяных паров из мест
с более высокой температурой в места
с более низкой температурой. Основным
источником избыточного увлажнения
грунтовых оснований водонепроница
емых покрытий является вода, подтя-
гиваемая из глубинных слоев под влия-
нием температурных градиентов.
Характер изменения водного режима
существенно зависит от местных клима
тических условий, поскольку относи-
тельное влияние факторов, действую
щих на водный режим грунтовых осно
ваний, весьма неодинаково в различных
климатических зонах.
На рис. 26.1 показано изменение роли
источников увлажнения при передвиже-
Тцндра
Сухая степь
Вечная
мерзлота
о
10
70
30
40
Дандшаьртная
— зона ------
1000 <3
ооо§*
500^
400^
Верховодка
редкая
60
Источники
увлажнения
земляного
полотна и
почвенный
разрез
50
100
150
Лес
Осадки I
’ 150
_____________CPL
Лод золи ст а я
Текучее
~~Ч0
Лесостепь-
Осадки О
L
fl
Д
?2.
Степь
Осадки
А,
 :'5В
100
'150
___________см
Чернозем
твердопластич-
л нде
0,5-0,75
Осадки
А,
характерный.
... тип Ы
Характерное весен-
нее систотие грднта
Относительная
влажность
Тундровая
=150
700
________ £М
Лесная
Мягкопластич-
ное
075-1,0
В
'с.
-51Ш\
М0$ ‘
________см
Серозем
Твердое
<0,5 .


^А-су'вв^
Рис. 26.1 Изменение источников увлажнения грунта в европейской части России при передвижении
с северо-запада на юго-восток;
1 испарение; 2 осадки; 3— уровень грунтовых вод, / — зимнее пучение, II - возможно пученне, III кон-
денсация водяных паров
338
I
нии с севере» запада на юго-восток
европейской части России. При
приближении к югу из-за увеличения
глубины залегания грунтовых вод,
уменьшения количества осадков и роста
испарения водный режим становится
благоприятней, особенно если учесть,
что одновременно с уменьшением ин-
тенсивности увлажнения уменьшается и
влияние зимних температурных переме-
щений влаги. Поэтому в южных за-
сушливых зонах роль грунтовых вод в
изменениях влажности грунта снижает-
ся, а роль испарения и парообразного
перемещения возрастает. В степной зо-
не основными источниками увлажнения
грунтов летного поля являются атмо-
сферные осадки и конденсация водяных
паров в порах грунта. В более север-
ных зонах в увлажнении грунтов соот-
ветственно возрастает роль капилляр-
ного поднятия грунтовых вод, располо-
женных близ поверхности грунта, а роль
испарения значительно снижается.
В течение года влажность грунтов
летного поля и грунтовых оснований
не остается постоянной, увеличиваясь
в отдельные периоды осени, зимы и
весны, затем снова уменьшаясь в летние
месяцы.
Осенью, при понижении температуры,
испарение влаги уменьшается; выпада-
ющие осадки накапливаются, увеличи-
вая влажность поверхностных слоев
грунта летного поля. Просачивание
воды в грунт вызывает • повышение
уровня грунтовых вод и под покрыти-
ем. С установлением отрицательных
температур начинается период зимнего
перераспределения влаги.
Разность температур глубинных и по-
верхностных слоев грунта вызывает пе-
ремещение влаги из более теплых мест
к более холодным. Грунт в верхних
слоях обогащается влагой, и в нем об-
разуются ледяные прослойки. Объем
грунта увеличивается при этом, что
может вызывать потерю ровности (пу-
чение) покрытий.
Весной влажность грунта после от-
таивания ледяных линз может значи-
тельно превышать его предел текучести.
Переувлажнение грунта и уменьшение
степени его уплотнения понижает его
сопротивление внешним нагрузкам.
Оттаивание грунтов в основаниях по-
крытий ВПП начинается с установле-
нием положительных среднесуточных
температур. Мерзлый грунт оттаивает
сверху и снизу за счет солнечной радиа-
ции и притока тепла из глубинных
слоев грунта. Так как покрытие ВПП
обычно нагревается сильнее, чем летное
поле, на котором еще лежит снег,
грунт оттаивает скорее в центральной
части под покрытием. Здесь образуется
замкнутая зона переувлажненного
грунта, подстилаемая слоем мерзлого
грунта — донника. Из этой зоны избы-
точная влага может просочиться в глу-
бинные слои грунта лишь после оттаи-
вания мерзлого слоя. У прилегающих к
краям частей покрытия улавливанию
воды способствуют закромочные дрены,
однако существенной роли в осушении
они сыграть не могут из-за относитель-
но малых значений коэффициентов
фильтрации песков оснований и боль-
шого пути, который должна пройти во-
да, просачивающаяся из-под централь-
ной части покрытия.
При наступлении теплой летней по-
год снижение количества осадков и
возрастание испарения приводят к про-
сыханию грунта на поверхности летного
поля, и уровень грунтовых вод постелен^
но снижается.
Описанная типичная картина измене-
ния водного режима грунтового осно-
вания в течение года охватывает влия-
ние всех факторов, способствующих
увлажнению грунтовых оснований. В
зависимости от местных условий грун-
товые воды, например, расположены на
большой глубине, а влияние притока
со стороны может быть снижено инже-
нерными мероприятиями при строитель-
стве аэродрома.
Прочность грунтов в основаниях по
крытий меняется в течение года в
зависимости от изменений влажности
грунтов в основаниях ИВПП (рис. 26.2).
Особенно сильно снижается прочность
покрытий в период весеннего переув-
лажнения. К этому периоду относятся
значения характеристик прочности
грунтов, приводимые в инструкциях по
расчету толщины искусственных покры-
тий. В сухое время года, а также
зимой, когда грунт находится в замерз-,
339
Рис. 26.2. Сезонное изменение характеристик прочности грунтов:
а — коэффициента постели (поданным А. П. Степушина); б — модуля деформации грунта (поданным И И. Чер-
касова и Б. И Румянцева)
шем состоянии, прочность грунтов су-
щественно выше приведенных далее
нормативных значений (см. табл. 26.2),
что может учитываться при оценке
возможности посадки тяжелых ВС в
соответствующие сезоны года.
26.2.	Зимнее перераспределение влаги
в основании покрытий и прбцесс
пучинообразования
Процесс зимнего накопления влаги в
грунтах, приводящий к потере ровности
покрытиями зимой и резким снижением
их прочности•в период весеннего от-
таивания, называют в инженерной
практике пучинообразованием.
При замерзании в грунте создается
разность температур в пределах от
плюс 4 -6°С у уровня грунтовых вод
до отрицательных температур в про-
мерзшей зоне грунта. Под влиянием
температурного градиента влага начи-
нает перемещаться от теплого грунта
к границе промерзания. Поскольку раз-
ные виды воды замерзают при разных
температурах, пленочная вода и вода
в тонких капиллярах проникают в уже
промерзшие поверхностные слои гру-
нта.
Имеется несколько источников под-
тягивания воды в промерзающий
грунт.
1.	Перемещение влаги по пленкам,
обволакивающим грунтовые частицы,
340
/
от более теплых частиц к более холод-
ным, обладающим большей поверхност-
ной энергией.
2.	Путем конденсации на охлажден-
ных поверхностях грунтовых водных
частиц'водяных паров, приносимых со-
держащимся в грунте воздухом из
нижних теплых слоев при конвекцион-
ной циркуляции воздуха в порах грун-
та. Парообразное перемещение влаги
прекращается при влажности грунта,
близкой к капиллярной влагоемкости,
когда капилляры начинают замыкаться
кольцами менисков.
3.	По тонким капиллярам, восполня
ющим расход пленочной влаги на уров
не нулевой изотермы.
В отдельных крупных порах кристал-
лы льда образуются при понижении
температуры грунта, несколько мень-
шей 0°С. Молекулы воды в рыхлосвя-
занных слоях водных пленок на грун-
товых частицах, соприкасающихся с
кристаллами льда, начинают подтяги-
ваться к кристаллам льда, включаясь
в их кристаллическую решетку. Эти
кристаллы постепенно увеличиваются
в объеме, притягивая к себе влагу от
окружающего грунта и из нижераспо-
ложенного незамерзшего грунта. Возни-
кает «всасывающая сила», которая зас-
тавляет воду по системе пленок пере-
мещаться из незамерзших слоев к цент-
рам замерзания, вызывая накопление
в гр/нте прослоек льда. Природа ее пол-
ностью не раскрыта. По данным опытов
«всасывающая сила» составляет для су-
песей 0,01 — 0,02 МПа, для суглинков
0,03—0,05 МПа и для глин 0,7—0,9 МПа.
Процесс перемещения влаги и ее на
копления в мерзлом грунте наиболее
интенсивно протекает в пылеватых
грунтах с большим содержанием частиц
размером 0,05—0,002 мм. В этих грун-
тах поверхность грунтовых зерен доста-
точно развита, чтобы обеспечить подтя
гивание к центрам кристаллизации
большого количества пленочной воды.
Поры грунта достаточно крупны, чтобы
в начальный период промерзания в них
происходило и парообразное перемеще-
ние влаги.
В грунтах с большим содержанием
глинистых частиц, имеющих большую
суммарную поверхность, большое коли
чество адсорбированной воды удержи-
вается на поверхности минеральных
частиц, и вода перемещается замедлен-
но. Поэтому процессы зимнего перерас-
пределения влаги развиваются мед-
ленно.
По данным проф. Н. А. Пузакова,
перемещение влаги протекает интенсив
но при температурах от 0 до — 3°С. При
более низкйх температурах большая
часть рыхлосвязанной пленочной воды
замерзает и перемещение влаги в грунте
настолько замедляется, что его влияни
ем можно пренебречь.
При равных температурах содержа-
ние в грунте незамерзшей воды тем вы-
ше, чем больше действующие в нем
сжимающие напряжения. Как установ-
лено проф Н. А. Цытовичем, связан
пая вода находится в мерзлом груйте
в состоянии термодинамического рав-
новесия. При понижении температуры
грунта часть связанной воды замерзает,
при повышении снова переходит в жид-
кое состояние.
Количество воды, подтянутой к расту-
щим ледяным кристаллам, бывает тем
большим, чем дольше продолжается
процесс постепенного промерзания
грунта, *г. е. чем более длительный
период времени температура какого-ли-
бо слоя грунта находится в пределах
от 0 до — 3°С. При быстром промер-
зании грунта количество влаги, которое
успевает подойти к каждому центру
кристаллизации, невелико, так как по
Рис. 26.3. Скорость промерзания и вспучивания
грунтов под аэродромными покрытиями-
/— вспучивание покрытия, 2- промерзание грунта ес
тественного основания, 3— линзы льда, 4— оттаива-
ние грунта; 5— кривая эмпирической зависимости ско-
рости промерзания от длительности морозного перио-
да; 6— аэродромная одежда, 7- грунт естественного
основания
мере опускания границы промерзания в
грунте возникают новые центры крис-
таллизации, к которым направляется
поток влаги. Горизонты накопления ле-
дяных прослоек обычно соответствуют
периодам, когда граница промерзания
удерживается на одном уровне.
Растущие ледяные кристаллы образу
ют ледяные прослойки, которые раздви-
гают грунтовые частицы и вызывают
поднятие (пучение) поверхности грун-
та На рис. 26.3 показан примерный
график хода промерзания и вспучива-
ния грунта в течение зимы.
Сопротивление, оказываемое весом
расположенных выше слоев грунта, за-
трудняет накопление льда и противо-
действует образованию ледяных про-
слоек. Поэтому с увеличением глубины
интенсивность образования в грунте
ледяных кристаллов уменьшается На
некоторой глубине промерзания, назы-
ваемой критической, влагонакопление и
пучение грунта практически прекраща-
ются. По данным проф. Н А. Пузакова,
для средней части европейской терри-
тории страны критические глубины про
мерзания Лкр, см, для разных грун-
тов составляют:
Пески мелкие и супеси...........80—90
Пылеватые супеси и пылеватые суг-
линки ...........................90- 120
Тяжелые суглинки	80— 140
Глинистые грунты ............... 120-160
Был предложен ряд методов расчета
количества влаги, накапливающейся за
зиму в верхних слоях грунта при
различных источниках увлажнения
341
Наиболее простым из них и имеющим
достаточную точность для целей инже-
нерной практики является метод
проф. Н А Пузакова, достоинство
которого — ясность и наглядность по-
ложенных в основу схем влагонакопле-
ния. Метод дает возможность, опреде-
лив количество переместившейся влаги,
оценить весеннюю влажность грунта, а
следовательно, и его сопротивление
нагрузкам, а также значение морозного
пучения грунта.
Наблюдения за промерзанием грун-
тов показывают, что скорость распро-
странения определенной отрицательной
температуры в глубь грунта с доста-
точной точностью (см. рис. 26.3) под-
чиняется зависимости
ht = yfeor t,
где t — продолжительность промерза-
ния, сут; ат — коэффициент, зависящий от
рассматриваемой температуры и климати-
ческих условий местности, см2/сут.
Значения ат для каждой местности
могут быть установлены по данным
многолетних наблюдений на метеоро-
логических станциях. Средние значения
а„, „ для изотермы —1 °C, при кото-
Рис. 26 4 Карта изолиний климатического параметра а
342
рой практически начинает замерзать
грунт, колеблются от 50 до 150 см2/сут
и более Примерная карта изолиний
климатического коэффициента а_|»
приведена на рис. 26.4.
Обобщенной характеристикой интен-
сивности процесса зимнего влагонакоп
ления в грунте может служить коэф
фициент пучения £пуч, который пред-
ставляет собой отношение высоты под-
нятия поверхности грунта в результате
пучения к глубине промерзания. По
данным Н. А. Пузакова, при благо-
приятных грунтово-гидрологических ус-
ловиях 1гПуч составляет 0,02—0,03. В не-
благоприятных случаях, например при
близком к поверхности грунта стоя-
нии грунтовых вод, он может дости-
гать 0,15—0,20.
Рассмотрим процесс зимнего влаго-
накопления в выделенном в грунтовом
массиве столбике грунта с площадью
сечения, равной единице, охлаждаемом
сверху
В зависимости от источников увлаж-
нения следует рассмотреть три схемы
расчета.
1.	Сухие местности с обеспеченным
стоком поверхностных вод, глубоким
залеганием уровня грунтовых вод и от-
носительно малым количеством осад-
ков. Накопление влаги в этом случае
происходит за счет перераспределения
пленочной влаги в зоне отрицатель-
ных температур между изотермами
(X___। о И ОС_з° •
Лабораторные опыты показали, что
количество незамерзшей воды на изо-
терме — 1 °C близко к молекулярной
влагоемкости И70, а на изотерме
—3 °C — к утроенной гигроскопической
влагоемкости грунта W'i. Таким обра-
зом, разность IV'o—U7!, выраженная
в долях объема, занимаемого водой,
представляет собой количество рыхло-
связанной воды, которая может пере-
мещаться под влиянием температур-
ных градиентов.
Мощность мерзлой зоны, в пределах
которой происходит перемещение, че-
рез t дней после начала промерзания
(рис. 26.5).
L =	— h_3° =(Va-r — Va-3O) ^1.
^пром
Рис. 26.5. Изменение мощности зоны пучения
грунта во времени:
/— зона зимнего влагонакопления
Для изотермы —3 °C, при которой
принимают, что адсорбированная пле-
ночная вода утрачивает подвижность,
коэффициент а з« составляет в зави-
симости от типа грунта от 0,1а_р до
0,85a . 3 = и может быть получен в
каждом конкретном случае путем
лабораторных испытаний образцов
грунта.
Как показали наблюдения па пучин-
ных станциях, организованных на ав-
томобильных дорогах, наиболее небла-
гоприятным условиям зимнего переме-
щения влаги соответствует случай
а_л .с —0,25а_. । с , на который в за-
пас надежности следует ориентиро-
ваться при расчетах.
Распространяя общие закономерно-
сти механики грунтов на случай пере-
мещения пленочной влаги, принимают,
что аналогично гравитационной филь-
трации воды скорость пленочного пере-
мещения воды под действием темпе-
ратурных градиентов может быть вы
ражена зависимостью
, IFo-lF, ,
где k„ — коэффициент молекулярной вла-
гопроводимости грунта, который можно
определить опытным путем, см2/сут, L —
путь перемещения влаги (в рассматривае-
мом случае расстояние между изотерма-
ми — 1 °C и —3°С).
В этой формуле, как и для гравита-
ционной фильтрации воды, напор выра-
343
жен в виде приведенного столбца пере-
мещающейся жидкости Wo— W,.
В период продолжительностью /кр
от начала промерзания до достижения
критической глубины 7гкр, ниже кото-
рой давление грунта препятствует воз-
никновению линз льда, средний путь
перемещения незамерзшей влаги
До +
,	Ч>
ьср 2
2
В запас надежности можно прини-
мать за наступление /кр момент, когда
весной устанавливаются положитель-
ные среднесуточные температуры.
Следовательно, скорость перемете
ния влаги
2feM(ir„ - IT,)
1° Va—3”)
а общее количество влаги, переместив
шейся в зону замерзания за время Др,
2.	Районы с достаточным количеством
осадков и затрудненным стоком воды от
земляного полотна. За осенние месяцы
поверхностный слой грунта насыщает-
ся влагой, и в нем образуется столб
подвешенной капиллярной влаги со
средней влажностью, превышающей 0,6
предела текучести.
Увлажнение грунта в зоне отрица
тельных температур происходит за счет
перемещения и пленочной, и капилляр-
но-подвешенной воды, образовавшейся
в результате капиллярного увлажне-
ния. Количество перемещающейся вла-
ги определяется аналогично предыду-
щему случаю, но с учетом того, что
влажность грунта изменяется от на-
чальной капиллярной влагоемкости 1ГК
до молекулярной влагоемкости U70
в результате образования в грунте ле-
дяных линз.
По мере промерзания весь подве-
шенный столб капиллярной воды под-
тягивается кверху (рис. 26.6, а). Таким
образом, во втором расчетном случае
учитывают перемещение воды в зоне
положительных температур. Наблюде-
ния, проведенные Н. А. Пузаковым,
показали, что путь фильтрации воды
изменяется пропорционально корню
квадратному из продолжительности
охлаждения:
L — д/12Лк /.
Средний за время t путь филь-
трации
Др =-^-д 12ЛКЛ
Следовательно, условный градиент
притока к зоне промерзания капилляр-
ной влаги в этом случае
{2(WK-Г„)
дЯК-*
где kK — коэффициент капиллярной вла
гопроводимости грунта, см/сут; t — продол-
жительность промерзания, сут.
Рис.26.6. Средний путь перемещения незамерзшей влаги при капиллярном увлажнении:
а— перемещение капиллярной подвешенной воды; б — перемещение из горизонта грунтовых вод
344
Скорость притока капиллярной влаги
vK = 2/гк--	.
7>2М
Приток воды в мерзлую зону за вре-
мя tKf
Г	г-
Q2 = \vKdt= 2/гк —- — - 27СР =
о 712М
= 1,15(Г*- Г0)д/Мкр-
3.	В местностях с близким от поверх-
ности стоянием уровня грунтовых вод
(постоянно сырые, капиллярно увлаж-
ненные места) путь фильтрации сокра
щается по мере роста глубины промер
зания (рис. 26.6, б):
А = Агр hnp h \2гл с /,
где йГр — глубина уровня грунтовых вод
от поверхности грунта; /гпр — глубина про-
мерзания.
Аналогично предыдущему
v3 = kKlK = 2kK
«У- 1Г„
Ч -
=? 2ЛК
- ^'о
лгр —72“ I- {
Приток воды за зиму
г	W — IV
. Фз = J v3dt = 2kK —---------- X
о
X (2,3h 1g-----------------72а_,<. /кр
\	Л-л/2а_,Лкр
Средние значения входящих в фор-
мулы значений коэффициентов капил-
лярной и молекулярной влагопроводи-
мости kn и kK для разных грунтов, по
данным Н. А. Пузакова, приведены
в табл. 26.1.
Зная количество воды, дополнитель-
но поступившей в промерзшую зону
грунта, можно, допуская, что вся вода
замерзает, определить для всех случаев
увлажнения вспучивание по формуле
где Q — количество воды, подтянувшейся
за время t в промерзшую толщу грунта
на единицу ее площади.
Так как для разных районов страны
типичны разные схемы влагонакопле-
ния, можно считать, что в южной V
(дорожно-климатической) зоне избы-
точное зимнее влагонакопление отсут-
ствует. Для IV зоны характерна первая
схема, для III — первая и частично
вторая; в северных районах страны и в
районах высокого стояния грунтовых
вод III зоны характерна третья схема.
Обеспечение необходимого возвышения
аэродромного покрытия над возможны-
ми источниками увлажнения грунто-
вого основания должно предотвращать
возможность влагонакопления по вто-
рой и третьей схемам.
На практике, при проектировании
аэродромов, расчеты зимнего влаго-
накопления обычно не производят, а
оценивают возможное вспучивание
грунта по установленным статистически
коэффициентам морозного пучения раз-
ных грунтов при различных источни-
ках увлажнения
Таблица 26.1
Г рунт	Коэффициент влагопрово- димости			, 1ГК— IV',	
	молекуляр- ной kv, см2/сут	капиллярной			
		«к.	см/сут		
Глинистый	1,20		17.0	0,18	0,12
Суглинистый	1,10		10,0	0,13	0,14
Пылеватый суглинистый	1,20		—	—	0,14
»	супесчаный	2,80		7,1	0,10	0,31
Супесь мелкая	1,85		—	—	0,19
»	1,70		6,6	0,05	0,17
Песок пылеватый	1,65		—	—	0,16
345
26.3.	Расчетные характеристики
деформируемости грунтов
в основании покрытий аэродромов
Сопротивление подстилающего грун-
та нагрузкам, которые передаются
на него через покрытие от колес ВС,
определяет в конечном счете прочность
покрытий. Прогибаясь, покрытие лю-
бого типа распределяет нагрузку на ту
или иную площадь подстилающего
грунта. Чем более жестко покрытие,
тем больше площадь передачи и меньше
действующее на грунт давление.
Надежность расчетов толщины по-
крытий аэродромов зависит от правиль-
ности назначения характеристик проч
ности грунтов и материалов конструк-
тивных слоев покрытий. Из практики
известны случаи разрушения покрытий,
вызванные использованием материалов,
не соответствовавших по качеству ха-
рактеристикам прочности, принятым
при расчетах толщины.
Грунты являются нелинейно-дефор-
мируемыми материалами. При действии
на их поверхность нагрузок кривая за-
висимости между нагрузкой и осадкой
площадки, передающей нагрузку (кри-
вая вдавливания), имеет криволиней-
ное очертание. Обычно истинную кри-
вую вдавливания схематизируют,' за-
меняя ее на отдельных участках пря-
мой линией. Таким способом грунтовое
основание заменяют при расчетах ме-
ханическими моделями, свойства ко-
торых соответствуют допущениям тех
или иных расчетных теорий. Бетонные
покрытия аэродромов, прогибы кото-
рых при действии расчетных нагрузок
малы, рассчитывают, используя реше-
ния теории плит на упругих основаниях,
в которых свойства грунтового осно-
вания оценивают коэффициентом • по-
стели или модулем упругости. При рас-
четах нежестких покрытий, которые
только распределяют давление на грун-
товое основание, а сами лишь в весьма
малой степени могут воспринимать из-
гибающие моменты, сопротивление
грунтов внешним нагрузкам оценивают
модулем упругости.
Коэффициентом постели грунта на-
зывают коэффициент пропорциональ-
ности между удельной нагрузкой на
грунт и.его деформацией в пределах
близкого к прямолинейному участка
грунта (на графике зависимости между
давлением на площадку, передающую
нагрузку, и ее осадкой).
Если обозначить: q — давление, пе-
редаваемое на грунт, в пределах пря-
молинейного участка графика, МПа:
А — соответствующую ему упругую
деформацию (см), то коэффициент
постели грунта
C=q/\.
Коэффициент постели имеет размер-
ность МПа/см (Н/м3) и численно ра-
вен нагрузке на единицу площади, пе-
редающей давление, при которой осад-
ка равна 1 см.
В механике грунтов показано, что
коэффициент постели, определяемый
опытным путем, зависит от размеров
и формы штампа, которым проводят
пробное загружение. Поэтому расчет-
ные значения коэффициента постели
устанавливают на основе испытания
грунтов большими штампами, которые
проводят в строго стандартных усло-
виях, или используют данные контроль-
ных перерасчетов существующих бе-
тонных покрытий.
Если упругое* вертикальное сжатие
тонкого слоя И, расположенного на не-
которой глубине в толще грунта, рав-
но б, то модуль упругости этого грунта
£ = -у I ~ И (<L + <\ )],
где ах, оу, ог — сжимающие напряжения,
действующие по осям х, у и z; р — коэф-
фициент относительной поперечной дефор-
мации (коэффициент Пуассона).
На конкретных аэродромах обычно
модуль упругости определяют опытным
путем, вдавливая в грунт круглый
штамп. При этом размеры штампа
оказывают при однородных грунтах
малое влияние на получаемый модуль
упругости. Суммирование упругих де-
формаций элементарных слоев по при-
веденной выше формуле от затухаю-
щих по глубине напряжений приводит
в этом случае к зависимости
' £ = J££2(i_^),
346
где q — давление на подошву штампа.
МПа; D — диаметр штампа; 6 — деформа-
ция грунта (глубина вдавливания штам-
па), см; со— коэффициент, зависящий от
формы и жесткости вдавливаемой площад
ки (для круглого гибкого штампа <о=1)
В связи с отсутствием для грунтов
строгой прямой пропорциональности
между давлением и деформацией мо-
дуль упругости при различных погру-
жениях штампа изменяется. Малым де-
формациям соответствуют большие зна-
чения модуля упругости или коэффи-
циента постели грунта, (рис. 26.7)
Покрытия аэродромов могут проги-
баться без разрушения на сравнитель-
но ограниченную величину. Нежесткие
покрытия (асфальтобетон на щебеноч-
ных и гравийных основаниях или осно
ваниях из грунтов, обработанных вя
жущими материалами) разрушаются,
если прогиб покрытия ориентировочно
достигает 0,035- 0,065 диаметра пло-
щадки, передающей давление. Прогиб
цембнтобетонных покрытий при допус-
каемых напряжениях в плите не пре-
вышает нескольких миллиметров. Это
обстоятельство учитывают в принимае-
мых при расчетах модулях упругости
материалов аэродромных покрытий и
оснований, принимаемых разными в не-
жестких покрытиях и в основаниях
бетонных покрытий. Однако для грун-
тов, в запас надежности, модули упру-
гости в обоих случаях принимают
одинаковыми.
Водно-тепловой режим грунтовых
оснований зависит от погодных усло-
вий. Особенно резко сопротивление
грунтов нагрузкам снижается в тече-
ние весны, по мере оттаивания грунта
и накопления влаги над остающимся
мерзлым слоем.
Поскольку водно-тепловой режим
грунта является функцией многочислен-
ных климатических факторов, сочета
ние которых в разные годы не бывает
одинаковым, расчетные характеристики
прочности с определенной степенью на-
дежности (повторяемостью один раз
в заданное число лет) могут быть
установлены только в результате мно-
голетних систематических наблюдений
в различных климатических условиях.
Чем меньше та или иная характеристи-
Рис. 26.7. Зависимость модуля упругости грунта
от относительной деформации при разной влаж-
ности (по А. С. Смирнову)
I
ка прочности грунта, например мбдуль
упругости, тем реже повторяется соот-
ветствующее ему сочетание погодных
условий. Поэтому к нормированию рас-
четных характеристик прочности грун-
тов может быть приложен принцип
расчета его на минимальное значение,
повторяющееся один раз в заданное
нормативное число лет, тем большее,
чем ответственнее сооружение. Во вся-
ком случае, этот срок не может быть
меньше, чем период между капиталь-
ными ремонтами покрытия Однако для
решения этой задачи применительно к
каждому конкретному объекту пока
еще отсутствует необходимое количе-
ство опытных данных.
При расчете толщины искусственных
покрытий ИВПП для пропуска тяже-
лых ВС, давление от колес которых
распространяется в грунте на большую
глубину, при назначении расчетных
значений параметров, характеризую-
щих прочность грунта, часто оказы-
вается необходимым учитывать неод-
нородность грунтов по глубине, визы
ваемую рядом причин:
а)	естественной неоднородностью
напластований грунта;
б)	сезонной неоднородностью в свя-
зи с образованием мерзлых слоев на
поверхности или на некоторой глубине
в виде донника в период весеннего
оттаивания;
347
в)	сезонными колебаниями влажно-
сти, особенно при избыточном увлаж-
нении верхних слоев грунта весной или
осенью; ниже грунт остается в сухом
или мерзлом состоянии, и прочность
его значительно выше прочности водо-
насыщенного грунта;
, г) возможной неодинаковой сте-
пенью уплотнения грунта при земляных
работах.
Во всех таких случаях сопротивле-
ние слоистого основания аэродромных
покрытий характеризуют некоторым эк-
вивалентным модулем или коэффици-
ентом постели подстилающего грунта,
учитывающим суммарное сопротивле-
ние всех слоев грунта, которые нахо-
дятся в зоне действия напряжений,
создаваемых нагрузкой ог ВС.
При расчетах покрытий! на аэродро-
мах в зависимости от объекта проек-
тирования и этапа изысканий прихо-
дится .применять различные методы
установления характеристик прочно-
сти грунта.
При новом строительстве на стадии
разработки технического проекта исхо-
дят из осредненных нормативных зна-
чений модуля упругости или коэффи-
циентов постели. Геодезические и дру-
гие полевые работы ведут в сухой пе-
риод года на поверхности, которая мо-
жет быть существенно изменена в про-
цессе строительных работ, что корен-
ным образом изменяет структуру грун-
тов и их водно-тепловой режим.
Несмотря на ряд предположений о
способах перехода от значений моду
лей упругости или коэффициентов по-
стели, определенных опытным путем в
сухое время года, к их значениям в
периоды переувлажнения грунтов, на-
дежные способы пересчета еще от-
сутствуют.'
Полученные при инженерно-геологи-
ческих изысканиях аэродрома опытным
путем значения показателей прочности
грунта могут иметь случайные, неха-
рактерные значения Поэтому, если по-
крытия будут строить на следующий
год после земляных работ и планиров-
ки территории летного поля, желатель-
но осенью и весной произвести кон-
трольные испытания грунтов пробными
нагрузками, чтобы внести, в случае не
348
обходимости, поправки в сделанные
расчеты аэродромных покрытий.
На аэродромах, намечаемых к рекон-
струкции, характеристики прочности
грунтов необходимо определять опыт-
ным путем в период весеннего пере-
увлажнения грунтов, желательно в те-
чение нескольких лет подряд. Целесо-
образность этого объясняется рядом
соображений:
1)	на существующих аэродромах мо-
гут быть пучинистые участки покры-
тий, значительно снижающие прочность
в период весеннего переувлажнения.
2)	имеется существующее покрытие,
которое необходимо использовать наи-
более рационально в конструкции ре-
конструируемого покрытия;
3)	наличие на аэродромах службы
ремонта и содержания, знающей сла-
бые участки покрытий, облегчает ор-
ганизацию испытаний пробными на-
грузками и может способствовать на-
коплению расчетных значений харак-
теристик прочности грунтов.
Следует учитывать, что деформация
грунтов, как и других пластичных ма-
териалов, протекает замедленно. Это
улучшает условия р-аботы покрытий
под движущимися нагрузками. По-
скольку за период воздействия колеса
ВС на некоторый участок покрытия
деформации подстилающего грунта не
успевают реализоваться полностью,
получается, что модуль упругости при
этом как бы повышается, так как
с _ q D (. \ — ц2)	г	в2)
‘	6,
где Et и ф — модуль упругости (динами
ческий модуль) и осадка штампа за кратко-
временный период воздействия нагрузки;
Ест и бет то же при длительном приложении
нагрузки.
Это обстоятельство оправдывает
введение в средней части ВПП мень-
ших коэффициентов перегрузки. Более
того, в условиях эксплуатации аэро-
дромов явление упрочнения грунта при
большой скорости движения ВС дает
принципиальную возможность пропуска
в исключительных случаях ВС с нагруз-
кой на колесо, превышающей расчет-
ную.
Таблица 26 2
	Т нп	Расчетный коэффициент постели.					Расчетный модуль упругостг				, МПа
Грунт естественного основания	ув- лаж-	МПа/с	м, в дорожио-климатической зоне				в дорожно климатической				зоне
	неиия	I	II	III	IV	V	I	II	III	IV	V
Песок гравелистый, песок крупный	—	160	160	160	170	180	130	130	1зо	130	130
Песок средней крупности	1	120	130	140	150	160	юо	120	120	120	120
	2	ПО	120	130	140	150	100	120	120	120	120
Песок мелкий	1	70	80	80	90	100	60	100	100	100	100
	2	60	70	70	80	90	60	100	100	100	100
	3	50	60	60	70	80	60	100	100	100	100
Песок пылеватый	1	40	60	80	100	110	30	50	50	50	50
	2	30	50	60	70	80	30	50	50	50	50
	3	20	40	50	60	70	30	50	50	50	50
Супесь	1	40	60	80	100	НО	30	39	42	45	45
	2	30	50	60	70	80	30	37	39	42	45
	3	20	40	50	60	70	30	35	39	42	42
Глина, суглинок	1	40	50	70	80	90	20	28	34	42	60
	2	30	40	50	60	80	20	24	28	34	42
	3	20	30	40	50	70	20	21	28	31	34
Супесь и суглинок пылева-	1	30	40	50	70	80	18	24	28	34	42
тые	2	20	30	40	50	60	18	21	24	28	34
	3	10	30	30	40	50	18	20	24	28	34
При расчетах прочности жестких и нежестких покрытий (см. СНиП 2.05.08-				раметров грунтов на 20 %.				следует увеличивать			
85) на стадии технического проекта-				Модули упругости основных							мате-
рования пользуются нормативными зна-				риалов для нежестких					покрытий		аэро-
чениями модулей упругости		И КОэффи-		дромов		и искусственных				основании	
циентов постели (табл.	26.2)			жестких		покрытий		, особенно		укреплен-	
Приведенные в таблице		значения		пых вяжущими материалами, меняются							
расчетных характеристик грунтов даны				В	сравнительно широких пределах в						
применительно к естественной плотно-				зависимости			ог прочности			каменных	
ста их залегания, при	коэффициентах			материалов,			свойств вяжущих, спосо-				
пористости е = 0,5 4-0,8. П		ри е'	> 0,8	бов их введения, г				также при укрепле-			
значения коэффициентов постели и мо- дулей упругости следует уменьшать на 35%.'				нии битумами и дегтями, и зависят от температуры покрытия. Значения модулей упругости асфаль-							
Для части территории, расположен-				тобетона приведены в табл. 23.4, а							
нои восточней линии,	проходящей по			других материалов, используемых							в аэ
Северной Двине — Волге, значения па-				родромных покрытиях,					в табл.		26.3.
Таблица 263
Материал искусственных оснований	Модуль упругости, МПа-102	
	в основаниях жест- ких покрытий	в нежестких покрытиях
Щебень, обработанный вязким битумом методом пропитки	30-36	5 6
То же методом смешения в установке	18—45	3- 7
Суглинок, укрепленный золой уноса или шлаком	6- 24	1 4
Го же супесь	12-30	2 5
То же песок	12- 40	2—7
• То же крупнообломочные грунты, песчано-гравииные, грун- тогравийные и грунтошебеночные смеси	24- 48	4 -8
Щебень, уплотненный с расклинкой	3,5 -4,5	3.5—4 5
Нефракционный щебень	1,6—2,7	1,6 2,7
Грунто-гравий, грунте-щебень, галька	1,8—2,8	1,8—2,8
349
26.4.	Проверка покрытий
на устойчивость против морозного
пучения
К пучинистым грунтам, объем кото-
рых увеличивается при промерзании,
относятся все глинистые, мелкозерни-
стые и пылеватые грунты. Особенно
интенсивно процессы зимнего влаго-
накопления и пучения развиваются в
грунтах с большим содержанием пыле
ватых частиц. Однако лишь один не-
благоприятный гранулометрический со
став еще не характеризует неизбежно-
сти пучения грунтовых оснований. Обя-
зательным условием развития пучения
является наличие источников увлаж-
нения основания — близкое стояние
подземных вод, проникание дождевых
и талых вод из-за необеспеченного
поверхностного водоотвода и др.
Пучинистые свойства грунтов прояв-
ляются особенно сильно, если глини
стые грунты к началу промерзания име-
ют влажность, большую предела теку
чести, или если уровень подземных вод
расположен ниже расчетной глубины
промерзания менее чем на 1 м в мелких
песках; 1,5 м — в пылеватых песках,
супесях и пылеватых супесях; 2,5 м
в суглинках, пылеватых суглинках и
крупнообломочных грунтах с глини-
стым заполнением; 3 м — в глинах.
, Так как материалы аэродромных
покрытий и искусственных оснований не
подвержены морозному пучению, зим-
нее нарушение ровности покрытий объ-
Рис 26.8. Схема к определению расчетной дефор
мании пучения основания:
1 покрытие; 2— искусственное основание; 3 — есте-
ственное основание, 4— изотерма начала пучения
350
ясняется морозным пучением грунтов
основания. Оно начинается после того,
как их температура (°C) понизится до
значений, приведенных ниже:
Пески гравелистые и крупные	0
» мелкие и пыл.еватые..............—0,2
Супеси............................ —0,4
Суглинки мягкопластичные	.... —0,6
» тугопластичные . . ' . . . —0,8
» полутвердые....................—1,0
Глины мягкопластичные.................-	1,1
» тугопластичные...................-	1,3
» полутвердые......................-	1,5
Морозное пучение по условиям со
хранения ровности покрытий в период
эксплуатации аэродрома не должно
превышать значений, приведенных в
табл. 26.4.
Задача проектирования аэродромных
покрытий на пучинистых грунтах за-
ключается в разработке мероприятий,
обеспечивающих уменьшение деформа-
ций пучения до допустимого значения
Такими мероприятиями могут быть:
увеличение путем рациональной вер-
тикальной планировки аэродрома или
понижения уровня грунтовых вод, воз-
вышения покрытия над источниками
увлажнения;
полная или частичная замена пучи
нистых грунтов в зоне промерзания
грунтами или материалами, не подвер-
женными пучению, на глубину, опреде-
ляемую расчетом;
устройство теплоизоляционных слоев
для уменьшения глубины промерзания
или полного исключения Эти слои
должны быть защищены от проникания
и застаивания в них. влаги, насыще-
ние которой повышает их теплопро-
водность.
Проверку допустимых вертикальных
деформаций от морозного пучения вы-
полняют для конструкций аэродромных
покрытий, удовлетворяющих требова
ниям пропуска ВС с расчетными на-
грузками Проверку начинают с опре-
деления толщины пучинящего слоя
грунта в естественном основании (рис.
26.8). Расчет сводится к определению
глубины промерзания однородного
грунтового массива и толщины грун
тового слоя, эквивалентного непуча-
щим слоям дорожной одежды. Разни-
ца между этими двумя значениями
Таблица 26 4
Тип одежы	Предельные допустимые значения вертикальных деформаций оснований, м		
	ивпп	Магистральные РД	МС, РД и др
Капитальная с монолитным жестким покрытием	0.02	0,03	0,04
То же со сборным железобетонным покрытием	0.03	0,04	0,06
То же с нежестким покрытием	0,03	0,04	0,06
Облегченная с нежестким покрытием	0,04	0,05	0,08
дает искомую толщину слоя грунта
//Пуч, создающего вертикальное мороз-
ное пучение (м).
Расчетная формула имеет вид
где Л„,	*— коэффициенты теплопро-
водности последнего слоя пучащего грунта
и t-ro слоя аэродромной одежды; 6„р -
абсолютная средняя температура поверх-
ности покрытия за период промерзания,
принимаемая равной средней температуре
воздуха, °C; /о — температура начала пуче-
ния грунта, °C; т = ^т,— продолжитель-
ность периода отрицательных температур
на поверхности покрытия; т, — продолжи-
тельность /-го месяца с отрицательной
среднемесячной температурой воздуха, ч;
I — номер слоя аэродромной одежды и осно-
вания; т — число слоев аэродромной одеж-
ды и основания; Л,— толщина t-ro слоя
аэродромной одежды и оснований, м; цгр —
количество тепла, выделяемое при фазо-
вых переходах и охлаждение и-го слоя
грунта, кДж/м3;
ПгР — 0,50прСм Д prp(w ww),
т]гр—количество тепла, выделяемого при
фазовых переходах и охлаждении t-ro слоя
аэродромной одежды и основания. кДж/м3;
— 0,5врРСм1 Д 334р(Дш,	w и»),
г)т — количество тепла, выделяемое при фа-
зовых переходах и охлаждении грунта,
расположенного ниже изотермы начала пу-
чения, кДж/м3;
i]T = 0,05/оСм Д ргр( w — я,) 334;
См, См — теплоемкость, кДж(м3-°С); ргр,
рм — плотность сухого грунта или материа-
ла, кг/м3; w, w,— суммарная влажность,
доли единицы; шгр—влажность грунта
или материала за счет содержания в них
незамерзшей воды, доли единицы, соответ-
ственно последнего п-го пучащего слоя
грунта и t-ro слоя аэродромной одежды
и основания.
Значения р0|, ХМ1, С„, и wt для мате-
риалов аэродромной одежды и основа-
ния принимают по табл. 34.3, значения
Хм, и СК1 для грунтов естественного
основания — по табл. 34.2, значения
ро<, w„ wwl — по Данным инженерно-
геологических изысканий.
Допускается определять значение ww
по формул^
W и; —	р,
где kw—коэффициент, принимаемый по
табл. 26.5; wp — влажность грунта на гра-
нице раскатывания, принимаемая по дан-
ным инженерно-геологических изысканий.
Пучение грунтового основания
> »
Лцчч ==	\ ЙПуи( Д Н, тг, X
’	' 1=2
X (^пуч/	^пуч (Г — в)»
где Н\ — толщина промораживаемой тол-
щи аэродромной одежды и основания до
изотермы начала пучения, м, Н, — толщи-
на промерзающего слоя основания за вы-
четом слоев, расположенных выше i-ro
слоя, м; т„ — коэффициент, учитывающий
снижение интенсивности но глубине, опре-
деляемый по графику на рис 26.9 в зави-
1
Таблица 265
I руит	Число пластичности	k у
Песок и супесь	/г<0.02	0
Супесь	0.02</р<0,07	0,35
Суглинок	0,07 </„ < 0,13	0,50
	0,13</psg0,17	0,55
Глина	/р> 0,17	
351
Рис. 26.9. График для определения коэффициен-
та т,
симости от отношения; £пуч — коэффициент
пучения, значения которого для разных
грунтов приведены в табл. 26.6.
Член, содержащий выражение в
скобках, учитывает разницу в значе-
ниях коэффициентов пучения слоев ес-
тественного грунтового основания В
однородном грунте его значение равно
нулю. Если полученное расчетом значе-
ние пучения грунтового основания пре
вышает допустимое более чем на 5 %,
толщина искусственного основания
должна быть соответственно увели-
чена.
Таблица 26.6
Вид грунта	Коэффициенты мо- розного пучения при типе гидрологиче-		
	ски	х условии	
	1	2	3
Песок: гравелистый	0	0	0,01
крупный	0	0.01	0,02
средней крупности	0	0.01	0,03
мелкий с содержанием частиц: менее 0,05 мм до 2 %	0	0.01	0.03
то же от 2 до 15 %	0,01	0.02	0,04
пылеватый	0,02	0,05	0,10
Супесь при содержании пылева-	0,01	0,03	0,10
тых частиц размером 0.25 0.05 мм (20 % и менее) то же более 20 %	0,04	0,05	0,10
пылеватые	0,04	0,06	0,20
Суглинок: при содержании глинис-	0,02	0,04	0,12
тых частиц от 10 до 20 % то же, от 20 до 30 %	0,03	0.05	0,14
пылеватые	0.04	0.06	0.20
Глина	0,03	0,05	0.10
Значения коэффициентов пучения
грунтов в разных гидрогеологических
условиях приведены в табл. 26.6.
При содержании в грунте каменных
обломочных фракций коэффициенты
морозного пучения уменьшают в 2 раза
при содержании от 10 до 30 % грунто-
вых фракций от массы грунта и в 1,6
раза при содержании этих фракций
от 30 до 50 %.
Контрольные вопросы
1.	Каковы закономерности изменения темпе
ратуры и влажности грунтового основания аэро
дромиого покрытия в течение года?
2.	Назовите физические основы зимнего пере-
распределения влажности при промерзании
грунта.
3.	Какова методика расчета объема воды,
накапливающейся за зиму в зоне пучения?
4.	Назовите характеристики деформируемо-
сти грунтов, используемые при расчетах тол-
щины искусственных покрытий, на аэродромах.
5.	Какова зависимость модулей упругости и
деформации грунтов от относительной дефор-
мации?
Г л а в а 27
РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ АЭРОДРОМНЫХ
ПОКРЫТИЙ НЕЖЕСТКОГО ТИПА г
27.1.	Критерии прочности покрытий
нежесткого типа
Деформация нежесткого аэродром-
ного покрытия является результатом
проявления ряда процессов (рис. 27.1),
протекающих одновременно или сле-
дующих друг за другом Грунтовое
основание сжимается под нагрузкой в
пределах активной зоны, вследствие
чего происходит просадка покрытия
на величину 6V образованием некото-
рой криволинейной поверхности, так
называемой «чаши прогиба». Чем боль-
шую толщину и жесткость имеет по-
крытие, тем на большую площадь рас-
пределяется давление внешней нагруз-
ки и, следовательно, тем меньше на-
пряжения, передающиеся на грунт.
Под нагрузкой происходит сжатие ма-
териала покрытия, а в нижней части
конструктивных слоев — растяжение.
При превышении растягивающими на-
352
Рис. 27.1. Деформации при разрушении нежесткого покрытия
пряжениями предела прочности мате-
риала в покрытии или слоях основа-
ния образуются трещины. По перимет-
ру участка контакта нагрузки с покры-
тием действуют срезывающие напряже-
ния, которые при больших нагрузках
вызывают пролом покрытия, иногда
с выкалыванием его части, находящей-
ся под нагрузкой, в виде расширяю-
щегося книзу усеченного конуса. В ос-
нованиях из несвязных и малосвязных
материалов (гравия, песка, щебня)
и в подстилающем грунте при превы
тении касательными напряжениями
сил сцепления могут возникать явле-
ния пластических сдвигов, развитие
которых приводит к потере прочности.
При многократном приложении к не-
жесткому покрытию различных нагру-
зок, передающихся через одинаковые
площадки, например при повторных
проходах колес ВС по одному следу,
кривая нарастания прогиба покрытия
по мере загружений в зависимости от
нагрузок может соответствовать одной
из кривых, показанных на рис. 27.2.
Если нагрузки соответствуют расчет-
ной прочности покрытия или меньше
ее, а слой грунта основания хорошо
уплотнен, покрытие претерпевает толь-
ко упругие прогибы. В первый период
после сдачи ИВПП в эксплуатацию,
пока происходит окончательное форми-
рование, покрытия могут испытывать
остаточные деформации, связанные с
дополнительным уплотнением, которое
12 Зак. 1027
вскоре прекращается, и в дальнейшем
покрытие испытывает только упругие
деформации (линия /).
При большей нагрузке или при вре-
менном снижении прочности грунтово-
го основания в весенний или осенний
периоды возникают постепенно накап-
ливающиеся малые пластические де-
формации (линия II). Если их суммар-
ное значение за период ослабления
покрытия превысит некоторое допусти-
мое значение, покрытие разрушится
(линия III).
Таким образом, прочность покрытий
зависит от предельного допустимого
прогиба и от количества приложений
нагрузки за период сезонного ослабле-
ния покрытия. При очень больших
нагрузках или значительном снижении
прочности грунта осадки, вначале на-
капливающиеся замедленно, в дальней-
шем начинают быстро возрастать, и
происходит полное разрушение покры
тия.
Кривая зависимости прогиба нежест-
кого аэродромного покрытия от дейст-
вующей нагрузки показана на рис. 27.3.
Характер деформации покрытия зави
сит от того, в пределах какого участка
кривой происходит работа покрытия, и
от соотношения между действующей
нагрузкой и нагрузкой, вызывающей
разрушение покрытия. При малых на-
грузках прогибы прямо пропорциональ-
ны нагрузкам и являются упругими.
После снятия нагрузки деформации
353
Число приложений нагрузки
Рис 27 2. Рост деформаций покрытия при много-
кратных приложениях нагрузок
полностью исчезают или остаются не-
значительные остаточные деформации,
чаще всего связанные с дополнитель-
ным уплотнением покрытия и подсти-
лающего грунта.
При возрастании нагрузки возникают
остаточные деформации, которые прямо
пропорциональны нагрузкам. Этот пе-
риод работы покрытия называют ста-
дией прочного сопротивления нагруз-
кам. На работу в этой стадии рассчи-
тывают аэродромные покрытия и одеж-
ды на автомобильных дорогах высших
категорий.
С дальнейшим ростом нагрузок в
грунтовом основании и покрытии обра-
зуются деформации сдвига, еще не за-
метные при внешнем осмотре, но на-
рушающие пропорциональность на-
грузки и деформации Раньше на ра-
боту в этой стадии рассчитывали по-
Рис. 27.3. Кривая зависимости прогиба нежест
кого покрытия от величины действующей нагруз-
ки:
I- стадия прочного сопротивления; 2— стадия услов-
но-прочного сопротивления, 3— стадия разрушения
354
крытия на аэродромах, допуская не-
значительное накопление в них де-
формаций в период осеннего и весенне-
го переувлажнений грунтовых основа-
ний. В конце этой стадии условно-проч-
ного сопротивления в покрытии появ-
ляются трещины, хотя оно и сохраняет
еще значительную долю сопротивляе-
мости нагрузкам.
Стадия разрушения покрытия насту-
пает после пролома с выкалыванием
его части по ранее наметившимся тре-
щинам на расстоянии (0,8 4-1,2)D от
края штампа, передающего нагрузку,
(О— диаметр штампа).
Многочисленные испытания пробны-
ми нагрузками покрытий на аэродро-
мах и нежестких дорожных одежд с
применением штампов больших диа-
метров показали, что относительные
критические прогибы предшествующих
пролому покрытий подчиняются эмпи-
рической зависимости
Лот„ = 6/£> = a arctg
где h — толщина покрытия. D — диаметр
штампа, передающего нагрузку; а — коэф-
фициент, зависящий от типа покрытий.
Для конца стадии прочного сопротивления
для асфальтобетонных покрытий а = 0,03
(для щебеночных покрытий из материала,
обработанного органическими вяжущими
материалами, а = 0,035; при основаниях из
грунтов, обработанных вяжущими, а =
= 0,04). Для стадии условнопрочного сопро-
тивления коэффициент а может составлять
от 0,055 до 0,07.
Поскольку деформации происходят
в стадии упруго-пластических дефор-
маций, деформационные свойства ма-
териалов покрытий и подстилающего
грунта в выражении (27 1) характе
ризуются модулями деформации £„окр
И Еосн-
Еще недавно покрытия аэродромов
рассчитывали исходя из возможности
накопления пластических деформаций
в период ослабления прочности грун-
тового основания во время распутицы,
ограничивая их допустимым значением.
При этом предусматривалось, что по-
вторность проходов колес по одному
следу невелика и вероятность развития
опасных деформаций незначительна.
Использование многоместных воздуш-
ных судов — аэробусов повысило тре-
бования к гарантии безопасности поле-
тов. Поэтому в настоящее время про-
ектирование аэродромных покрытий
ведут из условия их работы в упругой
стадии, не допуская накопления плас-
тических деформаций. Эти методы в
своей принципиальной основе аналогич-
ны принятым при проектировании ав-
томобильных дорог, но более просты.
Общую толщину покрытия назнача-
ют из условия, чтобы при учете много-
кратности приложения нагрузок упру-
гий прогиб не превышал предельно-
допустимого значения, а в конструк-
тивных слоях из каменных материа-
лов, укрепленных вяжущими, растя-
гивающие напряжения не превышали
допускаемые. Основным считается рас-
чет на упругий прогиб покрытий, комп-
лексно характеризующий сопротивле-
ние всей многослойной конструкции
нагрузкам.
27.2.	Расчет толщины покрытия
по предельному допустимому прогибу
С точки зрения строительной меха-
ники покрытия аэродромов представ-
ляют собой многослойные системы, со-
стоящие из слоев разной жесткости,
лежащих на грунтовом основании, рас-
сматриваемом как упруго-изотропное
полупространство. ,
Передача давления, осадка и сжатие
отдельных слоев многослойных систем
зависят от толщины отдельных слоев
покрытия и их модулей упругости, а
также возможности смещения слоя по
слою в процессе деформации. Для не-
однородных нелинейно деформируемых
материалов, к которым относятся мно-
гие конструктивные слои аэродромных
покрытий (асфальтобетон, уплотненный
щебень, грунт и др.), еще не найдено
теоретических решений, позволяющих
с высокой точностью рассчитать напря-
жения, передающиеся на грунтовые
основания. Поэтому с некоторой долей
условности при расчетах покрытий ис-
ходят из закономерностей распределе-
ния напряжений в многослойных сре-
дах, разработанных в теории упруго-
12*
сти. Применимость этих схем к покры-
тиям обосновывается тем, что при ма-
лых прогибах они деформируются как
линейно деформируемые материалы.
В связи со сложностью задачи пока
еще разработаны решения лишь для
некоторых частных случаев. Трудность
задачи возрастает с увеличением числа
рассматриваемых слоев. Поэтому боль-
шинство опубликованных решений от-
носятся к двухслойным системам, у ко-
торых верхний слой имеет больший
модуль упругости, чем подстилающее
его упруго-изотропное полупростран-
ство.
Конструкции аэродромных покрытий
весьма разнообразны. Для обеспече-
ния равнопрочности и возможности
сопоставления вариантов по прочно-
сти их оценивают эквивалентным мо-
дулем упругости — модулем такого од-
нородного полупространства, который
при приложении расчетной нагрузки
имеет такую же деформацию, как мно-
гослойное покрытие.
Теоретический эквивалентный мо-
дуль упругости намечаемой конструк-
ции аэродромного покрытия опреде-
ляют по номограмме, составленной на
основе разработанного проф. Б. И. Ко-
ганом решения о напряжениях и де-
формациях в двухслойной системе
(рис. 27 4). Она связывает значения
модулей упругости верхнего и нижнего
слоев Ei и Е2, относительную толщи-
ну верхнего слоя h/D и эквивалентный
модуль всей двухслойной системы Езкк.
Зная четыре из этих величин, можно
по номограмме найти пятую.
Так, например, зная толщину покры-
тия h и его модуль упругости Б), модуль
упругости подстилающего грунта Е2
и диаметр расчетной круглой площад-
ки D, от которой передается нагрузка
через покрытие на подстилающий
грунт, для определения эквивалентного
модуля упругости двухслойной системы
покрытие — грунт выполняют следую-
щие операции.
Вначале определяют диаметр круга,
через который на покрытие передает-
ся нагрузка. Расчет ведут на отпечаток
пневматической шины при действии на-
грузки на колесо, увеличенной на ко-
эффициент учета влияния остальных
355
колес опоры (см. § 27.3). Многослой-
ную конструкцию покрытия при опре-
делении эквивалентного модуля услов-
но заменяют одним слоем толщиной 7/,
равной суммарной толщине всех слоев,
а модуль упругости его принимают рав-
ным средневзвешенной величине их
модулей упругости (рис. 27.5), вклю-
чая и верхний слой, и насыпной грунт
основания.
E,ht + E2h2 + E3h, + ...
/г, -|- /г2 -|- h3 -| ...
(27.1)
На оси ординат (см. рис. 27.4) нахо-
дят точку, соответствующую отноше-
нию Ег/Еср, на оси абсцисс — отноше-
ние Н/D. Восстанавливая из этих точек
перпендикуляры, определяют интерпо-
ляцией значение линии на поле номо-
граммы, проходящей через пересече-
ния перпендикуляров. Она дает отноше-
ние 'ф = Е'Ср/£1, из которого можно оп-
пределить искомое значение эквива-
лентного модуля упругости намеченно-
го покрытия:
1
ТГэкв фй ।.
Деформация эквивалентного одно-
родного полупространства при действии
расчетной нагрузки может быть вы-
fl 0.1 0,2 0,3	0,If	0,5 0,0 0,7 0,0 0,9 /,0 1,1 1,7. 1,3 М 1,5 1,0 1,1 1,3 1,9 Н/у
Рис. 27.4. Номограмма для определения эквивалентного модуля упругости £,кв двухслойной системы
(цифры на кривых означают отношение эквивалентного модуля упругости двухслойной системы к моду-
лю упругости верхнего слоя E,se/Ei)
356
числена но формуле Буссинеска для
прогиба поверхности упруго-изотроп-
ного полупространства от нагрузки,
равномерно распределенной по кругу:
с  qD (1 — р2 )
Давление в пневматических шинах
колес q соответствует расчетному ВС,
диаметр круга D — расчетной нагрузке.
Коэффициент Пуассона для материа-
лов аэродромных покрытий ц=0,254-
4-0,35, поэтому, не внося больших
погрешностей и учитывая ряд ранее
сделанных допущений, можно принять
6 = 0,9^О/£,кв.
Прочность намеченной конструкции
аэродромного покрытия будет обеспе-
чена, если найденный расчетом отно-
сительный прогиб покрытия =
= 6/D=(\$q/£экв будет меньше норма-
тивного максимального допустимого
прогиба покрытия, установленного по
опыту службы покрытий на аэродро-
мах и на основе специально прово-
дившихся экспериментов, с введением
в нёе /гусл — коэффициента учета усло-
вий работы разных участков аэродрома
(см. табл. 25.3):
Хр Хнорм^усл-	(27.2)
Значения предельных относительных
прогибов для покрытий на разных
грунтах приведены на рис. 27.6 для ВС
с различным внутренним давлением
в пневматических шинах колес ВС и
при разном числе приложений нагрузки
от расчетного ВС в сутки на последнем
году проектного срока службы покры-
тия. Этот срок принимают равным 10
годам для асфальтобетонных покры-
тий и 5 годам для покрытий облегчен-
ного типа.
Для покрытий облегченного типа из
прочных каменных материалов подо-
бранного состава, обработанных орга-
ническими или минеральными вяжу-
щими материалами, расчетный относи-
тельный прогиб увеличивают на 20 %
по сравнению с приведенными на
рис. 27.6.
Если первоначально намеченная кон-
струкция аэродромного покрытия не
будет удовлетворять условию (27.2),
Рис. 27.5. Схемы для определения эквивалентных
модулей покрытий аэродромов:
а— при определении коэффициента влияния смежных
колес опоры; б — при определении растягивающих
напряжений в асфальтобетоне, /— слои асфальтобе-
тона, 2- укрепленные слои основания, 3—неукреп-
ленные слои основания; 4— насыпной слой грунта,,
5— грунтовое естественное основание
Рис. 27.6. График для ^определения предельных
относительных прогибов нежестких аэродром-
ных покрытий, устраиваемых на разных грунтах:
а — суглинки, глииы, супеси, включая грунты с при
месью гравия, б — песчаные пылеватые, в — песчаные
крупные, средней крупности, мелкие и галечниковые
(цифры на линиях графика обозначают внутреииее
давление воздуха в пневматических шинах колес ВС,
р, МПа)
357
должны быть изменены намеченные
толщины слоев. При излишнем запасе
прочности следует уменьшить толщину
одного из наиболее дорогих конструк
тивных слоев покрытия, соблюдая тре-
бования к минимальной толщине слоев
из разных материалов. При недостаточ-
ной прочности следует увеличивать
слои основания. Наилучшее решение
находят, сравнивая несколько вариан-
тов.
При проектировании дорожных
одежд на подъездных автомобильных
дорогах к аэродромам нежесткие до-
рожные одежды рассчитывают мето-
дами, изложенными в ВСН 46-83. Ин-
струкции по проектированию нежестких
дорожных одежд нежесткого типа. Me
тоды расчета нежестких покрытий на
аэродромах те же, что и на дорогах, но
отличаются от них рядом деталей.
В связи с' наличием в дорожных
одеждах малосвязнух песчаных или
гравийных слоев оснований предусмот
рена обязательная проверка конструк
ции на устойчивость против возникно
вения сдвигов в этих слоях. Если сдви-
гающие усилия превышают силу связ-
ности, то толщину верхних слоев одеж-
ды соответственно увеличивают.
При необходимости замены одного
слоя дорожной одежды эквивалентным
слоем другого материала исходят из
принципа сохранения значения «сред-
невзвешенного модуля упругости» до-
рожной одежды, предложенного проф.
Г. И. Покровским. Он основан на еле
дующих предпосылках. Если лежащий
на грунте слой материала с модулем
упругости Е| и толщиной h\ нужно
заменить слоем материала с модулем
Е2, то, для того чтобы условия работы
грунтового основания не изменились,
необходимо сохранение равенства про
гибов при действии равных нагрузок
Если рассматривать эти слои как бес-
конечные плиты, то для этого необхо-
димо равенство их цилиндрических
жесткостей:
Q —	____
12(1 —р.2)
Приравнивая выражения жесткостей
для покрытий из разных материалов и
358
допуская равенство их коэффициентов
Пуассона, получаем, что ht=h2\i Е\/Е2.
Однако поскольку материалы дорож-
ных одежд неполностью подчиняются
закону Гука, по предложению проф.
Н. Н. Иванова формулу эквивалент-
ного слоя используют в виде
/г, = h^E, /Е2.
Эквивалентный модуль упругости
многослойной дорожной одежды опре-
деляют, используя номограмму, поме-
щенную на рис. 27.4, последовательно
находя, идя снизу, эквивалентные мо-
дули вначале системы нижний слой
основания — подстилающий грунт, за-
тем следующий слой основания — най-
денный эквивалентный модуль преды-
дущей системы и т. д., пока не дойдут
до верхнего слоя покрытия.
Диаметр площадки передачи нагруз-
ки на покрытие для всех слоев дорож-
ной одежды принимают постоянным
27.3.	Учет влияния расстановки
колес в опорах воздушных
судов и повторности приложения
нагрузок
При расчете толщины нежестких
покрытий аэродромов необходимо учи-
тывать, что у современных ВС опоры
обычно состоят из нескольких колес,
которые расположены друг от друга
на сравнительно близком расстоянии,
составляющем иногда несколько де-
сятков сантиметров. Поэтому, рассчи-
тывая нежесткие покрытия на нагруз-
ку, приходящуюся на одно колесо,
вводят поправку на влияние см'ежных
колес.
Покрытие, испытывая просадку под
колесом ВС, образует своеобразную
чащу прогиба. При передаче нагрузки
через несколько колес просадка под
расчетным колесом складывается из
просадки, вызываемой его давлением
6i, и просадки от влияния смежного
колеса 6ц (рис. 27.7). Д р техн, наук
М. Б. Корсунский, обработав данные
ряда исследователей, измерявших про-
гибы нежестких покрытий в стороне
от приложенных нагрузок, установил,
что значение относительных прогибов
подчиняется зависимости
где 6 — прогиб поверхности покрытия
на расстоянии г см от оси штампа, пере-
дающего нагрузку; D — диаметр штампа;
6г, в — просадка покрытия по оси штампа;
h — толщина покрытия; Епокр и Егр — мо-
дули упругости покрытия и подстилающего
грунта.
В практике проектирования аэро-
дромных покрытий используют упро-
щенный способ учета влияния смеж-
ных колес, рекомендованный ИКАО.
При расчете нагрузку, передающую-
ся на покрытие через многоколесную
главную опору ВС, заменяют эквива-
лентной одноколесной нагрузкой, кото-
рая зависит от расстояний между ко-
лесами опор.
Диаметр круга, равновеликого по
площади отпечатку шины эквивалент-
ной одноколесной нагрузки,
Эквивалентную нагрузку Рэкв прини-
мают равной нормативной нагрузке,
приходящейся на одно колесо главной
опоры Рк, с учетом коэффициентов
динамичности /гди„ и разгрузки /гразгр;
Дэкв— ^лнн^ра.чгрР к,
если толщина аэродромной одежды //,
которой при расчете необходимо за-
даваться, меньше половине минималь-
ного расстояния в свету между смеж-
ными колесами опоры. Величину d
определяют по формуле
I р ь ь
d = ST — 2 -а /-'‘,7 г’а"Р.
V 1.4"Ро
где St — расстояние между центрами
отпечатков колеса эквивалентной нагруз-
ки и наиболее удаленного от нее колеса
опоры, а коэффициент 1,4 учитывает от-
личие фактического отпечатка шины от
круга и влияние жесткости борта шины
При толщине одежды, равной или
большей удвоенного максимального
расстояния между колесами главной
опоры Sj (рис. 27.8), эквивалентную
нагрузку Рэкв принимают равной нор-
мативной нагрузке Ро„ на главную
опору: Рэкв=Роп = пкРк (где щ — чис-
ло колес в опоре).
Для промежуточных значений тол-
щин одежды эквивалентную нагрузку
определяют по формуле
Ржв = antilg
Ф«к .	2//
,^7
,lg—
РК ^лмн ^пячгп
 о к дин раз! р
где Н — суммарная толщина слоев не-
жесткой аэродромной одежды, для кото-
рых ведут расчет.
При расчете общей толщины покры-
тия по предельному прогибу берут,
согласно рис 27.5, всю конструктив-
ную толщину покрытия, включая и слои
грунта, отсыпанные при планировке
летного поля, при проверке прочности
связных слоев покрытия на изгиб -
359
Рис. 27.8. Схема для определения по меюду
ИКАО эквивалентной нагрузки на одно колесо при
расчете нежестких аэродромных покрытий:
а график эквивалентных нагрузок: б расчетные
схемы разных вариантов опор
Рис. 27.9. График для определения эквивалент-
ных одноколесных нагрузок (в/к;1, II, III и IV —
категории нормативных нагрузок)
суммарную толщину слоев асфальто
бетона.
Для определения эквивалентной ко-
лесной нагрузки строят номограмму по
типу, показанному на рис. 27.9, соеди-
няя на поле номограммы прямой ли-
нией точки А:
(Рк, H=d/2) иВ(Роп, H=2,5d).
Длительное время считалось, что
из-за большой ширины ИВПП прак-
тически не происходит многократных
проходов колес по одному следу. Поэто-
му не создается условий для накопле-
ния пластических деформаций в под-
стилающих грунтах или усталостных
явлений в покрытиях. Однако наблю-
дения показали, что высказанное мне-
ние оправдывается только для случаев
взлета и посадок легких ВС. Наоборот,
для тяжелых ВС характерно весьма
точное сосредоточение пробегов и раз-
бегов в осевой части ИВПП. Не менее
значительную концентрацию проходов
по одному следу можно наблюдать и
на РД. Это показывает, что нельзя иг-
норировать влияние многократных
приложений нагрузки при расчете по-
крытий аэродромов даже на работу в
упругой стадии, поскольку многократ-
ные последовательно происходящие
деформации приводят к возникновению
усталостных деформаций в покрытиях.
Поскольку аэропорты принимают
ВС разных типов, воздействие которых
на покрытие неодинаково, при расче-
тах толщины исходят из приведенной
интенсивности движения ВС, пересчи-
тывая фактическое количество воздей-
ствий колес разных ВС на эквивалент-
ное по результатам число проходов
расчетного ВС.
Наблюдения за аэродромными по-
крытиями и особенно за одеждами на
автомобильных дорогах, подвергающи-
мися в процессе службы весьма боль-
шому числу приложения нагрузок,
показали, что одежды, имевшие значи-
тельную прочность при расчете на одно-
кратное приложение нагрузки, разру-
шались через несколько лет эксплуа-
тации после многократного воздейст-
вия нагрузок, меньших расчетной. Это
можно объяснить тем, что циклы по
360
следовательных нагружений и разгру-
жений, вызывавшие накопление уста-
лостных микродеформаций, равно как
и одновременно протекающие пронес
сы старения органических вяжущих ма-
териалов, ослабляют сопротивление
покрытий нагрузкам. Чем больше число
приложений нагрузки, тем интенсивнее
снижается прочность покрытия.
Опытные данные показывают, что
прочность нежестких покрытий снижа-
ется пропорционально логарифму чис-
ла приложений нагрузки. Поэтому эк-
вивалентный модуль упругости через
Т дней службы покрытия может быть
выражен зависимостью
F
экв стат
£ ,кв N = 1 + a, IgAT ’
где £эквЛ, — модуль упругости после дли-
тельного воздействия N ВС в сутки; Еэквстат—
эквивалентный модуль упругости покрытия,
рассчитанного на расчетное ВС с давле-
нием колеса на покрытие q\ и диаметром
круга, равновеликого площади контакта
Di; oci — параметр, характеризующий ско-
рость развития усталости покрытия при
проходах воздушного судна.
Прогиб покрытия после N2T прохо-
дов расчетного ВС
nq2 D2
6даФ2 = £2„в(* + “2>g^26) '
Аналогично прогиб того же покрытия
после N2T проходов другого ВС с дав
лением колес q{ и диаметром круга,
эквивалентного площади контакта £)ь
_ nq, Dt
деф1 ~ £,«»(•+«, 1g А/Г) '
Следует иметь в виду, что эквива-
лентный модуль упругости при воздей-
ствии колес различных ВС не одинаков,
он зависит от площади передачи дав-
ления на покрытие, от которой зависит
глубина распространения в подстилаю-
щий грунт поля напряжений.
Одинаковое значение деформации от
прохода двух типов ВС будет достиг-
нуто при соблюдении условия
______Л<?| Д,______
£ьк.(1 Ь a, 1g Д', Г) —
71^2^2
~ £2эке(1 + «ylgA'2r) ’
Рис. 27.10. Номограмма для определения коэффи-
циентов приведения нагрузки к расчетной для
нежестких покрытий
из которого следует, что
1g Л'2 = —
Г q2D2 ,кв
L Ч I £ I £2 экв
х(1 4-a.lg/V.n- 1|.
При расчете нежестких покрытий
для приведения нагрузок от различных
ВС к расчетному используют опытную
зависимость, установленную д-ром
техн, наук Б. С. Радовским по даным
испытаний покрытий многократными
проходами нагрузок, равных расчет-
ным от ВС, на испытательном кольце-
вом стенде: коэффициент приведения
нагрузки
I
где а — постоянная, характеризующая
усталостные свойства материалов. В сред-
нем она равна 5,5 для горячего асфальта
бетона, 19 — для цементогрунта и 2,5 для
холодных битумно дегтевых смесей.
Номограмма для определения вели-
чины k„ в зависимости от отношений
D2/Di и p2/pi приведена на рис. 27.10,
р2 и pi — внутренние давления в пнев-
матических шинах колес; О2 и D\ —
диаметры кругов, равновеликих площа-
дям контактов колес, которые опреде-
ляют по формуле
361
Таблица 27.1
Класс аэродрома	Катего- рия нор мативной нагрузки	Максимальная суточная повторность приложе- ния нагрузок	
		Расчет на прогиб	Расчет на растя- жение при изгибе
А	I	25	95
Б	II	16	60
В	III	30	50
Г	IV	20	25
д	V	15	15
где Р,кв — эквивалентная нагрузка; р0
внутреннее давление в шинах.
Согласно СНиП 2.05.08-85 «Аэродро-
ма» приведенную повторность нагрузок
на ИВПП от проходов расчетного
ВС определяют как сумму приведенных
нагрузок
1 ”/
А||рИв — 2 М пи kn
1=1
где и, — число типов ВС, включая рас-
четное; N, - среднесуточное число взлетов
z-го ВС, принимаемое для последнего года
проектного срока службы покрытия, рав-
ного 10 годам для капитальных и 5 годам
для облегченных покрытии; щ — число осей
в расчетной опоре, которое при расчетах
прочности по предельному прогибу при-
нимают равным 1.
При определении приведенной по-
вторности нагрузок на ИВПП учиты-
вают только те ВС, у которых нагрузки
на главную опору не менее 0,5 нагрузки
на главную опору расчетного ВС.
При расч-егах, не связанных с обеспе-
чением полетов с аэродрома конкрет-
ного типа ВС, можно использовать
приведенные в табл. 27.1 прогнозные
приведенные значения суточных повтор
ностей приложения нормативных на-
грузок на аэродромы разных типов,
рассчитанные на 2000 год.
27.4.	Проверка на растягивающие
напряжения в связных слоях покрытий
При прогибе аэродромных покрытий
в их отдельных слоях, состоящих из
асфальтобетона, смесей из материалов,
обработанных органическими или неор-
ганическими вяжущими, могут возни-
362
кать растягивающие напряжения, пре-
вышающие сопротивление растяжению.
Условие прочности конструктивных
слоев из монолитных материалов, со-
противляющихся изгибу,
Or £ iG^ycn,
где аг— наибольшее растягивающее на-
пряжение при изгибе в рассматриваемом
слое от расчетной нагрузки, МПа; £а0—
расчетное сопротивление асфальтобетона
растяжению с учетом многократности при-
ложения нагрузок; /гусд — коэффициент ус-
ловий работы асфальтобетонного слоя,
принимаемый в зависимости от места его
укладки на аэродроме. Для участка А он
равен 1, для Б и В — 1,1 и для участка Г —
1,2.
Растягивающие напряжения в связ-
ном слое определяют по предложен-
ной д-ром техн, наук М. Б Корсунским
формуле
Ч»А₽ /1
л D Е '1
LOCH
где р — давление в пневматических ши-
нах колес от расчетного ВС; kaml - коэф
фициент запаса на динамичность приложе-
ния нагрузки; kN - коэффициент запаса
на неоднородность условий работы покры-
тия; h— толщина покрытия до низа рас-
тягиваемого слоя; £| — модуль упругости
покрытия; £осн — эквивалентный модуль
упругости конструктивных слоев, подсти-
лающих покрытие (см. рис. 27.5); D —
диаметр круга, равновеликого площади
контакта колеса самолета с покрытием.
Для определения величины о, пред-
ложена номограмма (рис. 27 11), свя-
зывающая отношение модулей упруго-
сти связного слоя £аб и эквивалент-
ного модуля расположенных ниже слоев
£аб /Е с отношением h/D толщины
связного слоя к диаметру площадки
передачи давления.
При расчете прочности многослой-
ного асфальтобетона напряжения про-
веряют только в его нижнем слое, счи-
тая, что весь асфальтобетон имеет
средневзвешенный модуль упругости
Елъ —^1дв/г..'+£2ав/гг+ "	Эквивалент-
“] “Г«2“Г  
ный модуль упругости слоев оснований
под асфальтобетоном определяют по
номограмме на рис. 27.4. В этом случае
за Е2 принимают средний модуль упру-
гости слоев основания под асфальто-
бетоном без учета грунтового основа
ния.
Определенное наибольшее растяги-
вающее напряжение сопоставляют с
допускаемым напряжением. Если на-
пряжения превышают допускаемые бо-
лее чем на 5 %, следует увеличить
толщину покрытия или повысить жест-
кость основания. При проверке растя-
гивающих напряжений в промежуточ-
ном слое покрытия предварительно по
номограмме вычисляют средний модуль
упругости вышележащих слоев, а рас-
положенные ниже слои приводят к эк-
вивалентному полупространству, ис-
пользуя для определения их среднего
модуля упругости уравнение (27.1).
Контрольные вопросы
1.	Как протекают деформации нежесткого
аэродромного покрутил при возрастании ста-
тической нагрузки и при последовательных ее
кратковременных приложениях’
2.	Каковы критерии прочности аэродромных
покрытий нежесткого типа?
3.	Что такое «средний модуль упругости»
многослойного аэродромного покрытия?
4.	В чем заключается идея эквивалентного
слоя?
5.	Как учитывают при расчетах толщину аэро-
дромных покрытий передачи расчетной нагруз-
ки через многоколесную опору ВС?
6.	Изложите последовательность расчета
толщины нежестких аэродромных покрытий.
Г л а в а 2 8
РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ АЭРОДРОМНЫХ
ПОКРЫТИИ ЖЕСТКОГО ТИПА
28.1.	Работа покрытий
при воздействии природных
факторов и нагрузок
Изгиб жестких покрытий может вы
зываться не только нагрузкой от колес
ВС, но и неравномерным распределе-
Рис. 27.11. Номограмма для определения удель-
ных растягивающих напряжений в асфальтобето-
не от нагрузки <7=1	.
нием температуры по толщине покры-
тия при колебаниях температуры воз-
духа, а также пучения грунтового ос-
нования при зимнем промерзании и
неравномерной осадкой при весеннем
оттаивании.
Разрушение бетонных плит может
возникать и при многократных воздей-
ствиях нагрузок, единичные приложе-
ния которых вызывают напряжения, не
превышающие допускаемых. Причи-
ной возникновения этих разрушений
являются местная концентрация напря
жений в местах передачи нагрузки с
одной плиты на другую и накопление
остаточных просадок грунта, подсти-
лающего покрытие. После многократ-
ного прохода нагрузок плиты в отдель-
ных местах перестают опираться на
грунт и работают как консольные или
опертые по контуру. Наблюдается так-
же накопление пластических остаточ-
ных деформаций в самой плите.
Продолжительность службы плиты
зависит от надежности ее основания.
Чем оно прочнее и меньше подверже-
но накоплению остаточных дефбрма
363
Рис. 28.1. Деформации плит бетонных покрытий:
а - температура верхней поверхности больше, чем нижней; б — температура иижней поверхности больше, чем
верхней, в— равномерное охлаждение плиты
В)
ций, тем медленнее развиваются де-
формации в бетоне.
Верх плиты быстрее нагревается днем
и охлаждается ночью; температура
низа плиты в связи с влиянием тепло-
емкости грунта основания изменяется
меньше. Разность температуры верха и
низа плиты вызывает ее коробление
(рис. 28.1), которому препятствуют
соседние плиты и собственный вес
плиты.	,
При изменении среднесуточной тем-
пературы воздуха по сезонам года со-
ответственно меняется и общая темпе-
ратура плиты. Плиты сокращаются в
размерах с наступлением осени и зимы
и расширяются при наступлении теп-
лой погоды весной и летом. При
строительстве это учитывают путем
изменения ширины швов соответствен-
но периоду укладки бетона.
Свободному температурному сжатию
и расширению плит препятствуют силы
трения и сцепления, развивающиеся
между нижней поверхностью плиты и
основанием. Силы трения и сцепления
приложены эксцентрично по отношению
к центру тяжести поперечного сечения
плиты и вызывают дополнительные
изгибающие напряжения. Эти напря-
жения бывают тем значительнее, чем
больше размеры плиты и выше темпе-
ратурный перепад. Для снижения этих
напряжений устраивают деформацион-
ные швы.
При промерзании грунтов в основа-
нии бетонных покрытий в результате
миграции влаги и накопления линз
льда происходит вертикальное подня-
тие покрытия — пучение. Этот процесс
может быть равномерным, когда все по-
крытие приподнимается на одинаковую
высоту, но в связи с неоднородностью
грунтовых напластований или неравно-
мерностью притока влаги в промерзаю-
щую толщу пучение чаще бывает не-
равномерным, образуются местные
взбугривания.
Приподнимая плиту, взбугривание
вызывает в плитах изгибающие напря-
жения (рис. 28.2).
При весеннем оттаивании грунта
поднявшаяся за зимний период поверх-
ность основания оседает.
В связи с неравномерным оттаивани-
ем осадка может происходить нерав-
номерно даже при равномерном пучении
зимой.
При неравномерном вспучивании или
оттаивании основания плита оказыва-
ется приподнятой и опирающейся на
грунт в отдельных местах. Возникаю-
щие при этом напряжения только от
влияния собственного веса могут намно-
го превышать предел прочности бетона
при изгибе и являться причиной раз-
рушений аэродромных покрытий еще
до сдачи их в эксплуатацию. Поэтому
борьбу с разрушениями покрытий от
неравномерного вспучивания основа-
ний ведут посредством мероприятий,
которые полностью предотвращают или
сводят к минимуму развитие дефор-
маций пучения.
Рис. 28.2. Деформации бетонных покрытий при изменении объема грунта в основании:
а — неравномерное вспучивание грунтов; б — неравномерная осадка основания во время оттаивания грунта
364
28.2.	Основные положения расчета
прочности жестких покрытий
Жесткие покрытия аэродромов рас-
считывают по методу предельных со-
стояний, позволяющему наиболее полно
учесть специфику их работы под воз-
действием нагрузок от ВС и природ-
ных факторов. При наступлении пре-
дельного состояния конструкция не
способна сопротивляться внешним воз-
действиям или получает недопустимые
по условиям эксплуатации поврежде-
ния и деформации. При появлении тре-
щин в бетонных и армобетонных покры-
тиях несущая способность их практи-
чески исчезает. Поэтому для таких
покрытий состояние, соответствующее
появлению трещин в результате воздей-
ствия нагрузки, является расчетным и
характеризуется как предельное состоя-
ние по прочности.
Для обжатых сечений предваритель-
но напряженных покрытий за расчет-
ное принимают предельное состояние
по образованию трещин.
В желелезобетонных покрытиях, ар-
мированных ненапрягаемой арматурой,
в стадии эксплуатации трещины допус-
каются, но ограничивается ширина их
раскрытия. Расчетными предельными
состояниями для таких покрытий явля-
ются предельное состояние по проч-
ности, которое наступает, когда напря-
жения в растянутой арматуре дости-
гают ее расчетного сопротивления, и
предельное состояние по раскрытию
трещин, характеризуемое их шириной,
равной 0,3 мм. Задача расчета покры-
тия состоит в том, чтобы обеспечить
гарантии против наступления в нем в
период эксплуатации того или иного
предельного состояния.
Вместе с тем для получения экономич-
ных решений эти гарантии не должны
быть излишними, т. е. надо стремиться
к тому, чтобы значения усилий, возни-
кающих в плитах покрытий, были близ-
ки к предельно допустимым значениям.
Поскольку указанные выше предель-
ные состояния жестких покрытий вы-
зываются действием изгибающих уси-
лий, расчет ведется на этот вид уси-
лий.
С учетом этого основное условие рас-
чета может быть записано как
Mp<Af„p,	(28.1)
где Л1р — расчетный момент в сечении
плиты при наиболее невыгодном располо-
жении колес; Л1„р — предельно допустимый
для рассматриваемого сечения изгибающий
момент.
Смысл этой формулы состоит в том,
чтобы максимально возможное (с уче-
том динамики и перегрузки) усилие
в конструкции было бы не больше ее
минимальной несущей способности (с
учетом возможного изменения прочно-
сти материала).
Расчет покрытий и заключается в
определении моментов Л4Р и Л4„р, рас-
хождение между которыми не должно
быть более 5 %.
 В связи со сложностями работы жест-
ких аэродромных покрытий под нагруз-
кой от колес ВС, а также особенностя-
ми грунта и бетона при расчетах при
нимают следующие допущения.
1.	Внутренние усилия (изгибающие
моменты) и деформации (прогибы)
плиты покрытия определяют по расчет-
ной схеме плиты на упругом основании
при центральном (симметричном) рас-
положении нагрузки от. колес ВС. Не-
симметричное расположение нагрузки
и влияние различных способов соеди-
нения плит между собой учитывают
путем введения поправочных коэффи-
циентов к изгибающим моментам для
центрального расположения нагрузки.
2.	Расчет ведут на статическое при-
ложение нагрузки от колес ВС. Удар-
ный характер и кратковременность их
воздействия учитывают для разных
участков покрытий с помощью соот-
ветствующих динамических коэффи-
циентов, отнесенных к статическому
давлению колес на стоянке. Предель-
ные моменты в плите определяются с
учетом многократности приложения
нагрузок.
3.	Учитывая изменения сопротивле-
ния грунтов нагрузкам в течение года,
расчетные характеристики грунтового
основания принимают применительно к
периоду наименьшей прочности покры-
тия (весеннее оттаивание). Отсутствие
365
линейной зависимости между нагруз-
кой и деформацией грунтового основа-
ния учитывают путем выбора расчет-
ной характеристики грунта — коэффи-
циента постели при том напряженном
состоянии, которое создается при дейст-
вии расчетных нагрузок на покрытие
данного типа.
4.	Температурные напряжения, вы-
зываемые в плитах под влиянием ко-
лебаний температурно-влажностного
режима как в различное время суток,
так и в различные времена года, а так
же нарастание прочности бетона во вре-
мени и повторность приложения на-
грузок учитывают введением в расчет
соответствующих коэффициентов усло-
вий работы жесткого покрытия (см
табл. 25.3)
28.3.	Основы расчета плит,
лежащих на упругом основании
При расчетах толщины жестких по
крытий аэродромов исходят из решений
строительной механики для плит, лежа
щих на упругих основаниях. Определе-
ние внутренних усилий в плитах сво-
дится к тому, что находят функцию
эпюр реактивного отпора (реакции)
основания от заданной нагрузки. При
этом обычно принимают, что осадка
поверхности основания в точности сов-
падает с прогибами плиты под нагруз-
кой (рис. 28.3).
Для плит однослойных покрытий это
условие выражается общим дифферен-
циальным уравнением:
/d'w _ r)4w , d''w \	.	, '
В —г + 2-—;—т Ч----г)+ cw= g(x,y),
V <3х4 дх2ду2 ду4 )
(28.2)
Рис. 28.3. Расчетная схема плит, лежащих на уп-
ругом основании
366
где w — прогиб плиты; х, у — координа-
ты серединной плоскости плиты; В —
Eth
= 12ц----2) — цилиндрическая жесткость
плиты; £б, ц — модуль упругости и ко-
эффициент Пуассона материала плиты;
с — коэффициент постели грунта; h
толщина плиты.
Левая часть равенства (28.2) пред-
ставляет собой бигармоническое урав-
нение изгиба серединой плоскости пли
ты на упругом основании, характери-
зуемом реактивным отпором основания,
а правая — функцию внешней на-
грузки.
Расчет многослойных жестких покры-
тий представляет более сложную-зада-
чу, чем расчет однослойных покрытий.
Расчетные значения изгибающих мо-
ментов с достаточной надежностью
можно определить лишь путем реше-
ния контактной задачи слоистых систем.
Решения задачи рассмотрено в книге
«Жесткие покрытия аэродромов и ав-
томобильных дорог» под ред. Г. И.
Глушкова (М : Транспорт, 1987). Рас-
чет производят с широким использо-
ванием ЭВМ.
О < >< .енность предварительно напря-
женных покрытий состоит в том, что в
общем случае плита такого покрытия
является анизотропной, причем учет
анизотропии плиты имеет решающее
значение для правильного принятия
основных конструктивных параметров
покрытия. Ярко выраженной ортотроп-
ностью обладают одноосно обжатые
предварительно напряженные покрытия
с поперечной ненапряженной армату-
рой. В качестве расчетной для пред-
варительно напряженных покрытий
должна быть принята схема ортотроп-
ной плиты, лежащей на упругом основа-
нии. Если плита ортотропна и направ-
ления осей х и у совмещены с главны-
ми направлениями упругости, то урав-
нение ее изогнутой поверхности
В d'w  OP d*w , n ^4W
В. ~ 4 i	-p В
дх4 дх ду y dx4
= £(*.«/)
(28.3)
„	£|ft3	„ E-Ji2
где «к—i2(i _И1Иу) , Dy- 12(1_И|И2) ,
В = ВЛЦ1 + 2ВК; В*=-[2~’ В,, Ву — жестко-
сти изгиба и кручения; G — модуль сдвига.
Расчету плит на упругом основании
посвящены работы А. П. Синицына,
Б Г. Коренева, В. А. Киселева, И. А.
Медникова, Б. С. Раева-Богословского,
И. Н. Толмачева и других.
Плиты жестких покрытий в расчет-
ном отношении могут быть отнесены
к одной из следующих категорий:
жесткие — это плиты относительно ма-
лых размеров при достаточно большой
толщине и сравнительно податливом
основании; гибкие, или бесконечные -
плиты сравнительно больших размеров
в плане при относительно малой их
толщине; имеющие конечную жесткость
плиты, занимающие промежуточное
место между бесконечными и жест-
кими плитами.
В подавляющем большинстве случаев
жесткие аэродромные покрытия состо-
ят из плит бесконечной жесткости, что
объясняется их достаточно большиии
размерами в плане и тем, что благо-
даря наличию стыковых соединений
покрытие в значительной степени ра-
ботает как сплошная неразрезная
плита.
Плиты сборных предварительно на-
пряженных покрытий на слабом осно-
вании в некоторых случаях могут
быть отнесены к категории плит конеч-
ной жесткости.
Абсолютно жесткие плиты в практике
расчета покрытий аэродромов обычно
не встречаются.
Поэтому в проектировании жестких
покрытий чаще применяют методы рас-
чета бесконечных плит. Конечной
целью расчета жестких покрытий явля-
ется определение потребной толщины
плит при заданной нагрузке. Расчет-
ной нагрузкой для плит жестких по-
крытий аэродромов служит вертикаль-
ная составляющая давления от колес
главных, наиболее нагруженных опор
шасси расчетного ВС (горизонтальны-
ми силами при расчете жестких по-
крытий пренебрегают).
Анализ эпюр внутренних усилий и
прогибов плит дает возможность уста-
новить следующие особенности их ра-
боты под нагрузкой.
Рис. 28.4. Изгибающие моменты плит в прямоу-
гольной системе координат
1.	Плита под действием внешних
сил и реактивного давления основа-
ния оказывается в условиях простран-
ственного изгиба. При этом в каждой
точке плиты в области влияния на-
грузки возникают скалывающие и нор-
мальные напряжения. Решающими яв
ляются нормальные напряжения, кото-
рые определяются изгибающими мо-
ментами.
2.	В каждой точке нагруженной пли-
ты соответственно кривизне упругой ее
поверхности (рис. 28.4) могут быть
выделены изгибающие моменты A4V и
Му, которые действуют в двух взаим-
но перпендикулярных направлениях.
3.	Под центром нагруженной пло-
щадки изгибающие моменты ' Мх и Му
равны и имеют наибольшее значение.
За пределами нагруженной площадки
моменты убывают.
4.	Чем больше жесткость плиты,
тем равномернее эпюры прогибов и ре-
активного отпора основания.
5.	Чем больше размер плит конеч-
ной жесткости при постоянной толщи-
не и жесткости основания, тем больше
изгибающие моменты.
6.	Изгибающие моменты, реакции
основания и прогибы плиты от совмест-
ного действия симметрично располо-
женной группы сил могут быть вычис-
лены исходя из принципа независи-
мости действия сил путем суммирова-
ния. При этом эпюры от единичной
сосредоточенной силы рассматривают
как линии влияния.
7.	При расчетах покрытий изгибаю-
щие моменты, вызывающие растяжение
нижней поверхности плит, считают по-
ложительными, а моменты, вызываю-
щие растяжение в верхней поверхно-
сти плит,— отрицательными.
367
8.	За расчетный момент из всех воз-
можных принимают один наибольший
момент, возникающий в плите при са-
мом невыгодном расположении нагруз-
ки. Наиболее невыгодным расположе-
нием нагрузки является обычно край
или угол плиты
Таким образом, из анализа работы
жестких покрытий видно, что главным
в расчете является определение изги-
бающих моментов в различных точках
плиты и определение наибольшего мо-
мента при самом невыгодном располо-
жении нагрузки. Обычно за расчетное
сечение принимают точку в централь-
ной части плиты на таком удалении
от края, чтобы его влияние не сказы-
валось. В последующем с помощью
переходных коэффициентов 'осуществ-
ляется переход от наибольшего мо-
мента при центральном расположении
нагрузки к окончательному расчетному
моменту на краю или углу плиты. За-
вершающим этапом расчета является
подбор или проверка сечения в отно-
шении принимаемой толщины плит, по-
требного количества арматуры, пред-
варительного напряжения.
Расчет плит с одинаковой жестко-
стью (изотропных) производят на осно-
вании решения дифференциального
уравнения изгиба плиты на упругом
основании.
Максимальный изгибающий момент
в расчетном сечении плиты при ее цен-
тральном загружении определяют как
наибольшую сумму изгибающих мо-
ментов, создаваемых всеми колесами
Рис. 28.5. Схема к расчету покрытий при четырех-
колесной опоре ВС:
/—4 колеса опоры
368
опоры в двух взаимно перпендикуляр-
ных направлениях х и у (рис. 28.5)
M“ = M! + 2 X
1=2
= м, + 2 mJ
где Mi — изгибающий момент в расчет-
ном сечении под центром отпечатка следа
колеса, находящегося над этим сечением;
М( и М',, — изгибающие моменты в расчет-
ном сечении в направлениях х и у от дей-
ствия /-го колеса опоры ВС, расположенно
го за пределами расчетного сечения плиты;
М— количество колес на опоре ВС.
В расчет принимают большее из зна-
чений Мх или м;;.
Величины Mi, М‘х, М‘,, определяют в
результате решения дифференциаль-
ного уравнения изгиба плит, лежащих
на упругом основании (28.2), исполь-
зуя решения проф. Б. Г. Коренева.
Изгибающий момент от. действия ко
леса, центр отпечатка которого сов-
падает с рачетным сечением (см.
рис. 28.5):
М1 = Р/(а);
p=^k п
г м л 1Р ’
к
где Р — расчетная нагрузка на колесо;
/гд и пр — соответственно коэффициенты
динамичности и перегрузки; NK — количе-
ство колес на одной главной опоре; Ро —
нагрузка на главную опору; )(а) — функция,
значения которой принимают по табл. 28.1
в зависимости от приведенного радиуса
нагрузки а = /?//; R — радиус круга, равно-
великого площади отпечатка колеса; /—
упругая характеристика плиты;
R = xTP/nq;	(28.4)
q — давление в пневматических шинах;
(28.5)
В формуле (28.5) с — расчетный коэф-
фициент постели грунтового основания,
определяемый по результатам полевых ис-
пытаний грунтов или по таблицам в поряд-
ке, изложенном выше; b — расчетная ши-
рина сечения; В — жесткость сечений плит
покрытий.
Изгибающий момент в расчетном се-
чении от действия колеса, располо-
женного за пределами этого сечения
(см. рис 28.5),
Р>
где —единичный изгибающий мо-
мент, определяемый по табл. 28.3 в завися
мости от приведенных расстояний от центра
отпечатка колеса до расчетного сечения,
g = X//; ч\=у/1.
При определении расчетного изги-
бающего момента исключаются ряды
колес, дающих в сумме отрицатель
ное значение момента в расчетном се-
чении.
Прогиб покрытия в точке под цент-
ром отпечатка шины колеса
i£’“ = К', + 2j U’,,
i=2
где wi — прогиб в точке от действия
колеса, центр отпечатка которого совпадает
с расчетным сечением, w, — прогибы в ука-
занной точке от действия остальных колес
опоры.
Прогиб покрытия от действия коле-
са, центр отпечатка которого совпа-
дает с расчетным сечением (см. рис.
28.5)
=7-g(a),
где q и с — то же, что и в формулах
(28.4) и (28.5); £(<х) — функция, опреде-
Таблица 28 1
а. Е	/(<*)	£(“)	Ms)	а, Е	f(a)	g(a)	Ml)
0	0	0	0,5000	0.72	0.0922	0.1752	0,3788
0.02	0,4209	0,0007	0,4997	0.74	0,0899	0,1839	0,3743
0,04	0,3565	0,0011	0,4989	0,76	0,0877	0,1926	0,3697
0,06	0,3188	0.0019	0,4977	0,78	0,0855	0,2015	0.3651
0,08	0,2921	0,0031	0,4963	0.80	0,0834	0,2105	0,3606
0,10	0,2714	0,0044	0,4946	0,82	0,0814	0.2196	0,356
0,12	0,2545	0.0061	0.4926	0,84	0.0794	0.2289	0.3514
0 14	0,2402	0,0081	0,4904	0.86	0,0775	0.2382	0,3468
0,16	0,2278	0,0104	0,4880	0,88	0,0756	0,2476	0,3423
0,18	0,2169	0,013	0,4854	0,90	0,0738	0,2571	0,3377
0,20	0,2072	0,0159	0,4826	0,92	0.0721	0,2667	0,3332
0 22	0,1984	0,0191	0,4797	0,94	0,0704	0.2763	0,3286
0,24	0,1904	0,0225	0,4767	0,96	0,0687	0,2861	0,3241
0,26	0,1331	0,0263	0,4735	0,98	0,0671	0,2959	0.3196
0,28	0.1763	0.0303	0.4701	1,00	0,0655	0.3057	0,3154
0,30	0.1700	0.0345	0.4667	1,10	0,0582	0,3558	0,2929
0,32	0,1641	0,0391	0.4532	. 1,20	0,0518	0,4067	0,2713
0,34	0,1586	0,0438	0,4595	1,30	0,0462	0,4579	0,2504
036	0,1534	0.0489	0,4558	1 40	0,0411	0,5087	0,2302
0,38	0,1485	0,0541	0,4520	1,50	0,0366	0,5589	0.211
0,40	0,1438	0.0596	0,4480	1,60	0.0326	0.6081	0,1926
0.42	0.1395	0.0654	0 4441	1,70	0,0291	0.6557	0,1752
0 44	0,1353	0,0714	0,4400	1,80	0,0259	0,7016	0,1588
0,46	0,1313	0,0775	0,4359	1,90	0,023	0,7453	0,1433
0.48	0,1275	0,0839	0,4318	2,00	0,0204	0,7868	0.1289
0,50	0,1239	0,0906	0,4275	2,20	0,0161	0,8629	0,1026
0,52	0,1204	0,0974	0.4233	2,40	0,0126	0.9288	0,0804
0,54	0,1171	0,1044	0,4190	2,60	0,0097	0,9841	0,0614
0.56	0,1139	0,1116	0,4146	2.80	0,0075	1.029	0,0415
0.58	0,1108	0.1 19	0.4102	3,00	0,0057	1.0645	0.0326
0,60	0,1079	0,1265	0,4058	3,20	0,0043	1,0904	0,022
0,62	0,105	0.1342	0,4014	3,40	0,0032	1,1089	0,0137
0.64	0,1023	0,1421	0,3969	3,60	0,0023	1,1204	0,0071
0,66	0,0997	0,1402	0,3924	3,80	0.0016	1,1253	0,0021
0,68	0,0971	0,1584	0,3879	4,00	0,0011	1,1258	0,0014
0,70	0,0946	0,1668	0,3834				
369
Значения единичных изгибающих
П(Е)	0	0,05	0.1	0.2	0,3	0,4	0.5	0.6
0		0,2587	0,1918	0,1241	0,0919	0,0667	0,0482	0,0338
0,05	0,3202	0,2578	0,2015	0,1283	0 0950	0,0697	0,0493	0,0345
0,10	0,2578	0,2410	0,1937	0,132.Г	0,1000	0.0745	0,0526	0,0365
0,20	0,1936	0,1754	•0,1723	0,1330	0,0945	0,0725	0,0529	0,0398
0,30	0,1565	0,1489	0,1365	0,1192	0,0925	0,0707	0,0524	0,0467
0.40	0,1307	0,1297	0,1247	0,1119	0,0883	0,0692	0,0523	0,0424
0,50	0.1 108	0.1012	0,1007	0,0975	0,0824	0,0659	00512	0,0386
0,60	0.0949	0,0887	0.0858	0,0850	0,0722	0,0606	0,0492	0,0379
0,70	0,0724	0,0812	0,0818	0,0765	0,0666	0,0578	0,0462	0,0366
0.80	0,0715	0,0710	0,0700	0,0660	0,601	0,0516	0,0434	0,0344
0.90	0.0620	0,0619	0,0610	0,0579	0,0530	0,0469	0,0389	0,0323
1,00	0.0543	0,0542	0,0540	0,0504	0 0472	0 0425	0 0366	0,0300
1,10	0.476	0,0476	0,0474	0.0456	0,0408	0,0372	0 0300	0,0272
1.20	0,0412	0.0412	0,0389	0,0380	0,0372	0,0332	0,0298	0,0245
1,30	0.0360	0,0360	0,0360	0,0340	0,0325	0,0290	0,0259	0,0221
1,40	0,0314	0.0313	0,0311	0,0303	0,0283	0,0260	0,0228	00199
1,50	0,0273	0,0272	0,0272	0,0264	0 0247	0 0225	0,0203	0,0175
1.00	0,0240	0,0239	0.0239	0,0230	0,0221	0,0201	0,0181	0,0159
1,70	0.0208	0,0208	0,0208	0,0193	0,0192	0,0177	0,0162	0,0137
1.80	0,0180	0,0179	0.0178	0.0172	0,0166	0,0153	0,0150	0.0121
1,90	0.0156	0.0156	0,0156	0.0 що	0,0143	0.0132	0.0130	0.0115
2,00	0,0135	0,0135	0,0134	0,0132	0,0130	0,0126	0.0121	0.0106
2,10	0,01 16	0,0116	0,0116	0,0114	0,0112	0,0108	0.0104	0,0101
2,20	0.0096	0,0096	0,0096	0,0095	0,0095	0,0092	0,0088	0,0084
2,40	0,0072	0,0072	0,0072	0,0070	0.0069 .	0,0062	0.0060	0.0059
2.60	0.0051	0,0051	0,0051	0.0050	0.0049	0,0047	0,0044	0,0042
2,80	0,0034	0.0034	. 0,0034	0,0033	0,0032	0.0030	0,0028	0,0026
3.0	0.0022	0,0022	0,0022	0,0022	0,0021	0,0020	0.0019	0,0017
3,60	0,0003	0,01)03	0,0003	0,0003	0	0	0	0
4,00	0	0	0	0	0	0	0	0
'1(E)	1.6	1,7	1 8	1.9	2	2.1	2,2	2,4
0	0,0191	- 0,0201	0,0208	-0,0210	0,0212	—0,0208	-0,0207	—0,0195
0.05	0.0191	0.0201	- 0.0207	—0,0210	0,0212	-0,0208	—0,0207	0,0195
0,10	0.0190	- 0,0200	-0,0206	—0,0210	—0,0212	—0,0208	- 0,0207	—0,0195
0,20	—0,0186	-0.0196	- 0,020.3	—0,0207	-0,0210	-0,0208	—0,0206	—0,0195
0.30	0,0181	0.0191	- 0,0199	- 0,0204	—0,0209	-0,0206	- 0,0205	- 0,0194
0,40	- 0,0170	- 0,0184	0,0192	- 0,0197	—0,0206	—0,0204	—0,0204	—0,0194
0,50	0.0162	- 0.0175	—0,0184	-0,0189	—0,0204	—0,0202	—0,0202	—0,0194
0,60	0,0152	—0,0164	0,0176	-0,0180	-0 0200	-0,0200	—0,0200	—0.0192
0,70	0,0141	- 0,0155	-0,0165	- 0,0174	-0,0175	—0,0178	—0.0176	—0,0178
0.80	- 0.0128	0,0143	—0,0154	—0,0169	—0,0171	—0,0176	-0,0174	—0,0167
0,90	0,01 18	0.0130	—0.0144	- 0,0149	—0,0167	—0,0172	—0,0172	—0.0165
1 00	- 0,0107	0 0122	0,0138	—0,0145	0.0151	—0.0152	—0.0153	—0,0147
1 10	0,0097	0,0112	00121	-0.0139	—0.0145	—0,0148	—0,0150	—0,0145
1,20	—0,0087	0,0104	—0,01 15	—0,0125	—0,0139	—0,0132	—0,0132	—0,0140
1.30	0,0079	0.0092	—0,0104	- 0,0111	- 0,0125	—0,0130	—0,0129	—0.-0128
1,40	0,0070	0,0084	- 0,0099	—0,0106	—0,0110	- 0,01 13	—0.0115	—0,0126
1,50	0 0062	-0.0078	—0,0087	-0,0096	—0,0099	—0.0110	—0,0112	—0,0117
1,60	0,0057	- 0,0069	- 0,0079	—0,0092	—0.0096	—0,0099	—0,0102	- 0,0115
1.70	0,0051	—0,0064	0,0075	—0,0080	—0,0085	—0,0089	—0,0100	—0,0099
1.80	0,0047	0,0058	—0,0066	—0,0072	- 0,0082	- 0,0087	—0,0092	—0,0086
1,90	0,0042	0,0052	-0.0060	—0,0069	—0,0076	—0,0081	—0,0080	—0,0078
2,00	0.0037	0,0047	0,0056	—0,0064	—0,0070	—0,0070	—0,0069	—0,0075
2,10	- 0,0035	0,0044	-0.0053	—0.0060	—0,0061	—0,0069	—0,0068	—0,0067
2,20	—0,0034	- 0,0042	—0,0050	- 0,0052	- 0,0058	—0,0060	- -0,0060	- 0,0058
2,40	- 0,0031	- 0,0036	0,0038	- 0,0045	- -0,0047	—0,0048	- -0,005.3	- 0,0048
2,60	- 0,0025	0,0029	0.0033	- 0,0036	—0,0039	—0,0042	—0,0044	0,0044
2,80	—0,0022	—0.0026	0.0027	—0,0028	—0,0031	0,0034	—0,0037	0,0038
3,00	- 0,0018	0,0020	- 0,0023	—0,0026	-0,0026	—0,0030	—0,0030	0,0030
.3,60	—0,0012	—0,0014	0,0014	0,0015	—0,0016	—0,0016	—0,0016	-0,0017
4,00	0,0005	- 0,0010	0,0010	—0,0011	0,001 1	—0,0011	-0,0010	—0,0010
Прим е ч а и и я: 1		Значении Л	и находят при замене в		таблице входа по т) входа по | и обратно			
370								
Таблица 28 2
моментов при £,(т|)- равном
0,7	0,8	0,9	1.0	1.1	1,2	1.3	1.4	1,5
0,0219	0,0126	0,0054	0,0011	-0,0058	- 0.0098	- 0,0132	- 0,0155	- 0,0174
0,0128	0.0128	0,0054	0,001 1	—0,0058	- 0,0098	—0,0132	- 0,0155	0,0174
0,0235	0.0138	0,0054	0,001 1	—0.0058	- 0,0098	- 0,0132	- 0,0155	- 0,0174
0,0252	0,0148	0.0067	0,0013	—0,0048	- 0,0098	- 0,0128	0,0150	0,0170
0,0254	0,0156	0,0084	0,0015	—0,0037	- 0,0083	- 0,0114	- 0,0144	- 0.0165
0.0285	0,0173	0,0093	0,0028	—0,0022	- -0,0070	0,0105	0,0132	0 0152
0,0275	0,0184	0,0105	0,0041	—0,0013	- 0,0060	—0,0094	0,0123	0,0145
0,0274	0.0189	0,0111	0,0055	—0,0003	—0,0046	—0,0081	0,0110	0,0134
0,0272	0,0192	0,0121	0,0061	-0,0010	- 0.0032	- 0,0059	0,0098	0,0121
0,0264	0,0195	0,0124	0,0069	0,0019	- 0,0027	- 0,0050	0,0087	- 0,0110
0,0250	0,0188	0.0127	0.0075	0.0026	- 0.0014	- 0,0048	0,0076	0,0099
0,0235	0,0175	0,0126	0,0076	0,0032	- 0.0006	0,0038	0.0056	- 0,0090
0,0220	0,0167	0,0121	0,0077	0,0036	0	- 0,0030	0,0047	- -0,0072
0,0205	0,0158	0,0112	0,0074	0,0036	0.0006	0.0023	0,0044	0.0063
0,0190	0,0146	0,0106	0,0069	0.0038	0,0010	- 0.0018	0 0042	0,0057
0,0165	0,0131	0,0099	0,0067	0,0036	- 0,0037	- 0,0012	- 0,0037	0,0053
0,0148	0,0118	0,0092	0,0062	0,0035	0,0020	0,0006	0,0029	0.0047
0,0133	0,0107	0,0082	0,0057	0,0032	0,0018	- 0,0003	0.0025	0,0039
0,0118	0,0096	0,0072	0,0056	0,0030	0.0018	- 0,0002	0.0024	- 0,0037
0,0104	0,0087	0,0067	0,0050	0,0028	0,0017	- 0,0004	0,0017	0,0034
0,0095	0,0082	0,0062	0,0048	0,0027	- 0,0012	- 0,0004	0,0016	0 0032
0,0081	0,0074	0,0059	0,0040	0,0027	0,0009	0	0,0015	0 0029
0,0069	0,0063	0,0054	0,0032	0,0024	0,0006	0	- 0,0014	0 0025
0,0059	0,0053	0,0046	0,0025	0,0019	0,0003	-0,0004	- 0,0004	0,0024
0,0041	0,0037	0,0031	0,0017	0,0011	0	- -0,0007	0,0007	0 0024
0,0038	0,0024	0,0020	0,0007	0,0003	0	-0,0009	0,0015	0,0020
0.0020	0.0014	0,0011	0.0005	0	- -0,0004	- -0.0008	0,0013	0,0018
0,0015	0,0008	0,0006	0	0	—0,0006	-0,0009	- -0,0013	0.0015
0	0	0	—0.0005	-0,0006	- 0,0007	0,0009	- 0,0009	0,0011
	о	0	- -0.0005	0,0006	- 0,0007	0.0007	- 0,0008	0.0009
2,6	2,8	3,0	3,2	3,4	3.6	3,8	4	
—0,0181	—0,0170	- -0,0146	—0,0129	-0,0111	—0,0094	0,0076	- 0,0066	
-0,0181	—0,0170	-0,0146	-0,0129	—0,0111	- 0.0094	0,0076	- 0,0066	
-0,0181	—0,0170	- -0,0146	-0,0129	—0,0111	- 0.0094	0,0076	- 0,0066	
—0,0180	- 0,0170	—0,0146	-0,0129	—0,0106	0,0094	0,0076	- 0,0066	
—0,0180	- 0,0171	- -0,0146	-0,0129	—0,0104	0,0094	0.0076	0.0066	
—0,0180	0,0171	-0,0146	-0,0129	- -0.0104	- 0.0094	-0,0076	 0.00(56	
—0,0179	—0,0170	-0,0146	—0,0128	—0,0104	- О.0094	- -0,0076	- 0.0066	
- 0,0178	- 0,0170	-0,0145	—0,0124	—0,0102	- 0,0090	- 0,0070	- 0,0064	
-0,0168	—0,0156	-0,0136	—0,0120	—0,0102	- 0,0090	0,0070	- -0,0064	
0,0160	- 0,0146	-0,0128	—0,0112	—0,0097	- 0,0081	0,0070	- -0,0064	
—0.0159	—0,0145	-0,0128	—0,0112	—0,0097	0,0081	0,0070	- -0,0060	
—0,0144	- 0,0135	-0,0128	—0,0110	—0,0090	—0,0079	—0,0067	—0,0060	
—0,0143	—0,0130	—0,0118	—0,0110	- -0,0090	—0,0079	0,0065	- 0,0059	
— 0,0138	- 0,0126	-0,0110	—0,0091	—0,0084	—0,0069	0,0059	—0,0056	
—0,0123	— 0,0124	-0,0110	—0,0091	- -0,0084	- 0,0069	0,0059	- 0,0053	
— 0,0106	—0,0104	—0,0097	—0,0086	—0,0080	- 0,0067	0,0057	—0,0048	
-0,0105	0,0104	- -0,0085	—0,0085	—0,0073	- 0,0060	0,0057	- 0,0048	
—0,0104	- 0.0095	—0,0085	—0,0080	—0,0070	- 0,0060	0,0055	- 0,0045	
—0,0092	-0,0090	—0,0079	—0,0074	—0,0062	- 0,0060	-0,0052	- 0,0042	
—0,0081	• 0,0080	—0,0074	—0,0070	—0,0060	- -0,0053	0,0048	0,0040	
—0,0076	- 0,0068	-0,0066	—0,0064	- -0,0058	—0.0053	0.0044	0,0036	
—0,0071	- 0,0068	—0,0065	—0,0055	- -0,0054	—0,0046	0,0044	0,0030	
—0,0067	—0,0064	-0,0060	—0,0054	—0,0048	0,0046	0,0038	0,0030	
—0,0056	—0,0056	-0,0050	—0,0048	-0,0046	- 0,0046	0,0038	- 0.0026	
—0,0046	- 0,0046	-0,0044	—0,0042	- -0,0042	- 0,0034	0,0028	- 0,0026	
—0,0044	- 0,0040	- 0,0040	—0,0036	- -0,0034	—0,0029	0,0024	0.0022	
—0,0036	0,0033	—0,0032	—0,0028	- -0,0026	- 0,0022	-0,0020	- 0,0018	
— 0,0032	—0,0029	- -0.0029	—0.0023	—0,0023	-0,0019	0.0016.	- 0,0013	
—0,0017	—0,0014	0,0013	-0.0013	- 0 0012	0.0010	—	—	
—0,0010	—0,0010	-0,0009	—0,0008	—		—		
2. Для промежуточных значений £ и ц значения М'л и Му принимают по интерполяции
371
ляемая по табл. 28.1 в зависимости от
приведенного радиуса нагрузки;
«=/?//
Прогиб в расчетном сечении от дей-
ствия колеса, расположенного за пре-
делами этого сечения (см. рис. 28.5),
4г с
где Р, I, с — то же, что и в формулах
(28.4), (28.5), /))(£) — функция, определяе-
мая по табл. 28.2 в зависимости от приве-
денного расстояния = (см. рис. 28.5).
Теоретическое решение для расчета
плит при любом расположении нагруз-
ки на плите — в центре, на краю и в
углу дано Л. И. Манвеловым и Э. С.
Бартошевичем.
Л. И. Манвеловым и Э. С. Бартоше-
вичем получено общее решение плиты,
лежащей на упругом основании Винк-
лера, нагруженной силой, передающей-
ся через прямоугольную площадку,
которая расположена в любой точке
площади плиты. Задача была решена
путем интегрирования общего диффе-
ренциального уравнения изгиба плиты
с помощью разложения по собствен-
ным функциям двойных тригонометри-
ческих рядов. 11олученные формулы для
определения моментов, прогибов и по-
перечных сил очень громоздки. При
центральном расположении нагрузки
они дают решение, совпадающее с ре-
шением, предложенным Б. Г. Корене-
вым для бесконечных плит.
Практическая ценность формул Л. И
Манвелова и Э. С. Бартошевича за-
ключается в том, что они позволили
получить отношение максимальных мо-
ментов при любом краевом расположе-
нии нагрузки к случаю ее центрального
расположения. Ранее эти отношения
получали для некоторых случаев только
экспериментально, на основе опытов
по разрушению покрытий на аэродро-
мах. Недостатком экспериментального
определения разрушающих нагрузок
явилась главным образом неточность
установления момента появления тре-
щин в растянутой зоне нижней плоско-
сти плиты (нагрузка в центре или на
краю плиты).
372
В расчетах Л. И. Манвелова и
Э. С. Бартошевича для плит рассмот-
рены следующие граничные условия:
свободные края со всех сторон плит
(сквозные швы по периметру); с двух
противоположных сторон плиты свобод
ные края и с двух сторон шарнирные
соединения; шарнирные соединения со
всех сторон плиты.
В расчетах трение в сквозных швах
(на свободных краях) не учитывают.
Использованы экспериментальные дан-
ные, согласно которым прогиб под на
грузкой на краях плиты, имевших сое-
динения в швах (шпунт или штыри),
был в 2 раза меньше прогиба плит со
сквозными швами при тех же значе-
ниях и расположении нагрузки. Осно-
вываясь на этом, авторы для шарнир-
но закрепленных плит изгибающие мо-
менты и прогибы принимают как сумму
соответствующих усилий, полученных
для двух схем: плиты со свободными
краями от половинной нагрузки и шар-
нирно опертой плиты по закрепленным
сторонам тоже от половинной нагрузки
Учитывая трудности учета действи-
тельной податливости разного типа сое-
динений плит, вызванной наличием за-
зора и люфтов, расчетное значение
момента или прогиба для всех типов
соединений принимают одинаковым.
Для определения расчетных значений
изгибающих моментов в различных
зонах плит используют переходный ко-
эффициент р, характеризующий отно-
шение максимального изгибающего
момента в различных точках плиты
(край, угол) к максимальному изги-
бающему моменту при центральном
расположении нагрузки.
Численные значения коэффициента р
для разных участков плит со свобод-
ными шарнирно опертыми краями при-
ведены на рис. 28.6. Таким образом,
расчетные значения изгибающих мо-
ментов в плитах однослойных жестких
покрытий определяют путем выбора
наибольшего момента М“ях из момен-
тов АД и Мд при центральном загру-
жении плиты с последующим умноже-
нием Л1“ах на переходный коэффи-
циент р:
Л1Р=рМ^ах,
Рис. 28.6. Значение переходных коэффициентов р
а — положительных, б — отрицательных
где М’их — наибольший (максималь-
ный) момент из значений моментов М“ и
М'и , р — переходный коэффициент (см.
рис. 28.6).
Изгибающие моменты в краевых зо-
нах шириной 1,2/ и 1,6/, действующие
в сечениях, перпендикулярных к краю
плиты, изменяются по линейному закону
от максимального на краю плиты до
значений момента в соседней зоне. В ос-
тальных зонах изгибающие моменты по-
стоянны по ширине зоны.
При определении р для положитель-
ных моментов коэффициенты /о прини-
мают по графику (рис. 28.7) в функции
упругой характеристики плиты /, опре-
деляемой по формуле (28.5).
Расчет плит с различной жесткостью
(ортотропных) производят на основа-
нии решения дифференциального урав-
нения (28.7).
Максимальный изгибающий момент
при центральном загружении плиты не-
обходимо вычислять как наибольший
суммарный момент, создаваемый все-
ми колесами опоры ВС в расчетном
сечении плиты, перпендикулярном к
осям х и у (см рис. 28.5), по формуле
Мп

Рис 28 7 График для нахождения поправочного
коэффициента к переходному коэффициенту р
, = 'VK
м, + 2 м‘^у}
1=2
Рис. 28.8 График для определения коэффициен-
тов КЛ и Кц
где Mi — изгибающий момент от дейст-
вия колеса, центр отпечатка которого сов-
373
падает с расчетным сечением; М1^ — из-
гибающий момент, создаваемый действием
(-го колеса, расположенного за пределами
расчетного сечения; —коэффициент,
учитывающий перераспределение внутрен-
них усилий в ортотропных плитах. Для
покрытий с различной жесткостью Вх и
В„ в продольном и поперечном направле-
ниях коэффициенты k„ и k,, принимают по
графику на рис. 28.8 в зависимости от
толщины и процента армирования про-
дольного сечения плиты.
Для покрытий бетонных, армобетон-
ных, железобетонных без предваритель-
ного напряжения и предварительно
напряженных с одинаковым двухосным
обжатием бетона kx = ky=l.
28.4.	Температурные напряжения
в плитах жестких покрытий
Температурные напряжения в жест-
ких покрытиях могут быть вызваны
двумя причинами: сопротивлением
грунта горизонтальному перемещению
плит при изменениях их средней темпе-
ратуры, сопротивлением свободному
короблению плит в результате защем-
ления смежными плитами и влияния
собственного веса, а также сцепления
их подошвы с основанием.
В ряде случаев указанные факторы
оказывают настолько сильное влияние
на напряжение в плитах, что бетонные
покрытия разрушаются еще до начала
движения по ним расчетных нагрузок.
Температурный режим жестких по-
крытий определяется воздействием на
поверхность покрытия солнечной радиа-
ции, которая зависит от географичес-
кого расположения места строительства
и изменяется в зависимости от сезона
года и времени суток.
С точки зрения расчета покрытий на
температурные напряжения представ-
ляют интерес следующие параметры
температурного режима: суточный ска-
чок средней температуры бетонных
плит — разность между максимальной
и минимальной средней по высоте тем-
пературами плиты в течение суток; се-
зонный скачок средней температуры
бетонной плиты; максимальные темпе-
ратурные градиенты по толщине пли-
ты — разность температур верха и по-
дошвы плиты, отнесенная к толщине
плиты. Для расчетов используют гра-
диент для момента времени, когда раз-
ность температур достигает максималь-
ного значения — как отрицательного,
так и положительного.
Методика определения температур-
ных параметров бетонных покрытий на
основе имеющихся на метеостанциях
данных наблюдений за температурой
воздуха разработана профессорами
Б. С. Раевым-Богословский и Л. И. Бо-
рецким. Расчетное значение амплитуды
суточного колебания температуры по-
верхности бетонного покрытия
71 расч == А возд + -4 экв,
где Л8ОЗД — амплитуда колебания темпе-
ратуры воздуха;
Д	^ппп
^ВОЗД	2	’
tB — среднемесячная температура воздуха
в 13 ч для рассматриваемого месяца; /mi~
средняя минимальная температура воздуха
для того же периода времени; <4,кв —
условная температура, характеризующая
интенсивность солнечной радиации, непо-
средственно падающей на поверхность бе-
тонного покрытия в расчетный период вре
мени, значения которой приведены в
табл. 28.3.
Расчетный суточный скачок средней
температуры бетонной плиты
А/срТ =4раСчЛ,
Таблица 28.3
Тип бетона	Лэкв, °C, для географической ши- роты места строительства				
	35°	40"	45°	50°	55°
Обычный светлый	5.5	5,4	5,2	4,5	4.0
На темных це- ментах	8,2	8,0	7,7	7,0	6.0
где fh — коэффициент, зависящий от тем-
пературопроводности бетона (табл. 28.4).
Расчетный сезонный скачок средней
температуры бетонной плиты
АС
/тепл
/ хол,
где /те„л — средняя температура воздуха
самого теплого месяца; /ХОл — то же самого
холодного месяца.
374
Таблица 28.4
Таблица 28.5
Толщина бетонного покры- тия, см	Коэффициент fh при коэффициенте темпе- ратуропроводности бетонного по- крытии, м2/ч			
	2,5-10 3	3,0 -10 3	4,0-10 ’	6.0-10 3
10	1,36	1,40	1,54	1.56
20	0,98	1.04	1 12	1.24
30	0,72	0,80	0.88	1.00
40	0,56	0,62	0,68	0,82
50	0,46	0,50	0,56	0.68
Толщина бетонного покры- тня, см	Коэффициент d„ при коэффициенте темпе- ратуропроводности бетонною по- крытия, м2/ч			
	2.5-10 3	з.очо 3	4,0 10 3	6,0-10 3
10	0.71	0 66	0,54	0,51
20	0,97	0,94	0,89	0,82
30	1,06	1,05	1.03	0,96
40	1,06	1,06	1,07	1,05
50	1,06	1,06	1,07	1.07
Расчетный температурный градиент
в бетонной плите
^град— knh -|- Драсч^ ।
где kn — коэффициент, характеризующий
транзитный поток тепла через плиту, °С/м.
k, °С/м
Апрель........................
Май...........................
Июнь ....	............
Июль .	...................
Август
Сентябрь ................
О
15 17
17 20
18 21
И 15
0
d„ — коэфициент, зависящий от темпера
туропроводности бетона и толщины покры-
тия (табл. 28.5).
Зная расчетные колебания темпера-
туры плит бетонных покрытий, можно
определить возникающие в них напря-
жения
Учет равномерного изменения темпе-
ратуры плиты. При понижении средней
температуры бетонной плиты происхо-
дит уменьшение ее длины, сопровож-
дающееся смещением концов плиты к
середине, а при повышении температу-
ры — расширение от середины. В обоих
случаях перемещения средней части
плиты практически равны нулю.
Приближенно сопротивление переме-
щению половины плиты равно весу
полуплиты, умноженному на средний
коэффициент сопротивления сдвигу
плиты [ по основанию, и приложено
на нижней поверхности (рис. 28.9):
где L, В, h— длина, ширина и толщина
плиты, v — вес бетона; f — коэффициент
сдвига, равный 0,9—1,8.
Растягивающие напряжения в плите
от внецентренного сжатия при эксцен-
триситете е = /г/2
о = ^г(
Наиболее опасно укорочение плиты,
когда в бетоне возникают растягиваю-
щие напряжения.
Подставляя значения Т для нижних
волокон, получаем
4BLhvf ..
O = -2fi^=2^
или L = —-т-,
2v)
где Од — доля предела прочности бетона,
которая при расчете может быть передана
на восприятие температурных напряже-
ний.
По данным Л. И Горецкого,
од<(0,10 4-0,15)/?:.
При более точном решении необхо-
димо рассматривать процесс сдвига бе-
Рис. 28.9. Расчетная схема для определения нап-
ряжений в плитах жестких покрытий при равно
мерном изменении их температуры (fmax и —
максимальный и средний коэффициент сопротив-
ления сдвигу)
375
тонной плиты по основанию. Диффе-
ренциальная зависимость, связываю-
щая температурные колебания в плите
с ее горизонтальными деформациями,
имеет вид
/V (1 — ц’)
Щ =aAQtp-------------,
где N — нормальная сила в произвольном
сечении плиты;
Проф И. А. Медников дает решение
этого уравнения в следующем виде:
^тач — aAQcp ,
o^Q.,-^/1
\ th^/
л/гД 1 — В2)
И =----7,---,
Eh
где 6 тах — смещение торца плиты; о —
напряжения в средней части плиты; а. —
коэффициент температурного расширения
бетона; \Qtp — скачок средней температуры
плиты (разность средних температур бето-
на в рассматриваемый период и в период
бетонирования покрытий), L— расстояние
между поперечными швами; с, — коэффи-
циент сопротивления сдвигу плиты по ос-
нованию; п — параметр, входящий в аргу-
мент гиперболического косинуса.
При расчете длины плит но условиям
равномерного изменения их темпера-
туры необходимо учитывать, что темпе-
ратурные напряжения в жестком пок-
рытии наиболее опасны в первые дни
твердения. В этот период бетон обла-
дает малой прочностью, а возникаю-
щие в нем температурные напряжения
фактически те же, что и в затвердев-
шем бетоне. Это приводит к появлению
в раннем возрасте волосных трещин, ко-
торые со временем, развиваясь, прев-
ращаются в сквозные и становятся
причиной разрушения покрытия.
Учет неравномерного распределения
температур по толщине плиты. В уело
виях эксплуатации бетонных покрытий
всегда существует различие в темпера-
туре верхней и нижней поверхностей
плит Эта разность бывает тем больше,
чем более резкие колебания суточной
температуры данной местности в раз-
ные сезоны года. Разность температур
верхней и нижней поверхностей плиты
растет с утра. К концу дня она вырав-
нивается и вновь начинает увеличивать-
ся при охлаждении вечером, после
захода солнца. От нагрева утром верх
плиты получает большие удлинения, и
происходит выпучивание. От охлаж-
дения ночью поверхность плиты стре-
мится стать вогнутой с приподнятыми
краями. При значительном короблении
возможна потеря контакта отдельных
участков плиты с основанием.
Если свободное коробление ограни-
чивается закреплением боковых поверх-
ностей плиты штыревыми или шпунто-
выми соединениями или просто упо-
рами, в смежных плитах возникают
напряжения. При полной невозможно-
сти деформаций коробления (плита
закреплена по пяти граням с учетом
сцепления ее нижней поверхности с
грунтом основания) изгибающие на-
пряжения в плите, вызванные разно-
стью температур Д/ = /в—
aAt ЕГ1
°'= 2(1-МП’
где а — коэффициент температурного
расширения бетона; At — разность темпе-
ратур верха и низа плиты; Ев и цс — модуль
упругости и коэффициент Пуассона бетона.
Эта формула предполагает коробле-
ние по цилиндрической поверхности,
что соответствует соотношению сторон
плиты 1:1,5 и более. Если задержка
коробления неполная, то напряжения,
вызванные температурным градиентом,
будут меньше, чем вычисленные по
приведенной выше формуле. В момент
отрыва средней части плиты от основа-
ния в результате прогиба, вызванного
изгибающим моментом коробления
аА/h2 Еб
Мко₽ = 12 (I pi ) ’
в плите возникает противоположный
изгибающий момент A4B=-g—, вызван-
ный ее собственным весом, который
376
стремится вернуть плиту в первоначаль-
ное состояние. В тот момент, когда Мв
становится равным MKop или начинает
превышать его, наступает полное огра-
ничение коробления. До появления это-
го условия возможно частичное короб-
ление плиты, причем в этом случае
температурные напряжения определя-
ются изгибающим моментом от воз-
действия собственного веса плиты:
o„op = MB/U7.
Пользуясь этими формулами, можно
установить, что покрытия из длинных
плит практически всегда имеют пол-
ное ограничение возможности короб-
ления.
Покрытия из плит небольших разме-
ров испытывают обычно частичное
ограничение коробления, но при воз-
действии на них эксплуатационной
нагрузки степень ограничения короб-
ления увеличивается. Поэтому напря-
жения, обусловленные температурным
градиентом, более опасны для нового,
еще не эксплуатирующегося покрытия,
состоящего из больших плит, чем для
такого же покрытия, но состоящего из
плит малых размеров. В эксплуати-
рующемся покрытии эти напряжения
практически можно принимать наи-
большими независимо от размеров
плит.
Анализ напряжений в бетонных по-
крытиях при их короблении дан Л. И.
Горецким, который доказал, что напря-
жения от ограниченной возможности
коробления плит обычно не менее чем
в 2,5 раза превышают напряжения,
вызванные трением плиты по основа-
нию при возрастании или уменьшении
средней температуры.
При расчете температурных напря-
жения необходимо иметь в виду, что
они развиваются сравнительно медлен-
но. Особенно это относится к напряже-
ниям, вызванным сезонными колеба-
ниями температуры. Поэтому для бе-
тона необходимо учитывать влияние
на эти напряжения явлений ползу-
чести.
Практически за счет ползучести мак-
симальные значения температурных на-
пряжений могут снизиться в 2-3 раза.
28.5.	Расчет бетонных
и армобетонных покрытий
Расчетным предельным состоянием
для бетонных и армобетонных покры-
тий является предельное состояние по
прочности. Расчет сечений по прочно-
сти производят исходя из условия
(28.1). Расчетные значения изгибаю-
щих моментов в плитах однослойных
бетонных покрытий определяют при
наивыгоднейшем расположении нагруз-
ки — в углу плиты по формуле
MP=M'^kkv.	(28.6)
где М“ях — максимальный изгибающий
момент при центральном загружении плиты;
k — коэффициент, учитывающий увеличе-
ние изгибающего момента в плите при
приложении нагрузки в углу плиты, прини-
маемый равным 1,2 при устройстве стыко-
вых соединений или усиления краев плит
армированием, равным 1,5 для покрытий,
устраиваемых без стыковых соединений и
краевого армирования; kN — коэффициент,
учитывающий накопление остаточных про-
гибов в основании из материалов, не обра-
ботанных вяжущими, и принимаемый рав
ным 1.1 для участков группы А и перронов;
для оснований из материалов, обработан-
ных вяжущим, а также для участков групп
Б (кроме перронов), В и Г независимо от
вида оснований принимают kN =1.
Предельный для сечения изгибающий
момент
Мпр = т/?рЦ^^.	128.7)
где т — коэффициент условий работы
покрытий; /?Рц — расчетное сопротивление
бетона растяжению при изгибе; b и h —
расчетная ширина (обычно 100 см) и высо-
та поперечного сечения плиты покрытия;
kN — коэффициент, учитывающий число
приложений колесных нагрузок ВС за про-
ектный срок службы покрытия, определяе-
мый на основании экспериментальных дан-
ных по рис. 28.10. Проектный срок службы
жестких покрытий в расчете следует при
нимать равным 20 годам.
Расчетное число приложений нагруз-
ки u,i следует определять по формуле
п
i=l
где Uet — эквивалентное число приложе-
ний нагрузки от опоры /-го ВС, приведенное
377
к приложению нагрузки от опоры расчетного
воздушного судна и определяемое расчетом
но графику рис. 28.11;
rii — число учитываемых типов воздушных
судов; М", MS — центральные моменты со-
ответственно от нагрузок ;-го и расчетного
воздушных судов; и, — naN,— число прило-
жений нагрузки от опоры < го ВС; па —
число осей на основной опоре воздушного
судна; N, — число взлетов ВС на проектный
срок службы покрытия.
Расчетное число приложений нагруз-
ки допускается определять по формуле
м = S ku па N,,
где k„ — коэффициент приведения, при-
нимаемый по графику рис. 28.12 в зависи-
мости от отношения расчетной нагрузки
на колесо Р, i-ro ВС к наибольшей для дан-
ного аэродрома расчетной нагрузке на ко
лесо Р. Значение Р, и Р вычисляют, под-
ставляя соответствующие расчетные харак
теристики.
При расчете двухслойных покрытий
должно удовлетворяться условие (28.1)
для плит верхнего и нижнего слоев.
Предельный изгибающий момент М„р
определяют по формуле (28.7), при
этом предельный изгибающий момент в
плитах нижнего слоя, вычисленный по
этой формуле, следует умножать на по-
правочный коэффициент /г,„, опреде-
ляемый по графику на рис. 28.13.
Расчетные изгибающие моменты в
плитах верхнего и нижнего слоев двух-
слойного покрытия Мрв, МрН, кН-м/м,
на единицу ширины сечения плиты сле-
дует определять по формулам:
в плитах верхнего слоя покрытий с
совмещенными швами
k'
-----г»--
рв 1+В„/Вв’
в плитах нижнего слоя покрытий с
совмещенными швами
М^„ = Л'М"ах -Мрв;
в плитах верхнего слоя покрытий с
несовмещенными швами
Рис. 28.11. Номограмма для определения эквива-
лентного числа приложения нагрузок
. .	«V | щах
₽в = 1 + в„/вБ’
в плитах нижнего слоя покрытий с
несовмещенными швами
М рн
где M“dx — максимальный изгибающий
момент, кН-м/м, при центральном загруже-
нии однослойной плиты жесткостью + В„;
Вв, Вн — жесткость плит соответственно
верхнего и нижнего слоев, отнесенная к
единицам ширины их сечений; К' — коэф-
фициент, принимаемый равным: 1,5 — при
отсутствии стыковых соединений в верх-
нем и нижнем слоях; 1,4 — при устройстве
стыковых соединений только в нижнем слое;

378
Рис 28.12 График для определения коэффици-
ента кп
Рис. 28.13. График для определения поправочного
коэффициента при расчете двухслойных покрытий
1,2—при устройстве стыковых соединений
в верхнем и нижнем слоях или только в
верхнем слое, но с параметрами, приняты-
ми по толщине покрытия, вычисленной по
суммарной жесткости слоев; kt — коэффи-
циент, учитывающий концентрацию изги-
бающих моментов в верхнем слое двухслой-
ного покрытия над краями и углами плит
нижнего слоя (табл. 28.6)
28.6.	Расчет железобетонных покрытий
Расчетным предельным состоянием
для железобетонных покрытий явля-
ется предельное состояние по прочно-
сти и раскрытию трещин. В результа-
те расчета подбирают такие толщину
покрытия и количество арматуры, что-
бы предельное состояние не наступило.
Так как растягивающие и изгибающие
напряжения вызываются действием из-
гибающего момента, основные условия
метода предельных состояний могут
быть записаны так:

где Мр — расчетный изгибающий момент;
МЦр — предельный изгибающий момент в
расчетном сечении плиты; ат — ширина рас-
крытия трещин в расчетном сечении плит;
|ат] — предельно допустимая ширина рас-
крытия трещины, равная 0,3 мм.
Таблица 28.6
в,./в.		BJB.	k,
0	1,20	4	2,00
0.15	1,04	5	2,25
1	1,25	6	2,50
2	1.50	7	2,75
3	1,75	8	3,00
Расчетный изгибающий момент опре-
деляют расчетом плиты на действие на-
грузки от колес ВС в трех характер-
ных точках: в центре плиты, у края и
на углу В первом случае наибольшее
значение имеют положительные изги-
бающие моменты, по которым вычис-
ляют сечение нижней арматуры в сере-
дине плиты. В случае действия нагруз-
ки на края плиты расчетом определяют
сечение нижней арматуры, укладывае-
мой параллельно краю, и сечение верх-
ней арматуры, перпендикулярной к не-
му. По отрицательному изгибающему
моменту, возникающему в плите от
действия нагрузки на угол, вычисляют
общее сечение верхней арматуры, пере-
секающейся в этом углу.
Расчетные значения изгибающих мо-
ментов в различных зонах плит одно-
слойных железобетонных покрытий
Л?р=Л71пахрЛЛ ,
где М“ах kN — то же, что и в формулах
(28.6), (28.7); р— переходный коэффици-
ент, принимаемый по рис. 28.6.
При определении жесткости плиты,
необходимой для вычисления расчет-
ного изгибающего момента, железо-
бетонные сечения нельзя рассматривать
как однородные. В процессе эксплуата-
ции железобетонные покрытия рабо-
тают с трещинами в растянутой зоне,
которые снижают жесткость однород-
ного сечения плиты. При определении
жесткости железобетонных сечений учи-
тывают, что образование трещин про-
исходит как внизу плиты (под влиянием
положительных изгибающих момен-
тов), так и вверху (под влиянием
отрицательных моментов).
379
Рис. 28 14. Схема для расчета железобетонных плит
Жесткость железобетонных сечений
В, работающих с раскрытием трещин,
определяют но формуле (рис. 28.14)
х\
s—
где Fa — площадь сечения растянутой ар-
матуры; /:'а — модуль упругости арматуры;
hn—рабочая высота сечения; х—высота
сжатой зоны сечения;
х = ( - W + Л'Н2 + 26)) ;
h0 = h — 3 — d/2;
Н = — — ца; На = /bhv;
Ч а
(Об — коэффициент, учитывающий нерав-
номерность распределения деформаций
крайнего волокна сжатой грани сечения на
участке между трещинами, определяемый
в зависимости от отношения /а//г (/а — шаг
арматуры, параллельной рассматриваемо-
му сечению);
la/h ...	0,5 0.75 1,0	1 25 1 5 и
более
•фо ... .	0,79 0,67 0,59 0,63 0,48
ыа — коэффициент, учитывающий работу
бетона между трещинами в растянутой
зоне и принимаемый равным при расчете
покрытий на прочность 0,2, а при расчете
по раскрытию трещин — равным 1.
Предельный изгибающий момент для
железобетонных сечений (см рис.
28.14)
/И„р=т£а/?аг|,
где т - коэффициент условий работы;
i х
2\=П[)—у- .
Ширина раскрытия трещин в железо-
бетонных сечениях при расчетных на-
грузках
где оа — напряжение в арматуре;
оа = Л4р/(Fa z,);
£а — модуль упругости арматуры; /т — рас-
стояние между трещинами;
S„ — периметр сечения арматуры; k\ — ко-
эффициент, определяемый по формуле
М? f,
k' = 3,5 К Z) Д, “ 2;
I) — коэффициент, принимаемый равным
0,7 для арматуры периодического профиля
и 1,25 — для сварных сеток из холоднотя
нутой проволоки.
Для предотвращения коррозии арма-
туры предельно допустимую ширину
раскрытия трещин принимают не более
0,3 мм.
28.7.	Расчет предварительно
напряженных железобетонных
покрытий
Расчетным предельным состоянием
для предварительно напряженных по-
крытий являет'ся предельное состояние
по образованию трещин. В результате
расчета должны быть определены тол-
щина покрытия, площадь поперечного
сечения арматуры, предварительное на
пряжение в бетоне, при которых была
бы полная гарантия отсутствия трещин
в покрытии, т. е. чтобы предельное
состояние не наступило.
Основное условие расчета предвари-
тельно напряженных покрытий по ме-
тоду предельных состояний выражается
формулой (28 1). Расчетный изгибаю-
380
щий момент в плитах однослойных по-
крытий
Л1Р=Л4“ах^л,,
где ЛДак — максимальный изгибающий
момент при центральном загружении пли-
ты; k — коэффициент, учитывающий уве-
личение изгибающих моментов при поло-
жении нагрузки в краевых зонах плит,
принимаемый равным; 1,2 — для монолит-
ных предварительно напряженных покрытий
с двухосным обжатием при определении
расчетного момента в продольном направ-
лении (для расчёта поперечных сечений);
1,0 — для монолитных предварительно на-
пряженных покрытий с одноосным обжати-
ем, а также с двухосным обжатием при
определении расчетного момента в попереч-
ном направлении (для расчета продольных
сечений) для сборных покрытий из пред-
варительно напряженных плит; kN — коэф-
фициент, учитывающий накопление остаточ-
ных прогибов в основании и принимаемый
согласно формуле (28.6).
Для покрытий, имеющих двухосное
Обжатие (изотропные плиты), макси-
мальный изгибающий момент при цен-
тральном загружении плиты, опреде-
ляют, как и для бетонных плит (см.
§ 28.3).
В монолитных предварительно напря-
женных покрытиях с одноосным обжа-
тием в процессе эксплуатации допус-
каются продольные трещины, с возник-
новением которых жесткость покры-
тия в поперечном направлении снижа-
ется. Плита становится ортотропной,
и изгибающий момент в продольном
направлении возрастает, а в попереч-
ном убывает в сравнении с изотропной
плитой. Для покрытий, имеющих пред-
варительное напряжение в одном на-
правлении (продольном), а в другом
направлении (поперечном), армирован-
ном ненапряженной арматурой, в раз-
личных направлениях плиты жесткость
будет различная. Жесткость предва-
рительно напряженных . (поперечных)
сечений
В„=1,02£6/.
Жесткость продольных сечений, ар-
мированных ненапрягаемой арматурой,
равна жесткости обычных железобетон-
ных покрытий:
Для покрытий с различной жестко-
стью (одноосно обжатых) максималь-
ный изгибающий момент при централь-
ном загружении плиты принимают раз-
личным для продольных и поперечных
сечений.
Для поперечных сечений (предвари-
тельно напряженных)
/ \
Ках=Мх = |( М, + 2 м‘х(у} ).
\	2	/
Для продольных сечений (армиро-
ванных ненапрягаемых арматурой)
/
Си = Му= k,l Mi -|- S mSA
\	2	>
При определении изгибающих мо-
ментов Мх и Му отрицательные значе-
ния МХ(У>) не учитывают.
Для предварительно напряженных
сечений предельный изгибающий мо-
мент определяют с учетом потерь на-
пряжения арматуры от усадки бетона,
релаксации стали от возможного изме-
нения температуры в период между на-
тяжением на упоры и бетонированием,
а также от действия сил трения, возни-
кающих при температурных деформа'-
циях плит.
Предельный изгибающий момент для
предварительно напряженных сечений
определяют по предельному состоянию,
соответствующему стадии образования
трещин, с учетом работы бетона в рас-
тянутой зоне с напряжением, равным
условному сопротивлению Rpy по пря-
моугольной эпюре, а в сжатой зоне
по треугольной эпюре напряжений, про-
должение наклона которой в растяну-
тую зону отсекает на крайнем растяну-
том волокне отрезок, равный 2Rpy
(рис. 28.15).
При образовании трещин в сечении
возникают момент внутренних сил,
воспринимаемых полным приведенным
сечением, и момент сил обжатия сече-
ния относительно края ядра сечения —
ядровой точки. Ядром называют часть
сечения у центра тяжести, в которой
продольная сила, приложенная к любой
точке ядра сечения, вызывает во всем
381
Рис 28.15. Схема для расчета предварительно напряженных покрытий на трешиностойкость
сечении напряжения одного знака.
С использованием этих особенностей
после ряда преобразований получена
формула для определения предельного
изгибающего момента Л/пр для предва-
рительно напряженных сечений
Л1„р=т|(/?1„ — о„т)^(Л„ + Л1об],
где т — коэффициент условий работ;
/?ти — расчетное сопротивление растяжению
при изгибе при расчете предварительно
напряженных сечений по образованию тре-
щин; k„ — коэффициент, определяемый по
рис. 28.10; о„т—потери предварительного
напряжения в бетоне от трения, принимае-
мые для монолитных покрытий равными
0,1 МПа на каждые 10 м длины напрягае-
мого участка, а для сборных покрытий,
имеющих гладкую нижнюю поверхность,
равной пулю (о„т=0); 11/о— упругий мо-
мент сопротивления сечений, равный bh~/6;
M”ti — момент равнодействующей усилий в
нижней и верхней напрягаемой арматуре
относительно оси, нормальной к плоскости
изгиба и проходящей через ядровую точ-
ку, наиболее отдаленную от(зоны сечения,
трещинообразование в которой проверяют
ро формуле
Моб = т ,{Faa„ -J- FM)(r„ ± со);
тТ— коэффициент точности натяжения ар
матуры; F„ и F'u - площади сечения напря
гаемой арматуры, расположенной соответ
ственно в растянутой и сжатой зонах се-
чения; о„ и сф, — предварительные напря
жения в напрягаемой арматуре; гя — рас-
стояние от ядровой точки до центра тя
жести сечения, для прямоугольных сече-
ний г„ = /г/6, во — эксцентриситет приложе-
ния равнодействующей усилий в напря-
гаемой арматуре относительно центра тя-
жести сечения;
Ли 17 „ Ун + /' й Щ </,,
вп =-----------------:
Ni)=F„g„ + F'hg'„.
Знак «плюс» перед во принимают в тех
случаях, когда точка приложения равнодей-
ствующей усилий в напрягаемой арматуре
и рассматриваемая зона сечения находят-
ся по одну сторону от горизонтальной
оси, проходящей через центр тяжести се-
чения, и знак «минус»— когда они нахо-
дятся по разные стороны от оси; у„ и у', —
расстояния от горизонтальной оси, прохо-
дящей через центр тяжести сечения до
верхней арматуры;
Ол = О0 Оп» == Оо 0П-
Здесь оо и об — предварительные напря-
жения (без учета потерь) соответственно
в нижней и верхней арматуре, принимае-
мые равными:
для стержневой арматуры
oo = o6 = /?ai । — р';
для арматуры из высокопрочной прово-
локи и прядей
оо = об = 0,8/?И| । —р';
/?ап — расчетное сопротивление арматуры
растяжению; р' — допускаемое отклонение
величины предварительного напряжения ар-
матуры, принимаемого по нормативным
382
данным (СНиП 11-21-75); оп и о„ — вели-
чины потерь предварительного напряжения
соответственно в нижней и верхней арма-
туре.
Потери предварительного напряже-
ния
Оп = Оп = оу-|-ар4-апл,
где Оу, ор и ог1.п — потери предваритель-
ного напряжения арматуры от усадки бето-
на, релаксации напряжений и от ползучести
бетона, определяемые по нормативным
данным.
Предварительное напряжение в бе-
тоне
°б — ~ь/Г °т|П
где F — площадь напрягаемой арматуры;
b и h — ширина и высота сечения плит
покрытия.
При армировании плит р поперечном
направлении ненапряженной арматурой
предельный изгибающий момент опре-
деляют, как для о’бычных железобе-
тонных сечений.
При расчете предварительно напря-
женных железобетонных плит сборных
покрытий необходимо учитывать сле-
дующие особенности их конструкций
и условий работы;
1)	плиты сборных покрытий имеют
значительно меньшие размеры по срав-
нению с плитами монолитных конструк-
ций;
2)	в соединениях плит контакт менее
плотный, чем при монолитных покры-
тиях;
3)	технология бетонирования плит
сборных покрытий в заводских усло-
виях более совершенная, чем моно-
литных плит в полевых условиях;
4)	при расчете плит сборных покры-
тий необходимо учитывать напряжения,
которые возникают в плитах при подъе-
ме их краном во время погрузочно-
разгрузочных работ и монтажа.
Уменьшение размера плит в плане,
начиная с определенных пределов, вы-
зывает уменьшение возникающих в
них изгибающих моментов (при посто-
янных нагрузке и упругой характери-
стике плиты). В подавляемом большин-
стве размеры плит сборных аэродром-
ных покрытий достаточны для того,
чтобы при центральном загружении
их рассматривать как бесконечные.
При использовании для сборных покры-
тий типовых плит расчет производят
только по образованию трещин пред-
варительно напряженного сечения в
средней части плиты.
Расчетное значение изгибающего мо-
мента в плитах определяют при цен-
тральном загружении.
Проверка краевых участков плит, а
также расчет прочности сечений, арми-
рованных как напрягаемой, так и нена-
прягаемой арматурой, может в этом
случае не производиться. Расчетные
моменты в плитах сборных покрытий
можно определять и при нецентральном
загружении. В сборных покрытиях из
плит с напрягаемой арматурой только
в одном направлении при расчете учи-
Рис. 28.16. Схема для определения переходных коэффициентов в расчете плит сборных покрытий с
двухосным (/) и с одноосным обжатием (II):
а, в — для положительных моментов; б, г — для отрицательных моментов
!fid Пу
0,71
в рай со
' стыковыми
соединениями
Свободный край
383
тывают перераспределение внутренних
усилий, возникающее в плитах вслед-
ствие различной жесткости продольных
и поперечных сечений. Расчет произ-
водят так же, как и монолитных покры-
тий, но переходные коэффициенты при
нимают другие (рис. 28.16). Это связа-
но с отмеченными выше особенностями
работы плит сборных покрытий. Значе-
ния переходного коэффициента для
края со стыковыми соединениями при-
нимают в тех случаях, когда эти соеди-
нения устраивают по всему периметру,
во всех швах, включая температурные.
В остальных случаях расчетным явля
ется свободный угол.
Для сборных предварительно напря-
женных железобетонных покрытий ко-
эффициент условий работы т повы-
шают на 10 % за счет более совершен-
ной технологии их устройства.
При расчете плит в процессе погру-
зочно-разгрузочных работ и монтажа
плиту рассматривают как опертую в че-
тырех точках и нагруженную равно-
мерно распределенной нагрузкой от
веса железобетонной плиты с коэффи-
циентом динамичности 1,5.
28.8. Расчет толщины упрочненных
оснований под жесткие покрытия
Толщину упрочненных оснований из
материалов, обработанных вяжущими,
для бетонных и армобетонных покры
тий, обладающих значительной жест-
костью, определяют с учетом того, что
изгибающий момент от внешней нагруз-
ки распределяется пропорционально
жесткости покрытия и основания
Толщину оснований железобетон-
ных, предварительно напряженных и
сборных покрытий, имеющих меньшую
жесткость, определяют на основе тео-
рии расчета нежестких покрытий.
При расчете нежестких покрытий на
пряжение о по вертикали для двухслой-
ной системы выражается эмпирической
зависимостью
(28.8)
где р — интенсивность давления на
штамп; zSKB — эквивалентная глубина рас-
сматриваемого сечения; d — диаметр штам-
па; а — коэффициент концентрации, при
нимаемый для оснований под жесткими
покрытиями равным 2, а для нежестких
покрытий — равным 1
Придерживаясь положений, рассмот-
ренных в гл. 27, и выражения (28.8),
получим формулу Для определения от-
носительной толщины искусственного
основания:
где h — потребная толщина искусствен-
ного основания; d — диаметр круга, экви-
валентного площади передачи нагрузки на
основание; Еи — модуль упругости грунта;
Езкв — эквивалентный модуль упругости;
Ei — модуль упругости искусственного ос-
нования.
При устройстве под жесткими покры-
тиями прочного искусственного осно-
вания увеличиваются модули упруго-
сти:
1) за счет значительного уменьшения
относительных прогибов искусственных
оснований жестких покрытий (в = 0,001)
по сравнению с нежесткими покрытиями
(е = 0,02 4-0,06), вследствие чего мо-
дули материала оснований жестких
покрытий возрастают в 3,5—6,0 раз;
2) за счет увеличения площади пе-
редачи давления на грунт и вследствие
этого уменьшения его относительных
деформаций.
Коэффициент kt] увеличения диа-
метра площади передачи давления от
искусственного основания на подсти-
лающий грунт может быть определен
по формуле Н Н. Иванова и А. Н. За
щепина
где do - диаметр круга, эквивалентного
площади передачи нагрузки от искусствен-
ного основания на грунт; d h, Е и Ео —
то же, что и в формуле (28.9).
384
Коэффициент увеличения' модуля
упругости грунта при повышении диа-
метра площади передачи нагрузки, по
данным проф. И. И. Черкасова, для
d> 75 см (что характерно для подав-
ляющих числа случаев) может быть
принят равным 1,12. Учитывая это,
коэффициент увеличения модуля упру-
гости грунта
Увеличение модулей упругости мате-
риалов оснований за счет уменьшения
прогибов искусственных оснований и
увеличения площади передачи давле-
ния на грунт нужно учитывать при
пользовании формулой (28.9).
Для удобства расчета составлена но-
мограмма, позволяющая определить
отношение d/h и толщину оснований
жестких покрытий. Конструкцию осно-
вания назначают, сопоставляя предель-
ный Л1пр и расчетный Л4Р изгибающие
моменты. Ниже приведен порядок рас-
чета толщины упрочненных оснований
под жесткие покрытия для двух рас-
смотренных случаев.
Бетонные и армобетонные покрытия
на основаниях из материалов, обра-
ботанных вяжущими. Необходимую
толщину упрочненных оснований под
бетонные и армобетонные покрытия
определяют в следующем порядке:
назначают материал искусственного
основания и устанавливают значения
его расчетного сопротивления на рас-
тяжение при изгибе /?рии;
предварительно назначают толщину
искусственого основания и определяют
его жесткость по формуле
г,	Е/г3
где Е, ц — модуль упругости и коэффи-
циент Пуассона материала искусственного
основания;
определяют расчетные изгибающие
моменты в" покрытиях по формулам:
для однослойных покрытий
В
Ч =-Б- /'Д-(281°)
Dn T- Do
13 Зак. 1027
для верхнего слоя двухслойных по-
крытий с совмещенными иЛами
В, „
Л4в = -^-м“ах*Р;	(28.11)
для нижнего слоя двухслойных по-
крытий с совмещенными швами
Мн = -^М“ах* р; (28.12)
для верхнего слоя двухслойных по-
крытий с несовмещенными швами
Мв = -^-М“ахА!1р;	(28 13)
для нижнего слоя двухслойных по-
крытий с несовмещенными швами
В
Мн	(28.14)
В формулах (28.10) — (28.13) В„ — жест-
кость плиты однослойного покрытия, от-
несенная к единице ширины ее сечения;
Вв, Вк — жесткость плиты соответственно
верхнего и нижнего слоев двухслойного
покрытия, отиесенндя к единице ширины
ее сечений; Во — жесткость обработанного
вяжущими слоя основания В = Вв-|-В„-|-
фВо; Л4^ах —изгибающий момент при
центральном загружении, вычисляемый как
для однослойной плиты с суммарной жест-
костью Вв + Во.
При расчете двухслойного покрытия
изгибающий момент определяют
как для однослойной плиты с суммар-
ной жесткостью В ;
р= 1-0,16700;
©о — величина, определяемая по графику
рис. 28.17 в зависимости от значения:
vb = Bb/Bo — для формулы (28.10);
тв = (Вн + Вв)/Во — для формул (28.14) и
(28.12);
vb = Bb/Bo — для формулы (28.13);
k — переходной коэффициент, определяе-
мый согласно формуле (28 6); k', kt —
коэффициенты, определяемые согласно
§ 28.5.
Для двухслойных покрытий с несов-
мещенными швами должно дополни-
тельно удовлетворяться условие
1. Если это условие не удовлетворе-
но, принимают р£=1. После вычисле-
ния расчетных изгибающи-х моментов
385
Рис. 28.17. График для определения 0о
проверяют выполнение условия проч-
ности (28.1) для плит верхнего и ниж-
него слоев
Предельный изгибающий момент оп-
ределяют по формуле (28.7),хпри этом
для -двухслойных покрытий предель-
ный изгибающий момент в плитах ниж-
него слоя умножают на поправочный
коэффициент, определяемый по рис.
28 13.
Железобетонные, предварительно на-
пряженные монолитные и сборные по-
крытия. Необходимую толщину уп-
рочненных оснований под сборные по-
крытия, железобетонные и предвари-
тельно напряженные монолитные по-
крытия определяют в следующем по-
рядке:
находят значения требуемого коэф-
фициента постели стр и упругой харак-
теристики плиты в /тр, при которых
соблюдается условие прочности покры-
тия Мр<Мпр;
выбирают материал основания и ус-
танавливают значение его модуля уп-
ругости;
вычисляют величины ------——	и
1,8/трстр и
Е
।	. и по номограмме рис. 28.18 оп
ределяют точку пересечения кривых,
где / — упругая характеристика плиты,
лежащей на грунте с коэффициентом
постели с;
по номограмме на рис. 28.18 опреде-
ляют значение отношения dycn/h0QH\
определяют значение условного диа-
метра площади передачи нагрузки на
основание:
где kw — принимают по графику на
рис. 28.19 в зависимости от отношения
величин жесткости плит покрытия в на-
правлении осей х и y — Ву/В/, ka при-
нимают. в зависимости от отношения радиу-
са круга, равновеликого площади отпе-
чатка шины одного колеса опоры ВС, к
требуемой упругой характеристике плит
покрытия /тр:
а=1Г//тр .	.	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
ка	1,042	1,095 1,14 1,19 1,24
а = В//тр .	.	0,6	0,7	0,8	0,91,	0,10
Ка ....	1,30	1,365 1,43 1,58
Затем определяют требуемую толщи-
ну основания:
^осн

При проектировании оснований, со-
стоящих из двух и более слоев, слой
из материалов, укрепленных вяжущи-
ми, приводят к материалу верхнего
слоя по формуле
Лэкв =	/£„-
Для слоев из материалов, не обрабо-
танных вяжущими, определяют эквива-
лентный коэффициент постели системы,
состоящий из необработанного основа-
ния и грунта. При этом условный
диаметр передачи нагрузки
2,5/
лК
386
Ерсн
1,811
Рис. 28.18. Номограмма для определения толщины упрочненных оснований под железобетонные пок-
рытия (монолитные и сборные)
\
тогда модуль упругости грунта сос-
тавит
£гр= \$Чвсъ,
28.9. Расчет усиления существующих
покрытий при реконструкции
аэродромов
Расчет слоя усиления жестких по-
крытий с теоретической точки зрения
представляет более сложную задачу,
13*
чем расчет двухслойных жестких по-
крытий. В данном случае расчетная
схема представляет собой двухслой-
ную плиту, лежащую на упругом ос-
новании, к любому участку которой
может быть приложена нагрузка от опо-
ры ВС. При этом следует учесть нали-
чие или отсутствие сцепления между
слоями, наличие трещин в плитах ниж-
него слоя, их количество. Эти далеко
не полно изложенные специфйческие
особенности еще более усложняют тео-
ретическое решение данной задачи.
387
Рисл 28.19. График для определения коэффици
ента Kw
Поэтому способы расчета слоя уси-
ления жестких покрытий построены на
широком использовании опытных и тео-
ретических данных.
При расчете жесткого слоя усиле-
ния жестких аэродромных покрытий
должно выполняться условие
Л4р Л4пр,
где Л4р, Мпр — соответственно расчетный
и предельный изгибающие моменты в верх-
нем слое (слое усиления).
При усилении монолитных бетонных
или армобетонных покрытий слоем из
монолитного бетона или армобетона
расчетный изгибающий момент слоя
усиления вычисляют как для верхнего
слоя двухслойных покрытий с несовме-
щенными швами. При Этом расчетная
толщина существующего покрытия
(нижнего слоя) зависит от его катего-
рии разрушения (см. табл. 22.11) (/1?—
толщина существующего покрытия):
Категория разрушения . .
Расчетная толщина суще-
ствующего покрытия . .
I II III
he	0,9/г‘ 0,8/г'
Существующее покрытие IV катего-
рии разрушения используют как ис
кусственное основание с модулем уп-
ругости 600 МПа.
При усилении монолитных железобе-
тонных покрытий слоем из монолитного
бетона или армобетона существующее
Железобетонное покрытие следует при
расчете учитывать как армобетонное.
При усилении сборных предваритель-
но напряженных и монолитных бетон-
ных и армобетонных покрытий сборны-
ми предварительно напряженными же-
лезобетонными плитами расчетный мо-
мент в слое усиления
fe, k. Л4“
в л	л I max
М =-----------
р’в 1+в„/в/
При усилении существующего желе-
зобетонного покрытия слоем из моно-
литного железобетона расчетный изги-
бающий момент в слое усиления
.	_ ММт»х
1	+ В„/Вв’
где ЛГг1пах — наибольший изгибающий мо-
мент в бесконечной плите с суммарной
жесткостью, равной б„ + Вв, ki — коэф-
фициент, определяемый по табл. 28.7;
kx — коэффициент, учитывающий перерас-
пределение внутренних усилий в ортотроп-
ных плитах и принимаемый по графику
рис. 28.8; В„, В„ — жесткость соответ-
ственно нижнего (существующего^ и верх-
него слоев покрытия; k — коэффициент,
определяемый по рис. 28.6.
Толщина слоев асфальтобетона Л0б,
необходимая для усиления существую-
щего жесткого покрытия
h-аб — л/^б /^аб (^тр	^аб min >
где Лтр — требуемая для заданной рас-
четной нагрузки толщина однослойного бе-
тонного покрытия; he — толщина бетонного
покрытия, эквивалентная по несущей спо-
собности существующему покрытию, прини-
маемая равной для покрытий: бетонных
ЛС=ЛР; армобетонных — Лс=1,1/гр; железо-
бетонных с ненапрягаемой арматурой при
проценте армирования: 0,25Лс = 1,1АР;
0,30Лс=1,2Лр; 0,35Ас= 1,32/гр; 0,40/гс =
= 1,41ЛР; сборных и монолитных предвари-
тельно напряженных ЛС=1,6ЛР; £a6miri—
минимальная толщина слоя усиления из
асфальтобетона; £б, £аб—модули упруго-
сти бетона и асфальтобетона, hv — рас-
четная толщина существующего покрытия.
При определении толщины требуемо-
го однослойного бетонного покрытия
необходимо характеристики материа-
лов, типы швов и стыковых соединений
принимать как для существующего по-
крытия, значение коэффициента дина-
388
Таблица 28.7
Вид материала	Вид разрушений в зоне колеи главных опор расчетного ВС	*,
Материалы, обработан-	Материал слоя — однородный, прочный, разрушений и из-	1,00
ные вяжущими	носа не имеется	
	На покрытии отдельные редкие трещины (поперечные, про- дольные, косые)	0,90
	На покрытии деформации в виде частых трещин, иногда	0,80
	связанных между собой (продольных, поперечных, косых)	0.60
	На покрытии значительные деформации в виде сетки тре- щин размером 0,5—0,6 м в поперечнике	
	То же, в виде густой сетки трещин со сторонами менее 0,15—0,2 м в поперечнике и просадками в месте трещин	0,50
	Качество щебеночного (гравийного) материала не отли- чается от первоначального или срок службы менее 2 лет	1,00
Каменные материалы,	В щебеночном (гравийном) слое имеются отдельные раз	0,90
не обработанные вяжу-	давленные щебенки (5—10%), наблюдается внутренний	
щими	износ или в слое щебня содержится до 10% мелочи раз- мером менее 2 мм	
	Содержание раздавленных щебенок в слое 15—20 % или наличие в слое мелочи менее 2 мм в количестве 15—20 %	0,70
	Содержание раздавленных щебенок в слое 25 —30 %	0,50
Песчаные слои	Песок чистый, коэффициент фильтрации соответствует пер- воначальному	1,0
	Песок слегка загрязнен, коэффициент фильтрации ниже первоначального на 20—25 %	0,80
	Песок сильно заилен, частично перемешан с грунтом	0,50
Примеча ние. Для нежестких покрытий в зону колеи входят участки покрытий шириной по 2,5 м в стороны
от осн главной опоры расчетного воздушного судна.
мичности ka уменьшать на 15 % по
сравнению с данными, приведенными в
табл. 25.2; коэффициент условий рабо-
ты устанавливать с учетом поправоч-
ного коэффициента km, определяемого
по графику на рис. 28.13.
Расчет усиления нежестких покрытий
выполняют как вновь проектируемых
покрытий; учитывая конструктивные
слои существующих покрытий и основа-
ний и их состояние.
При усилении существующих нежест-
ких покрытий жестким слоем рассмат-
ривают существующий слой как искус-
ственное упрочненное основание со
средним модулем упругости:
2________А, £, Л,
р —	—
с₽ ЕЛ, ’
где hi — толщина конструктивных сло-
ев нежесткого покрытия; Е, — модуль упру-
гости конструктивных слоев; Л, — пони-
жающие коэффициенты к модулям упру-
гости, принимаемые по табл. 28.7.
Контрольные вопросы
1.	Назовите основные наложения расчета
прочности жестких покрытий.
2.	Как определить температурные напряже-
ния в плитах жестких покрытий?
3.	Каковы принципы расчета бетонных по-
крытий?
4	Назовите основные положения расчета
железобетонных покрытий.
5.	Каков принят порядок расчета предвари-
тельно напряженных покрытий?
6.	Каковы принципы расчета конструкций
усиления жестких покрытий при реконструк-
ции аэродромов?
Глава 29
СИСТЕМНОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ
АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ЭВМ
29.1. Принципы системного
проектирования покрытий
В современной технологии автомати-
зированного проектирования аэродром-
ные покрытия следует разрабатывать
с соблюдением следующих основных си-
стемных принципов.
Многовариантность. Данный принцип
основан на анализе различных техно-
389
логических схем будущего строитель-
ства и возможностей строительных
организаций; ожидаемых условий экс-
плуатации на расчетный срок, приня-
тый в Строительных нормах и прави-
лах на проектирование (минимум 25—
30 лет); широком использовании в раз-
рабатываемых вариантах местных
строительных материалов и достижений
современной науки по использованию
некондиционных материалов; учете сте-
пени дефицитности и фондируемости
строительных материалов.
Оптимизация конструкций покрытий.
Принципы оптимизации должны охва-
тывать не только сами конструктивные
решения, но и предложения по их реа-
лизации в строительном потоке, а также
предложения по контролю качества,
поскольку опасные дефекты, как пока-
зывает практика, возникают именно в
процессе возведения покрытий, и эти
дефекты (например, недостаточный
уход за свежеуложенным бетоном или
его недоуплотнение) в значительной
степени влияют на долговечность по-
строенных аэродромных сооружений.
Широкое использование современ-
ных методов расчетов и конструиро-
вания покрытий. Проектное решение
должно учитывать грунтовые и гидро-
геологические условия района строи-
тельства, особенно при проектирова-
нии объектов в сложных гидрогеоло-
гических условиях (на вечной мерзлоте,
заторфованных и закарстованных уча-
стках, переувлажненных грунтах). Для
этих целей должны широко применять-
ся методы математического, а в ряде
случаев и физического моделирования
работы конструкций покрытий в широ-
ком Диапазоне варьируемых вЪздей-
ствующих параметров.
Моделирование предстоящих условий
эксплуатации покрытий. При таком
подходе достаточно задать ЭВМ геомет-
рические размеры, виды материалов,
способы расчета и изготовления кон-
струкций покрытий и характеристики
будущей эксплуатации По этим данным
ЭВМ определит необходимые парамет-
ры прочности, стоимости и надежности
проектируемых покрытий и укажет,
какие из них выходят за поставленные
ограничения. Такое моделирование по-
390
зволяет исследовать большое число
вариантов новых технических решений
для различных режимов эксплуата-
ции.
Оценка надежности решений искус-
ственных покрытий. В процессе экс-
плуатации может меняться характер
воздействия на дорожные и аэродром-
ные покрытия таких факторов, как
превышение температуры окружаю-
щей среды (не предусмотренное норма-
ми), ненормируемые колебания уровня
грунтовых вод и устойчивой верховод-
ки, изменение состава взлетных масс
ВС, увеличение динамического их воз-
действия на покрытия из-за неровно-
стей’и деформаций. В процессе экс-
плуатации покрытий происходит ста-
рение и износ многих материалов, что
приводит к снижению их несущей спо-
собности.
Суммарное воздействие всех влияю-
щих на искусственные покрытия аэрод-
ромов факторов является многофактор-
ным вероятностным процессом и сте-
пень надежности покрытий в процессе
эксплуатации все время меняется, а
поэтому требует проверки уже на ста-
дии проектирования.
Возможность изменения конструктив-
ных решений. Следует предусматривать
замену первоначального проектного
решения (на базе вариантного проек-
тирования) в сбойных ситуациях строи-
тельных организаций в непредвиден-
ных случаях, не зависящих от строи-
тельных организаций. Замена мате-
риалов (соответственно и конструктив-
ных слоев) должна производиться опе-
ративно, без нарушения требований к
проектной надежности и долговечности
конструкций покрытий.
Многовариантность задачи отыска-
ния оптимальной конструкции в ус-
ловиях большого разнообразия строи-
тельных материалов и видов жестких
покрытий делает ее практически нераз-
решимой без применения математиче-
ских моделей и использования ЭВМ.
Блок-схема расчетной конструктивной
подсистемы автоматизированного про-
ектирования аэродромных покрытий
приведена на рис. 29.1
Данная схема составлена с позиций
системного подхода и охватывает прак-
тически все возможные виды аэродром-
ных покрытий. Процесс поиска рацио-
нальных конструкций начинается с вво-
да исходных данных об условиях за-
гружения покрытия (класс аэродрома,
ВС и интенсивности их движения), гео-
графических и гидрогеологических ус-
ловиях районах строительства, видах
строительных материалов и их стои-
мости по соответствующим справоч-
ным данным в памяти ЭВМ. Если в
информации имеются ошибки, выда-
ется сообщение об ошибке и дальней-
ший расчет прекращается. В противном
случае проверяют код покрытия, и про-
грамма переходит к расчету его проч-
ности.
Для кода покрытия, равного нулю
(нежесткое), производят расчет этого
типа покрытия. При невыполнении ос-
новного условия предельного состоя-
ния для покрытий производят коррек-
тировку толщин конструкции и выбор
других материалов, и расчет повто-
ряют. В случае выполнения условий
прочности включается блок оптими-
зации, осуществляется выбор лучшего
на данном этапе варианта решения и
проверка его на оптимальность. Если
решение оптимально, печатаются ре-
зультаты расчета, и программа закан-
чивает свою работу. В противном слу-
чае снова корректируются толщины или
виды материалов, и расчет повторя-
ется.
Если код покрытия больше нуля
(жесткое), проверяют уровень надеж-
ности бетонных и армобетонных по-
крытий. При уровне надежности, отлич-
ном от стандартного (nffenee 0,7), уточ-
няют коэффициент условий работы. За- -
тем, в зависимости от кода жесткого
покрытия, включают блоки 15, 17—19,
21, 23 или 24, определяющие расчетный
и предельный изгибающие моменты.
Для железобетонных покрытий прове-
ряется допустимая ширина раскрытия
трещин. Если ширина недопустима,
включают блок признака увеличения
толщины покрытия.
Затем проверяют условие прочности:
Л4Р<М„Р.	(29.1)
При невыполнении этого условия
и возможности устройства искусствен-
ного основания, обработанного цемен-
том, дополнительно проверяют выпол-
нение условия
и устанавливают необходимую толщину
искусственного основания. Если искус-
ственное основание не требуется или не
выполняется условие (29.2), увеличи-
вают толщину покрытия, и расчет по-
вторяется. В случае выполнения усло-
вия (29.1) проверяют условие
—< 0,05.	(29.3)
^*пр
При невыполнении условия (29.3)
уменьшают толщину покрытия, и рас-
чет повторяется. В случае выполнения
условия (29.3) включают блок опти-
мизации, который выбирает лучший
на данном этапе вариант решения и
проверяет условия его оптимальности.
Если условия оптимальности не выпол-
няются, изменяют управляемые пере-
менные задачи, и расчет повторяется.
При нахождении оптимального решения
печатаются результаты расчета, и про-
грамма заканчивает свою работу.
29.2. Программа расчета на ЭВМ
однослойных и двухслойных
монолитных бетонных покрытий
и конструкций усиления
Программа расчета толщины кон-
структивных слоев жестких аэродром-
ных покрытий состоит из основной про-
граммы PROC OPTIONS и 11 подпро-
грамм. Программа написана на языке
PL-1.
В качестве исходных данных для
работы программы используют те же
данные, что и при ручном счете Ре-
зультаты расчета выводятся на листинг
в виде следующих значений: давление
в пневматических шинах авиаколес Q;
нагрузка на опору Р; количество колес
на главной опоре N; коэффициент ус-
ловий работы для верхнего слоя по-
крытия М-, толщина верхнего слоя Н1
и нижнего Н2 покрытия.
391

|-з —--------
Поиск и
контроль
справочной
информации
Нет
Да
Нет
Нет
Нет
Да
нет
Нод
покрытия
Код
покрытия
1 или 2
Нод
покрытия
Код
покрытия
Воспитан-
Надежность
г-13----------
Определение
коэффициента
условий, рабо-
ты по задан-
ной надежно-
сти
------]------
Да
Да
Да
Расчет
нежестноео
покрытия
Определение '
Мр а МПр
двухслойных
покрытий
г-15----------
Определение
Мр и Мрр
бетонных и
армобетонных
покрытий
г-17-----------
Определение
Мр, Мпр, а?
железобетон-
ных покрытий
Г21----------
Определение
Мри Мрр
монолитных
напряженных
покрытий
г23----------
Определение
Мр и Mqp
сборных
покрытий
Ст-вГо,-]
нет
V19
Признак
увеличения
толщины
покрытия
PRWD=2
Изменение
управляемых
переменных
Рис. 29.1. Блок-схема расчетной конструктивной
Блок-схема алгоритма расчета проч-
ности рассматриваемых разновидностей
жестких покрытий приведена на рис.
29.2.
Описание основной программы. Ос-
новная программа PROC OPTIONS
включает следующие группы операто-
ров:
392
операторы .объявления размерности
и типа переменных и констант, а также
операторы ввода — вывода исходных
данных;
операторы, вызывающие подпрограм-
мы, по которым ведется поиск таблич-
ных значений для искомых перемен-
ных (подпрограммы TABL, ТАВСОЕ,
Да
Включение при-
знака увеличе-
ния толщины
PKWB=2
подсистемы аэродромных покрытий
TABKIT, ТАВС, TAB, TABDR,
TAB КМ);
операторы для расчетов по опреде-
лению изгибающих моментов и расчет-
ных характеристик плит покрытия /И®,
Жр, I, h;
операторы для определения макси-
мального суммарного изгибающего мо-
мента;
операторы для определения .мак-
симального изгибающего момента
Afu •
1max»
операторы, определяющие расчетные
моменты в зависимости от типа по-
крытий (однослойные или двухслой-
393
Ввод
исходных данных
п—г-—i
П Ввод
II подпрограмм „ТАВ
г---3	♦	—
Рх^КдПр
Рис. 29.2. Блок-схема алгоритма расчета прочности однослойных и двухслойных монолитных бетон-
ных и армобетонных покрытий и конструкций усиления
ные), а также от типа основания (об-
работанное или не обработанное вя-
жущими);
операторы оценки отношения (Л4пр —
— Afp)/Afnp по допускаемым значениям
ВЕТ (0Д5) и в случае нахождения в
разрешающем интервале вывод на пе-
чать результат» в о’овчан in програм-
мы;
394
операторы итераций — изменения
толщины слоев покрытий и повторе-
ния вычислений в случае непопадания
отношения (Л4„р— Л4р)/Л4пр в заданные
границы.
Описание подпрограмм. Подпрограм-
мы, имеющие название TAB, ведут
поиск необходимых табличных значе-
ний.
1.	Подпрограмма TABL по заданной
нормативной нагрузке в табл. 28 СНиП
2.05.08-85 находит значения нагрузки
на опору Р, давления в пневматической
шине Q и число колес на главной опо-
ре N.
2.	Подпрограмма ТАВСОЕ в зависи-
мости от группы участков, давления в
пневматических шинах и вида покры-
тия по табл. 30 и 31 СНиП 2.05.08-85
находит значения коэффициентов дина-
мичности KDN, перегрузки NP и ус-
ловий работы М.
3.	Подпрограмма TABKIT по задан-
ным значениям группы участков по-
крытий, вида грунта и интенсивности
движения определяет значения коэф-
фициентов kn и k„.
4.	Подпрограмма ТАВК в зависимо-
сти от дорожно-климатической зоны,
типа местности и вида грунта по при-
ложению 4 СНиП 2.05.08-85 находит
значение коэффициента постели грун-
та ks.
5.	Подпрограмма TAB (BRI, ЕВ) по
заданной марке (классу) бетона оп-
ределяет расчетную характеристику
бетона на изгиб и модуль упругости
бетона (по приложению 9 СНиП
2.05.08-85).
6.	Подпрограмма TABOSN находит
значения модулей упругости и рас-
четное сопротивление при изгибе ма-
териала искусственного основания, об-
работанного цементом (табл. 4 прило-
жения 9 СНиП 2.05.08-85).
7.	Подпрограмма TABDR по задан-
ной категории нормативной нагрузки
определяет условный диаметр круга
передачи нагрузки на основание.
8.	Подпрограмма INTERI является
вспомогательной и находит в соответ-
ствии с алгоритмом линейной интерпо-
ляции номер столбца или строки (в
табл. 2 приложения 10 СНиП 2.05.08-85)
единичных моментов, по которым в
дальнейшем осуществляется поиск
значений аргументов, ближайших к
данному, как справа, так и слева.
9.	Программа интерполяции INTERP
определяет значения функции по двум
значениям аргументов (KSI и ЕТТ)
аналогично подпрограмме 8 и устанав-
ливает моменты MX и MY.
10.	Подпрограмма определения нуле-
вого значения f(a)INTER2 рассчитыва-
ет по табл. 1 приложения 10 СНиП
2.05.08-85 функцию f(a)
11.	Подпрограмма ТАВКМ опреде-
ляет поправочный коэффициент km
при расчете толщины усиленного бетон-
ного покрытия (по графику приложе-
ния 10 СНиП 2.05.08-85).
12.	Подпрограмма 1NTERQ использу-
ется при наличии искусственного осно-
вания, обработанного вяжущим, для
определения по графику приложения
11 СНиП 2.05.08-85 значения Q0.
29.3. Оптимизация монолитных
однослойных и двухслойных
бетонных и армобетонных покрытий
и конструкций усиления (
Рассмотрим задачу оптимизации
жестких аэродромных покрытий (рис.
29.3) с учетом требований метода рас-
чета прочности покрытий по СНиП
2.05.08-85 (см. § 29.2)
Все переменные, представленные на
схеме, являются управляющими, т. е
могут изменяться в процессе поиска
оптимального решения и влияют на ре-
зультат оптимизации:
ПАВ — толщина слоя асфальтобе-
тона, укладываемого на
жесткое аэродромное по-
крытие;
WP1 — вид верхнего слоя жесткого
покрытия (бетон или армо-
бетон);
Н1 — толщина верхнего слоя по-
крытия;
1.	Асфальтобетон
I.	бетон и армобетон
k. Искусственное основание, обработанное цементом
5.	Искусственное основание, необработанное
6.	Или обработанное органическим вяжущим
7/ /// ~/// 77/ 7// /// /// 7/7 /// /У/ /77 777 z
7,	Грунт
Рис 29.3. Расчетная схема для математической
модели задачи оптимизации жестких покрытий
395
RBI — расчетное сопротивление
бетона растяжению при из
гибе верхнего слоя покры-
тия;
WP2 — признак наличия или от-
сутствия нижнего слоя по-
крытия;
Н2 — толщина нижнего слоя по-
крытия;
RB2 — расчетное сопротивление
бетона растяжению при из-
гибе нижнего слоя покры
тия;
HOSN — толщина искусственного ос-
нования, обработанного цщ
ментом;
WSOSN — вид материала искусствен-
ного основания, обработан-
ного цементом;
HOI, С1 — толщина и коэффициент
постели верхнего слоя ис-
кусственного основания, не
обработанного вяжущими
или обработанного неорга-
ническими вяжущими;
НО2, С2 — толщина и коэффициент
постели нижнего слоя ис-
кусственного основания, не
обработанного вяжущими
или обработанного орга-
ническими вяжущими.
В качестве условия оптимизации
примем минимум приведенных строи-
тельных и эксплуатационных затрат
Спр-
Таким образом, критерий оптималь-
ности конструкций жестких аэродром-
ных покрытий можно записать:
сПр =f Ло + Свр +	+ ЛХ->пйп,
где ko — затраты на строительство, опре-
деляемые в руб. на 1000 м2 как сумма за-
трат на каждый из слоев конструкции,
с„р — стоимость временных зданий и со-
оружений, определяемая в зависимости от
вида покрытия; k%p — приведенные затра
ты на капитальный ремонт 1000 м2 по-
крытия; — приведенные затраты на
текущий ремонт и содержание аэродром-
ных покрытий.
Целевая функция задачи оптими-
зации жестких аэродромных покрытий
(см. рис. 29.3) имеет вид
cnp=F(HAB, WP1, Hl, RBI, WP2, Н2, RB2,
RR1OW, HOSW, Cl, HOI, C2, HO2),(29A)
396
где F — функция управляемых перемен-
ных задачи, имеющая не явное выражение.
Задача оптимизации покрытий свя-
зана с определением значений управ-
ляемых переменных — параметров кон-
струкции покрытия, для которых
cmin=minF (НАВ, WP1, Hl, RBI, WP1, Н2,
D
RB2, RR1OW, HOSW, Cl, HOI, С2, НО2),
где D — область определения функции
F, задаваемая ограничениями (29.5) —
(29.13);
Задача оптимизации жестких аэрод-
ромных покрытий заключается в мини-
мизации целевой функции (29.4) при
следующих ограничениях'
1)	№Р/еф,2); И/Р2е(0,1),
где 0 — признак отсутствия слоя покры-
тия; 1 —бетонное покрытие; 2—армобе-
тонное покрытие;
2)	(Н1, Н2)^Ми	(29.5)
где М\ = {Н1, Н2\Мр^Млр}; Мр— рас-
четный изгибающий момент в сечении пли-
ты покрытия от расчетной нагрузки; Л4,1р—
предельный изгибающий момент в расчет-
ном сечении плиты покрытия;
3)	RBI, RB2^\RB}RB2„. ,RBЛ,),(29.6)
RBi, RBi, .... RBn— анализируемые изгиб-
ные сопротивления бетона;
4)	HIMIN^HI^HIMAX, (29.7)
5)	H2MIN^H2^H2MAX или //2=0,
'	(29.8)
где H1MIN, Н1МАХ, H2MIN, Н2МАХ—
ограничения, определяемые технологией
строительства;
6)	WSW(={WSW1, WSW2.... WSWN},
(29.9)
где WSW1, .... WSWN—виды материа-
лов для устройства искусственного основа-
ния, обработанного цементом;
7)	HOMINt^HOl ГНОМАХ;	(29.10)
8)	HOMIN^HO2^HOMAX,	(29.11)
где H0M1N, НОМАХ — допустимые ми-
нимальные и максимальные толщины слоев
искусственных оснований, не обработан-
ных вяжущими или обработанных неорга-
ническими вяжущими;
9)	CIMIN^CI^CIMAX-,	(29.12)
10)	C2MIN^C2^C2MAX,	(29.13)
Начало
-----1-------1-------------
Выбор основания необрабо-
танного вяжущим
выбпр класса бетона
однослойного покрытия
Расчет толщины
однослойного покрытия
Определение стоимости
покрытия
Выбор материала осно-
вания, обработанного
вяжущим
Расчет толщины покры-
тия и основания, обрабо-
танного вяжущим
Определение минимальной
стоимости покрытия и
основания
Рис. 29.4. Блок-схема алгоритма оптимизации жестких покрытий
где C1MIN, CIMAX, C2M1N, С2МАХ -
допустимые минимальные и максимальные
коэффициенты постели.
Сформулированная задача является
задачей нелинейного программирова-
ния из-за нелинейности целевой функ-
ции и ограничения (29.5).
Ограничения (29.5), (29.9) являются
комбинаторными, так как переменные
заданы на конечных дискретных мно-
жествах.
Задаваясь шагом изменения пере-
менных Hl, Н2, HOI, НО2, Ct, С2,
легко свести к комбинаторным ограни-
чения (29.7), (29.10) — (29.13).
Таким образом, задача проектирова-
ния оптимальных жестких аэродромных
покрытий является задачей нелиней-
ного программирования комбинатор-
ного типа.
Алгоритм и программа оптимизации
конструкций жестких покрытий разра-
ботаны канд. техн, наук В. А. Сабурен-
ковой под руководством д-ра техн, наук
В. Е. Тригони.
Рассмотрим алгоритм решения этой
задачи, блок-схема которого приведе-
на на рис. 29.4. В основу алгоритма
положена идея метода последователь-
ного анализа вариантов. На каждом
шаге выбора управляемых переменных
анализируется их соотношение и вы-
бирается новое значение одной из
них.
Управляемые переменные делят на
«активные» и «пассивные» перемен-
ные. «Активными» переменными яв-
ляются Hl, RBI, WP1, Cl, HOI, С2,
И02 — управляемые переменные слоев
2, 5, 6 (см. рис. 29.3).
397
Переменные НАВ, Н2, HOSW изме-
няются в зависимости от значения тол-
щины верхнего слоя Н1. Расчетное со-
противление изгибу бетона нижнего
слоя RB2 зависит от значения RB1:
;RB1'^RB2. Это соотношение дает воз-
можность перебирать не все возможные
сочетания расчетных сопротивлений бе-
тона слоев 2 и 3, а лишь допустимые.
Перед началом процесса оптимиза-
ции виды материалов всех слоев упо-
рядочиваются в порядке возрастания
их прочности. Это позволяет при оп-
тимизации отсекать множество вари-
антов с более прочными материалами,
анализируя проектные решения с ме-
нее прочными.
Идея алгоритма заключается в сле-
дующем: последовательно перебирая
все допустимые значения Cl, HOI, С2,
НО2, RBI, RB2, на каждом шаге вы-
числяется Н1, удовлетворяющая усло-
виям (29.5), (29.7). Полученная кон-
струкция является допустимым реше-
нием с минимальным числом слоев
(однослойное бетонное или армобетон-
.ное покрытие на искусственном осно-
вании, не обработанном вяжущим или
обработанном органическим вяжу-
щим). Ее стоимость рассчитывается и
запоминаются параметры конструкции
и стоимость.
Затем Н1 начинают уменьшать с
шагом А// в некоторых пределах, обус-
ловленных границами области D, нару-
шая этим условие прочности (29.5).
Чтобы вернуть требуемую прочность,
варьируют слоями 1, 3, 4 (см. рис.
29.3). Для этого перебирают после-
довательно все допустимые материалы
этих слоев и для каждого материала
подбирается толщина, при которой
конструкция вновь обретает проч-
ность и выполняются соотношения
(29.7), (29.8), (29.10) —(29.11).
Стоимость полученной конструкции
рассчитывается, сравнивается с полу-
ченной ранее и запоминаются пара-
метры конструкции с меньшей стои-
мостью.
В результате работы алгоритма будут
просмотрены все допустимые варианты
конструкций жесткого аэродромного
покрытия и определены параметры кон-
струкции с минимальной стоимостью.
398
29.4.	Программа расчета на ЭВМ
прочности нежестких
аэродромных покрытий
Программа расчета прочности неже-
стких аэродромных покрытий POKRNK
позволяет выполнить расчет нежест-
ких покрытий в соответствии с тре-
бованиями главы СНиП 2.05.08-85
под заданную нормативную нагрузку
или нагрузку ВС. Программа написана
на языке FORTRAN-IV и работает в си-
стеме ОС (версия 6.1). Структура про-
граммы POKRNK включает ряд моду-
лей:
MAIN — ввод исходных данных и
определение порядка работы осталь-
ных подпрограмм;
V1VOD — распечатка и проверка ис-
ходных данных;
РАСНЁТ— расчет толщины покры-
тия по предельному относительному
прогибу;
PROGIB— расчет асфальтобетон-
ных слоев покрытия по допускаемому
растягивающему напряжению при из-
гибе;
EKV — расчет некоторых параметров
в модулях РАСНЕТ и PROGIB-,
EGN — корректировка модуля упру-
гости грунта;
DOPLP — линейная интерполяция
предельных относительных упругих про-
гибов (табличные значения);
РЕСНАТ— печать результатов рас-
чета по упругому прогибу;
РЕСНАТ 1 — печать результатов рас-
чета по допускаемому напряжению.
Программа рассчитывает требуемую
толщину слоев нежесткого покрытия
в две стадии. Вначале проверяют об-
щую толщину конструкции по относи-
тельному предельному упругому про-
гибу в соответствии с расчетным ус-
ловием (первое условие), а затем осу-
ществляют проверку прочности асфаль-
тобетонных слоев на растяжение при
изгибе (второе условие).
Аналитические зависимости для вы-
полнения расчетного эквивалентного
модуля упругости, расчетных растяги-
вающих напряжений при изгибе в
асфальтобетоне и одноколесной экви-
валентной нагрузки соответствуют но-
мограммам рис. 7 и 9 приложения
10 пп. 5.64 и 5.65 СНиП 2.05.08-85.
Расчет эквивалентного модуля упру-
гости двухслойной системы выполняет-
ся по формуле Е. Барбера, аппрокси-
мирующей решение Л. Бурмистера. Вы-
числение растягивающих напряжений
при изгибе в асфальтобетонных слоях
осуществляется по решению М. Б. Кор-
сунского. Силовое воздействие многоко-
лесной опоры ВС заменяется эквива
лентным воздействием нагрузки от
одиночного колеса Расчет эквивалент-
ной одиночной нагрузки соответствует
методике Руководства ИКАО для
нежестких покрытий.
Механизм работы покрытия описыва-
ется моделью слоистого упругого по-
лупространства.
Расчетная модель покрытия, зало-
женная в программу, отражает типич-
ные конструкции нежестких аэродром-
ных покрытий,состоящих, как правило,
из пяти слоев. При большем количе-
стве слоев осуществляется предвари-
тельное вычисление для приведения
реальной конструкции к пятислойной
системе. Задаваемая конструкция не-
жесткого покрытия представлена мно-
жеством
М =	Н1) (Е2, Н2) (ЕЗ, ИЗ) (Е4, Н4)
(Е5. Н5)ЕО}.
Первые два слоя с модулями упру-
гости Е1 и Е2 соответствуют верхнему
и нижнему слоям из асфальтобетона.
При устройстве асфальтобетонного по-
крытия в один слой значения Е1 и
Н1 принимают равными нулю,-
Третий ” четвертый слои — искус-
ственное о‘нование, устраиваемое из
материалов, обработанных и не обра-
ботанных вяжущими.
Пятый слой — дренирующий. Его
толщину принимают в соответствии с
табл. 24 СНиП 2.05.08-85.
Для каждого слоя задаются толщина
и модуль упругости. Если какой-либо
слой конструкции отсутствует, то его
значения HI и EI принимают равными
нулю.
Для грунтового основания указыва-
ются вид грунта и его расчетный мо-
дуль упругости.
После проверки условия (1) произ-
водится проверка условия (2). Если
условие прочности (2) не выполняется,
то производится корректировка толщин
слоев. Условие прочности (2) достига-
ется. как правило, за счет наращивания
толщины асфальтобетона или слоев
основания до максимума.
Увеличение толщины слоев ведется,
начиная с НЕ
Снижение Н1 и Н2 при проверке усло-
вия (2) не предусматривается, так
как их первоначальные значения при-
нимаются равными или минимально
допустимыми.
После проверки толщины конструк-
ции по условию (2) производится окон-
чательный расчет прочности этой кон-
струкции по условию (1).
В качестве исходных данных при ра-
боте программы POKRNK используется
та же информация, что и при ручном
счете.
Наряду с этим указываются мини-
мальные H1M1N—Н5МИН и макси-
мальные Н1МАХ—Н5МАХ значения
толщин конструктивных слоев, а также
диапазон толщин пятислойной кон-
струкции нежесткого покрытия.
В результате работы программы вы-
даются таблица толщин слоев и их
модули упругости, эквивалентный мо-
дуль упругости, общая толщина, а так-
же расчетный и допускаемый упругий
прогибы покрытия, расчетное и допус-
каемое напряжения в слое асфальто-
бетона и одноколесная эквивалентная
нагрузка.
Алгоритм программы POKRNK (рис.
29.5) предусматривает последователь-
ное выполнение расчета в соответствии
с требованиями СНиП 2.05.08-85.
Если в результате расчета толщина
нежесткой конструкции превышает
50 см, модули упругости связных грун-
тов, равные 24 МПа и менее, следует
повысить: на 5 %—при толщине кон-
струкции от 51 до 75 см, на 10 %—
при толщине конструкции от 76 до
100 см, на 15 %—при толщине от 101
до 125 см и на 20 %—при толщине
свыше 125 см.
При необходимости производится по-
слойная корректировка конструкции в
сторону увеличения (до НМАХ) или
399
Рис. 29.5 Блок-схема алгоритма расчета прочности нежестких покрытий
снижения толщины слоев с повторны-
ми расчетами до выполнения первого
условия прочности.
29.5.	Оптимизация конструкций
нежестких покрытий
Постановка задачи оптимизации кон-
струкции нежестких покрытий заклю-
чается в том, чтобы для заданного
числа конструктивных слоев покрытия
оценить некоторое множество рдзно-
400
видностей, удовлетворяющих требова-
ниям жесткости, прочности и техноло-
гичности, и из этой совокупности вы-
брать оптимальный по приведенной
стоимости вариант. В общем случае эта
задача сводится к нахождению мини-
мума нелинейной целевой функции,
представляющей собой приведенную
стоимость покрытия.
Формально процесс поиска опти-
мальной толщины слоев представляет-
ся в виде следующей математической
модели: найти такую совокупность тол-
щины конструктивных слоев, для ко-
торой
п
с — 2 /г, с, —> min,
1=1
где п — количество слоев для данного
варианта; h, — толщина ('-го конструк-
тивного слоя, см; с, — стоимость единицы
толщины t-го конструктивного слоя, от-
несенная к площади этого слоя, руб/см,
прн одновременном выполнении следую-
щих ограничений для нежестких покрытий:
HIMIN С HI С HI МАХ ;1
6r^R<i j
Таким образом, выбор оптимальной
конструкции нежестких покрытий сви-
дится к решению задачи нелинейного
программирования с нелинейными ог-
раничениями.
Учитывая, что задача поиска опти-
мальной толщины конструктивных сло-
ев имеет небольшую размерность (прак-
тически редко возникает необходимость
расчета нежестких аэродромных покры-
тий с количеством слоев, превышаю-
щим 5—6), для ее реализации целе-
сообразно использовать метод направ-
ленного перебора. Данный метод яв-
ляется простым с точки зрения состав-
ления алгоритма и программирования
на ЭВМ. Наряду с этим эффективен
и способ решения подобной задачи,
изложенной в § 29.3.
В общем случае задачу оптимизации
конструкции нежесткого аэродромного
покрытия можно представить в виде
нескольких итерационных процессов:
1)	формирование исходного варианта
конструкции покрытия;
2)	расчет полученного варианта на
допустимость относительного прогиба
всей конструкции и прочность на рас-
тяжение при изгибе асфальтобетонного
слоя;
3)	вычисление стоимости исходного
варианта;
4)	формирование новых вариантов
конструкции покрытия с последующей
проверкой на прогиб и прочность сло-
ев, определением их стоимости, срав-
нением и выбором минимального по
стоимости варианта.
Для удовлетворения конструктивных
и технологических ограничений и сокра-
щения времени поиска оптимальных
конструкций при направленном перебо-
ре вариантов толщины отдельных кон-
структивных слоев ограничиваются ус-
ловием HIMJN ^HI ^.HIMAX в соот-
ветствии с требованиями СНиП
2.05.08-85.
Существенное влияние на продол-
жительность работы программы поиска
оптимального варианта конструкции
оказывает шар перебора АН. При его
выборе руководствуются следующими
соображениями:
шаг перебора назначается для каж-
дого конструктивного слоя отдельно,
но не менее технологической возможно-
сти-точности устройства конструктивно-
го слоя;
шаг перебора и интервалы ограни-
чений должны быть связаны следую-
щим соотношением:
HI МАХ — HIMIN
МП
т.
где т — целое число.
Целесообразно в качестве шага пе-
ребора принимать: для асфальтобето-
Рнс. 29.6. Укрупненная блок-схема оптимизации
нежесткого покрытия
401
на — 0,5 см; для материалов, обрабо-
танных вяжущим, 1 см; для прочих
материалов — 2 см.
Блок-схема алгоритма оптимизации
(рис. 29.6) предусматривает такую
последовательность поиска оптималь-
ной конструкции покрытия.
1	Формируется первый вариант по-
крытия таким образом, что толщины
всех слоев принимают равными ми-
нимальным значениям HI = HMIN;
2.	Выполняются все расчеты на проч-
ность снизу вверх и осуществляется
проверка исходной конструкции по
всем технологическим и конструктив-
ным ограничениям. Если по какому-
либо техническому условию конструк-
ция не проходит, то увеличивается
нижний слой на шаг перебора А///
и вновь выполняются все расчеты.
3.	Если в ходе расчета оказывается,
что Н1 = НМАХ, а по каким-либо тех-
ническим ограничениям конструкция
все еще не проходит, то увеличивается
толщина второго слоя на величину
шага \Н2, а толщину первого слоя
принимают Hl = Н 1MIN и вновь выпол-
няют все расчеты, увеличивая первый
слой с шагом А// до тех пор, пока
не сформируется первый вариант, удов-
летворяющий всем техническим усло-
виям. Вариант запоминается и под-
считывается его стоимость.
4.	Увеличивается толщина слоя Н2=
= Н2+ЬН2 и полагая H1=HIMIN,
вновь с шагом АН/ отыскивается вари-
ант, удовлетворяющий всем требова-
ниям технических ограничений. Если
стоимость сформированного таким об-
разом варианта возросла, увеличива-
ется толщина третьего слоя Н3=
= НЗ-\-АНЗ при равенстве Н1 — Н2 =
— MIN. Вариант не запоминается.
Если стоимость уменьшилась, вариант
запоминают и, вновь увеличив слой
Н2 на &Н2, повторяют расчеты.
В итоге работы программы после
перебора возможных вариантов кон-
структивных слоев отыскивается ва-
риант с наименьшей возможной стои-
мостью, который удовлетворяет усло-
виям поставленной задачи.
Контрольные вопросы
I.	Каковы основные принципы системного
проектирования аэродромных покрытий?
2.	Какие подпрограммы входят в программу
расчета на ЭВМ жестких покрытий?
3.	Какие параметры включает целевая
функция оптимизации жестких покрытий?
4.	Каковы особенности алгоритма оптимиза-
ции конструкций жестких покрытий?
5.	В чем особенности модели поиска оп-
тимальной толщины нежестких покрытий?
6.	Из каких основных этапов состоит алго-
ритм оптимизации нежестких покрытий?
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ
ИЗЫСКАНИЯ АЭРОПОРТОВ И СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА
Глава 30
ОРГАНИЗАЦИЯ
ПРОЕКТНО-ИЗЫСКАТЕЛЬСКИХ РАБОТ
30.1.	Задачи изысканий и разработки
проекта аэропорта
Задача инженерных изысканий и
окончательного выбора участка для
строительства нового или реконструк-
ции существующего аэропорта состоит
в изучении природных и народнохо-
зяйственных условий заданного района
строительства, в получении исходных
данных и нахождении наивыгоднейшего
расположения аэродрома, обеспечи-
вающего безопасность полетов ВС в зо-
нах воздушных подходов при мини-
мальных объемах работ по строитель-
ству и эксплуатации всех элементов
аэродрома.
К участку расположения аэропорта
предъявляют определенные требова-
ния, выполнение которых позволяет
разработать технически обоснованный
и экономически целесообразный проект
аэродрома и в целом аэропорта. Обыч-
но выбор участка делают путем срав-
нения технико-экономических показа-
телей нескольких конкурентоспособных
вариантов, из которых принимают оп-
тимальный, в наибольшей степени удов-
летворяющий требованиям выбора
участков.
Основные требования, предъявляе-
мые к организации изысканий и месту
расположения аэропорта и аэродрома,
следующие.
1.	Участок для расположения аэро-
порта следует выбирать с соблюдением
Основ земельного, водного и лесного
законодательства, а также законода-
тельных актов по охране природы и ис-
пользованию природных ресурсов.
2.	Участки для аэропорта следует .
выбирать, как правило, иа землях,
не пригодных или малопригодных для
сельскохозяйственного использования,
в соответствии с нормами отвода зе-
мель. Не допускается размещение аэро-
дрома на землях добычи полезных ис-
копаемых или подрабатываемых пло-
щадей угольных шахт и пр.
3.	По отношению к городу аэропорт
должен быть расположен так, чтобы
при полетах ВС в населенных пунктах,
зонах отдыха и других местах массо-
вого нахождения людей (детские сады,
пионерские лагеря, санатории и пр.)
не ощущались шумы, превышающие
допустимые нормы.
4.	Выбранный земельный участок
должен быть достаточным по разме-
рам для размещения всех сооружений
аэропорта с учетом возможности его
расширения в перспективе без ограни-
чения развития селитебной террито-
рии. Аэродром на участке должен быть
удален от соседних аэродромов на рас-
стояние, обеспечивающее свободные
воздушные подходы и зоны маневриро-
вания при заходе иа посадку. При
этом ЛП должны быть расположены
в направлении господствующих вет-
ров или при нейтральных «розах вет
ров» — в зависимости от изофониче-
ских (шумовых) направлений.
5.	На территории, находящейся в пре-
делах полос воздушных подходов аэро-
дрома, не должно быть естественных
и искусственных высотных препят-
ствий, складов горючих и взрывчатых
веществ, а также производств и пред-
приятий, которые могут создавать по
мехи в работе аэропорта, как, напри-
403
мер, заводы, котельные, ТЭЦ и прочие,
не являющиеся высотными препятстви-
ями, но создающие за счет выброса
дыма, пара и пыли условия плохой ви-
димости при подходе ВС к аэродрому
на посадку.
6.	Рельеф участка расположения
аэропорта должен допускать по воз-
можности выполнение всех работ по
вертикальной планировке и устройству
водосточно-дренажной системы без пе-
ремещения значительных объемов зе-
мельных масс Это достигается выбо-
ром участков естественной поверхности,
обеспечивающих сток поверхностных
вод и вместе с тем не превышающих
максимально допустимых значений ук-
лонов для нормальной работы ВС.
7.	Почвогрунтовые условия участка
расположения аэропорта должны по
возможности характеризоваться доста-
точной прочностью грунтов, их хоро-
шей дренирующей и дернообразующей
способностью, неподвижностью, непод-
верженностью к пучинообразованию и
пылимости, отсутствием заболоченных
или засоленных участков. Лучше всего
эти условия обеспечивают слабопыле-
ватые супеси и легкие суглинки.
-8. На участке расположения аэро-
порта необходимо, чтобы уровень под-
земных вод глубоко располагался от
дневной поверхности и были малые се-
зонные и годовые амплитуды колеба-
ния уровня подземных вод. Необходи-
мо также, чтобы отсутствовала верхо
водка и было бы достаточное возвы-
шение поверхности аэродрома над уров-
нем воды в ближайших водоемах, ис-
ключающие возможность затопления
паводковыми водами территории аэро-
дрома.
9.	Участок расположения аэропорта
не должен размещаться в зонах ополз-
ней, активного карста, селевых потоков,
снежных лавин, так как при эксплуата-
ции аэропорта будут создаваться опас-
ные условия, связанные с возможными
разрушениями сооружений, глубокими
провалами земли, затоплениями се-
лями и заносами снега.
10.	Желательно, чтобы участок аэро-
дрома примыкал или был расположен
вблизи действующих инженерных ком-
муникаций, присоединение к которым
404
дает возможность обеспечить аэропорт
водой, электроэнергией, связью, а так-
же сбросить сточные и канализацион-
ные воды. При отсутствии такой воз-
можности должны быть определены
наиболее оптимальные пути решения
этих вопросов.
11.	При выборе участка расположе-
ния аэропорта необходимо решать
задачу обеспечения удобной транс-
портной связью между городом и аэро-
портом Наиболее часто для перевозки
пассажиров используют автомобильную
дорогу, но на период строительства и
эксплуатации крупного аэропорта (для
доставки строительных материалов,
топлива, сменного оборудования и пр.)
нужна железнодорожная ветка, кото-
рая также может быть затем исполь-
зована для перевозки пассажиров
В крупных аэропортах могут быть спе
циальные подъездные пути для пере
возки пассажиров, в том числе метро-
политен и монорельсовая дорога.
12.	При выборе участка необходимо
рассматривать экологические условия
и, в частности, учитывать возможность
прилета птиц в район аэропорта, кото-
рый, располагаясь на открытом месте,
удобен для их отдыха, кормежки и
гнездования, особенно если вблизи
находятся свалка, бойни и пр. Поэтому
в ряде случаев следует предусматривать
изменение орнитологической обстанов-
ки, а также охрану, наиболее полное
восстановление и обогащение окружаю
щей среды в процессе проектирования,
строительства и эксплуатации аэро-
порта.
13.	При выборе площадок для строи-
тельства аэропорта необходимо учиты-
вать перспективу развития элементов
аэродрома и частей аэропорта на 20-
летний период, для чего следует опре-
делить и зарезервировать дополнитель-
ные земельные участки для этих целей,
отразив в акте выбора условия резер-
вирования и показав их на схеме гене-
рального плана.
Содержание и объем изыскательских
работ по выбору участка расположе
ния аэропорта зависит от местных ус-
ловий, наличия предварительных дан
ных и степени изученности территории
предполагаемого строительства аэро-
I
порта. Значительное число различных
требований к выбору участков не всег-
да удается полностью выполнить, но к
максимальному удовлетворению их не-
обходимо стремиться.
30.2.	Организация
проектно-изыскательских работ
и выбор участка строительства
аэропорта
Изыскания при выборе участка (пло-
щадки) строительства аэропорта
сложная и трудоемкая работа. Выбор
участка осуществляется в районе или
пункте, определенном схемой развития
и размещения отрасли народного хо-
зяйства, как правило, одновременно
с разработкой технико-экономических
обоснований (ТЭО) на строительство,
расширение, реконструкцию сооруже-
ний аэропорта.
Работы по выбору участка выпол-
няет комплексная партия (отряд) про-
ектной организации под непосредствен-
ным руководством главного инженера
проекта в соответствии с основными
положениями изысканий СНиП
1.02.01 85. Работы выполняют по по-
ручению заказчика до утверждения
задания на проектирование по объек-
там, включенным в перечни разраба
тываемых проектов, утвержденные в
составе пятилетних планов проектно-
изыскательских работ.
Работы по выбору участков прово-
дятся в следующем порядке.
1.	Подготовительные работы.
2.	Рекогносцировка района изыска-
ний и сбор дополнительных сведений.
3.	Обследование и согласование уча-
стков конкурентоспособных вариантов.
4.	Выбор оптимального варианта уча-
стка, согласование и утверждение акта
о выборе участка.
5.	Оформление акта и материалов
выбора участка.
В период подготовительных работ
производят:
изучение задания заказчика и уточ-
нение всех вопросов, возникающих в
процессе этого изучения:
разработку необходимых дополни
тельных материалов и обосновываю-
щих расчетов на основе данных ут-
вержденной схемы развития и разме-
щения отрасли или материалов, обос-
новывающих целесообразность строи
тельства новых или расширения и ре-
конструкции действующих объектов
гражданской авиации;
предварительное определение потреб-
ности в воде, электроэнергии, топливе,
смазочных материалах, грузообороте на
период строительства и эксплуатации
объекта, численности работающих, по-
требности в основных (в том числе и
местных) строительных материалах;
предварительное определение иеоб
ходимости строительства жилого по-
селка (микрорайона) для авиаработни-
ков» строительной базы, подъездных
автомобильных и железных дорог, топ
ливопроводов, внешних инженерных
сетей и сооружений;
предварительное определение на-
правления, . количества и размеров
ВПП, воздушных подходов, зон недо-
пустимого шумового воздействия от ВС
в дневное и ночное время, а также
высот препятствий 'в районе изыска-
ния;
определение перечня необходимых
объектов радионавигации, посадки и
управления воздушным движением,
требующих обособленных площадок
для их размещения и зон недопусти-
мых СВЧ излучений от этих объектов,
при расширении и реконструкции
существующего аэропорта — сбор дан-
ных о действующих (имеющихся) со-
оружениях, инженерных сетях, подъ-
ездных дорогах, оборудовании, об ис-
точниках и фактических расходах во-
ды, тепла, электроэнергии, авиатоп-
лива;
сбор и изучение картографических
(масштабом 1:25 000--1:200 000), кли-
матологических (ветер, туманы, тем-
пература и др ), инженерно-геологиче-
ских, орнитологических и других ма-
териалов;
составление технического задания на
производство изысканий и комплекто-
вание изыскательской партии (отря-
да). При комплектовании партии рас-
считывают численность и подбирают
личный состав (геодезистов, геологов,
проектировщиков), подбирают снаря-
405
жение и имущество, составляют и ут-
верждают смету, а также календарный
план изыскательских работ.
В результате выполненных подгото-
вительных работ и сбора необходимых
материалов составляют ситуационный
план района изысканий, а также пред-
варительно намеченные варианты рас-
положения аэродрома (рис. 30.1).
Рекогносцировка (наземная) района
изысканий заключается в осмотре всех
вариантов участков, намеченных на
карте (ситуационном плане), уточнении
имеющегося картографического мате-
риала и сведений, составлении прибли-
женных топографических планов в мас-
штабе 1:10 000- 1:25 000.
С целью быстрого визуального изу-
чения особенностей района изысканий
и осмотра с воздуха намеченных уча
стков и из приаэродромных террито-
рий при необходимости и возможности
производят воздушную рекогносциров-
ку, т. е. облет районов на ВС.
В результате рекогносцировочных
изысканий определяют конкурентоспо-
собные варианты расположения уча-
стков аэродромов, по которым произ-
водят более детальное обследование.
Обследование конкурентоспособных
вариантов участков производят более
детально с целью уточнения: располо-
жения участков относительно воздуш
ных трасс и границ перспективного
Рнс. 30.1. Ситуационный план района изысканий аэропорта:
1—городская застройка; 2—граница перспективной застройки города; 3—существующий аэропорт; 4—7—ва-
рианты расположения аэропорта № 1. 2. 3 и 4; 8—среднегодовая «роза» ветров по многолетним данным;
й — зона территории переноса жилой застройки (£,кв более 60 дБА); Б зона сохранения существующей
застройки (£,кв — 604-55 дБА); В— зона застройки без ограничения (£экв менее 55 дБА)
406
Рис. 30.2. Кроки конкурентоспособного участка изысканий аэропорта:
1— проектируемая подъездная дорога; 2— направление иа селение Сафоновка; 3— направление на водонапор-
ную башню селения Волово; 4— граница предполагаемого отвода земель, 5— перспектива развития аэропорта
(резервная территория)
развития городов и населенных пунк-
тов, оптимального размещения ЛП, ус-
ловий размещения средств посадки,
границ, размеров и характеристики
земельных участков, подлежащих от-
воду; объема работ и затрат на освое-
ние участков (включая снос строений,
компенсацию за отвод земель, долевое
участие); мероприятий по охране окру-
жающей среды; сейсмичности, почво-
грунтовых и гидрогеологических усло-
вий; ветрового режима и микроклимата;
условий присоединения к автомобиль-
ным дорогам и железнодорожным пу-
тям, источникам электроснабжения,
связи, газа, воды и пр.; наличия, каче-
ства, запасов и условий получения мест-
ных строительных материалов; наличия
и скопления птиц, характера их пре-
бывания в местах концентрации.
В результате рекогносцировочных
работ и дополнительного детального
обследования конкурентоспособных ва-
риантов участков представляют: ситуа-
ционный план района изысканий (см.
рис. 30.1), планы или кроки конкуренто-
способных участков (рис. 30 2), анкеты
установленной формы на конкуренто-
способные варианты участков; планы и
профили полос воздушных подходов;
планы землепользований; ведомость
сравнения вариантов.
407
Конкурентоспособные варианты рас-
положения участков аэропорта пред-
варительно рассматриваются и согла-
совываются следующими ведомствами
и организациями:
территориальным подразделением
гражданской авиации;
производственным Управлением сель-
ского (лесного) хозяйства;
Госпроматомнадзором или специаль-
ными геологическими и гидрогеологи-
ческими экспедициями;
Управлением железной дороги;
территориальной проектной органи-
зацией подразделения и другими орга-
низациями.
В результате обследования, согласо-
вания и технико-экономического срав-
нения вариантов размещения объекта
на различных отобранных для строи-
тельства участках подготавливают
предложения по оптимальному вари-
анту.
Выбор участка, согласование и ут-
верждение акта о выборе участка про-
изводит специальная комиссия, создан-
ная из ответственных представителей:
заказчика проекта, территориального
подразделения гражданской авиации,
проектной организации, Государствен-
ного научно-исследовательского инсти-
тута гражданской авиации и Научно-
экспериментального центра автомати-
зации управления воздушным движе-
нием гражданской авиации (при выбо-
ре участков расположения аэродромов
классов А, Б и В) и ряда других (20 ор-
ганизаций) представителей.
Комиссию и ее председателя назна-
чает территориальное подразделение
при выборе участков для аэропортов
I, II и III классов и для аэродромов
классов А, Б, В и соответствующее -
территориальное подразделение при вы-
боре участков для аэропортов IV клас-
са и ниже, аэродромов класса Г и
ниже, а также вертолетных станций и
посадочных площадок для верто-
летов.
В сложных условиях выбора участка
для решения вопросов, связанных с
обеспечением безопасности полетов,
и других технических вопросов прика-
зом начальника территориального под-
разделения гражданской авиации соз-
дается техническая межведомственная
комиссия, работа которой заканчивает-
ся составлением протокола и схемы
трасс полетов в районе аэродрома. Про-
токол и схема полетов являются не-
отъемлемыми приложениями к акту вы-
бора участка.
Комиссия по выбору участка выез-
жает на место после окончания пред-
варительных работ и рекогносцировки
района изысканий и производит тща-
тельное изучение всех представленных
материалов, осматривает в натуре
конкурентоспособные варианты участ-
ков. В результате своей работы Ко-
миссия составляет акт по выбору уча-
стка, в котором содержатся аргумен-
тированные ответы на многочисленные
технико-экономические, социологиче-
ские и правовые вопросы. К акту при-
лагают различного рода исполнитель-
ные решения (схемы, планы, справки
и другие документы).
Ось ВПП на выбранном участке
закрепляют в натуре двумя-тремя стол-
бами, которые привязывают к харак-
терным ориентирам местности.
Оформление акта и материалов вы-
бора участков производят в пяти
экземплярах, из которых первый эк-
земпляр хранят в архиве проектной
организации, второй — у заказчика,
а остальные экземпляры рассылают
по указанию заказчика. Первый эк-
земпляр содержит все подлинные ма-
териалы выбора и согласования участ-
ка строительства нового или расшире-
ния (реконструкции) существующего
аэропорта.
Контрольные вопросы
1	В чем состоит задача инженерных изыс-
каний и окончательного выбора участка для
строительства аэропорта?
2	. Каковы основные требования, предъяв-
ляемые к организации изысканий при выборе
места расположения аэропорта?
3	. Какова последовательность работ при
выборе участка места расположения аэро-
порта?
4	Каков порядок согласования и утвержде-
ния акта и оформления его по выбору участка
расположения аэропорта?
408
Глава 31
РАЗРАБОТКА
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО
ОБОСНОВАНИЯ И ПРОЕКТА
СТРОИТЕЛЬСТВА АЭРОДРОМА
31.1.	Состав технико-экономического
обоснования
Технико-экономическое обоснование
(ТЭО) необходимости, технической воз-
можности и экономической целесооб-
разности строительства нового или ре-
конструкции существующего аэропорта
является предпроектным документом и
составляется согласно требованию «Ин-
струкции о составе, порядке разра-
ботки, согласования и утверждения
проектно-сметной документации на
строительство предприятий, зданий и
сооружений» (СНиП 1.02.01-85) ТЭО
должно соответствовать эталону тех-
нико-экономического обоснования стро-
ительства аэропорта, в котором опре-
делены состав, содержание и порядок
разработки ТЭО строительства аэро-
порта.
Для разработки ТЭО необходимы ма-
териалы — исходные данные, получен-
ные в службах аэропорта или уста-
новленные иным путем; проектные ма-
териалы по существующему аэропорту;
материалы выбора участка для распо-
ложения нового аэропорта и нормы
технологического проектирования аэро-
порта и отдельных зданий и соору-
жений.
Исходя из прогнозов объемов пере-
возок пассажиров, почты и грузов на
расчетные годы в ТЭО дана оценка
возможного объема перевозок суще-
ствующим аэропортом и определена
необходимость строительства нового
аэропорта; установлены основные по-
казатели работы аэропорта и на их
основе указан необходимый набор зда-
ний и сооружений и их производствен-
ная мощность. В составе ТЭО должны
быть представлены основные техноло-
гические, объемно-планировочные и
конструктивные решения для установ-
ленного набора зданий и сооружений,
на основе которых рассчитана стои-
мость строительства, а также необхо-'
димые капитальные вложения в сред-
ства подвижной механизации, авто-
транспорт и оборотные средства. На
базе этих данных дана оценка эконо-
мической эффективности капитальных
вложений в строительство аэропорта и
технического уровня принятых проект-
ных решений.
Технико-экономическое обоснование
строительства нового аэропорта или
его расширения (реконструкции) долж-
но иметь, как правило, следующие ос-
новные разделы:
I.	Роль аэропорта в удовлетворении
потребностей обслуживаемого района
в перевозках воздушным транспортом.
И. Характеристика современного со-
стояния существующих (существую-
щего) аэропортов города.
III.	Основные показатели работы
аэропорта на расчетные годы
IV.	Оценка возможности обеспечения
объемов работы на расчетные годы
действующим аэропортом на имею-
щейся территории.
V.	Использование зданий и соору-
жений действующего аэропорта после
ввода его в эксплуатацию.
VI.	Выбор участка для строительства
аэропорта
VII.	Класс аэропорта и необходимые
мощности зданий и сооружений произ-
водственного и вспомогательного на-
значения.
VIII.	Обеспечение аэропорта электро-
энергией, водой, канализацией, теплом,
холодом.
IX.	Основные технологические реше-
ния.	,
X.	Конструктивны^ и архитектурные
решения по основным зданиям и со-
оружениям.
XI.	Мероприятия по охране окружаю-
щей среды.
XII.	Мероприятия по гражданской
обороне.
XIII.	Внешний транспорт.
XIV.	Ситуационный план и схема
генерального плана.
XV.	Потребность в жилищном и куль-
турно-бытовом строительстве.
XVI.	Стоимость строительства.
XVII.	Предложения по организации
строительства.
409
XVIII.	Экономическая эффективность
капитальных вложений.
XIX.	Технико-экономические показа-
тели.
XX.	Выводы.
При разработке ТЭО учитывают но-
вейшие достижения науки и техники и
внедряют новые технические решения,
с тем чтобы аэропорт ко времени ввода
его в действие обеспечивал высокую
эффективность производства.
31.2.	Составление задания
на проектирование и состав проекта
Задание на проектирование объектов
воздушного транспорта составляет за-
казчик проекта, которым является
обычно одно из территориальных уп-
равлений гражданской авиации или
предприятие (аэропорт, авиаремонтный
завод, учебное заведение) Задание
составляют на основе принятых реше-
ний и установленных технико-эконо-
мических показателей в технико-эконо-
мическом обосновании.
В составлении задания на проекти-
рование по поручению заказчика не
посредственное участие принимают
проектная организация (генпроекти-
ровщик), разработавшая ТЭО, и при
необходимости субподрядные специали-
зированные проектные организации.
Задание составляют по установлен-
ной фбрме, состоящей из двух разделов,
в которых должны быть следующие
данные.
Раздел I. Общие данные: район,
пункт строительства; основание для
проектирования; заказчик проекта
(наименование, адрес, номер контокор
рентного счета, финансирующая кон-
тора Стройбанка); генеральная проект-
ная организация; строительная орга-
низация (генподрядчик); объем капи-
тальных вложений; намечаемые сроки
строительства (в соответствии с норма-
ми продолжительности строительства) ;
порядок ввода мощностей по очередям
и необходимость выделения пускового
комплекса; стадийность проектирова-
ния, количество экземпляров проекта и
адрес его рассылки.
Раздел II. Основные исходные дан-
ные для проектирования: расчетный
год; годовой объем работы объекта
(предприятия) на расчетный год; класс
аэропорта и аэродрома (при наличии
утвержденного ТЭО вместо указанных
выше трех вопросов указывают основ-
ные технико-экономические показате-
ли); перечень намечаемых к базирова-
нию авиаподразделений;  намечаемое
производственное и хозяйственное ко-
оперирование; специальные требова-
ния к аэродрому; объекты проектиро-
вания: основного производственного на-
значения (аэродром; объекты УВД,
радионавигации и посадки); здания и
сооружения обслуживания пассажир-
ских перевозок; здания и сооружения
технического обслуживания ВС; здания
технического обслуживания и текущего
ремонта авиахимаппаратуры; авиатоп
ливоснабжение; система централизо-
ванной заправки ВС; здания и соору-
жения вспомогательного назначения,
инженерные сети и сооружения (во-
доснабжение, канализация, теплоснаб
жение, газоснабжение, электроснабже-
ние, связь и сигнализация); транспорт-
ные пути, благоустройство и огражде-
ние; мероприятия по охране окружаю-
щей среды; охранно-режимные и про-
тивопожарные мероприятия; жилищное
и культурно-бытовое строительство.
Кроме этого, указываются требования
по разработке вариантов проекта или
его частей для выбора оптимальных
решений и мероприятия по граждан-
ской обороне.
Заказчик одновременно с утверж-
денным заданием на проектирование
обязан представить проектной органи-
зации следующие материалы: утверж-
денный акт выбора участка для
строительства с материалами , согла-
сования места расположения про-
ектируемого объекта (сооружения);
архитектурно-планировочное задание
(АПЗ), составленное местным испол-
комом Совета народных депутатов;
строительный паспорт участка и разре-
шение на вырубку леса (при необхо-
димости); технические условия санэпи-
демстанции /данные по ранее проведен-
ным инженерным изысканиям, имею-
щиеся у'заказчика проекта; исполни-
ло
тельный генплан существующего аэро-
порта (при разработке проекта рекон-
струкции) , чертежи и технические ха-
рактеристики существующих зданий и
сооружений, подземных и наземных
коммуникаций, обмерные данные; пе-
речень и протяженность действующих
авиалиний, обслуживаемых аэропор-
том; разрешение на получение вида
топлива (основного и резервного) для
проектируемой или реконструируемой
котельной; намечаемые к поставке типы
и категории радиомаячной системы
и светосигнального оборудования;
план размещения существующих
радиообъектов; радиус существую-
щей аэродромной зоны, схемы воз-
душных коридоров и трасс полетов
ВС; ведомость имеющегося обору-
дования (пообъектно, с указанием
процента износа), подлежащего ис-
пользованию при реконструкции; тех-
нические условия на водоснабжение,
канализацию, электро-, газоснабже-
ние, связь, (телефон, радио, телевиде-
ние), подключение к существующим
транспортным коммуникациям; сведе-
ния о возможности использования су-
ществующих подъездных путей; воз-
можные места выгрузки и складирова-
ния строительных материалов.
Задание на проектирование аэропор-
та (аэродрома) должно быть согласо-
вано с планово-экономическим управле-
нием, Управлением капитального
строительства, отделом экспертизы
проектов и смет, подразделением граж-
данской авиации, местным штабом
гражданской обороны, территориаль-
ной проектной организацией и гене-
ральной подрядной строительной орга-
низацией Задание на проектирование
также должно быть согласовано, если
проектируемый или реконструируемый
аэродром гражданской авиации подле-
жит оборудованию для посадки ВС при
минимумах I, II и III категорий по
ИКАО.
Проектирование аэропорта выпол-
няется на основе технико-экономиче-
ского обоснования (ТЭО) или расче-
тов (ТЭР) и включает в себя разра-
ботку проекта и рабочей документации
для крупных и сложных объектов, или
рабочий проект для менее сложных
объектов.
В проекте решают вопросы: техно-
логии работы объекта (предприятия);
организации производства и экономи-
ческий эффект; оптимальной разработ-
ки генерального плана аэропорта (аэро-
дрома), искусственных покрытий и во-
досточно-дренажных систем; рекульти-
вации (восстановления) нарушенных
земляных участков, охраны окружаю-
щей среды; организации и сметной
стоимости строительства.
При разработке техно рабочего про-
екта реконструкции действующего объ-
екта рассматривают вопрос о возмож-
ности производства строительных ра-
бот без прекращения полетов ВС. В
проекте должны быть следующие раз-
делы:
I Пояснительная записка (краткое
изложение содержания проекта, резуль-
таты сопоставления вариантов техни-
ческих решений конструкций и обо-
снование принятых решений).
II Генеральный план, транспорт,
охрана окружающей среды
III.	Строительная часть (здания и
сооружения обеспечения работы строя-
щегося объекта)
IV.	Организация строительства.
V.	Паспорт проекта.
К проекту должны быть приложены:
заказные спецификации, ведомости обо-
рудования, требующего длительного
времени изготовления; ведомости на
поставку импортного и нестандартного
оборудования, а также арматуры, ка-
бельной продукции и других изделий
серийного производства.
При разработке рабочего проекта
решают те же вопросы, что и при раз-
работке проекта, и дополнительно рас-
сматривают и уточняют принятие в ТЭО
решения, в части принципиальной пла-
нировки генерального плана, состава
проектируемой очереди строительства,
технико-экономических показателей и
стоимости строительства объекта в
целом.
В целях сокращения разрабатывае-
мых материалов в составе проектно-
сметной документации должны быть
только те материалы и чертежи, ко-
411
торые необходимы для обоснования
проектных решений, технико-экономи-
ческих показателей и определения смет-
ной стоимости строительства.
Для зданий и сооружений, строи-
тельство которых принимают по типо-
вым проектам, в пройктно-сметной
документации указывают в табличной
форме перечень проектов и краткую
техническую характеристику зданий и
сооружений со схемами основных пла-
нов и разрезов.
Разработка проекта — важнейший
и заключительный этап подготовки
проектно сметной документации В про-
цессе создания проекта предусматри-
вают максимальное сокращение сроков
и сметной стоимости строительства,
что обеспечивает быстрейшее освоение
мощностей. В хорошем проекте все
сторонне учитывают достижения на-
учно-технического прогресса, тенден-
ции развития и готовые новинки от-
раслей промышленности, поставляю-
щих материалы, конструкции и обо-
рудование.
Контрольные вопросы
1.	Какова основная задача технико-эконо-
мического обоснования (ТЭО) необходимости,
технической возможности и экономической
целесообразности строительства аэропорта?
2.	Каков состав (разделы) ТЭО?
3.	В чем сущность основных положений
методики разработки ТЭО?
4	Каковы показатели экономической эффек-
тивности капитальных вложений и как их
определяют?
5.	Кто разрабатывает задание на проек-
тирование Объекта строительства и состав-
ляет части задания?
Глава 32
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
ПРИ ИЗЫСКАНИЯХ АЭРОПОРТОВ*
32.1.	Основные сведения
Геодезические работы занимают зна-
чительное место в общем комплексе
проектно-изыскательских и строитель
ных работ по созданию аэропорта.
__________ i
*При написании главы использованы ма-
териалы канд. техн наук А. И. Титова.
412
Изыскания аэропортов осуществляют
в три этапа: подготовительный, полевой
и камеральный.
В подготовительный период на осно-
ве задания на проектирование осуще-
ствляют сбор и изучение имеющихся
материалов на район изысканий, так
как размещение аэропорта требует
предварительного общего, а затем
детального ознакомления с природ-
ными условиями района размещения.
При этом одним из основных элемен
тов природных условий, обусловливаю-
щих выбор площадки под строитель-
ство аэропорта, является топография
местности. Особое внимание с этой
целью уделяется сбору и изучению
картографических материалов, топо-
графических планов и материалов аэро-
съемок прошлых лет.
Предварительное общее ознакомле
ние с топографией местности обычно
производится по топографической карте
масштаба 1:200 000, позволяющей на-
метить ряд участков для сравнительной
оценки.
Нередко в подготовительный период
проводят рекогносцировочное обсле-
дование с вертолета или самолета уча-
стков местности, намеченных на топо-
графической карте. Уточняют размеры
летного поля, его ориентирование, объе-
мы изыскательских работ, делают оцен-
ки почвогрунтовых и гидрогеологиче
ских условий.
Затем проводят более детальную
наземную рекогносцировку, при которой
в пределах намечаемых ВПП проводят
полуинструментальную топографиче-
скую съемку в масштабе 1:10 000—
1:25 000 с сечением рельефа 1—2 м.
На периферии участка съемку завер
шают на глаз.
На полученных рекогносцировочных
материалах в подготовительный период
составляют проект организации поле-
вых изыскательских работ, планы съе-
мок с указанием характера рельефа и
ситуации, размеров летного поля, на-
личия естественных и искусственных
препятствий. Устанавливают масштабы
и методы съемок отдельных зон и
участков, рассчитывают густоту, точ
ность, принцип построения и форму
сетей плановой и высотной геодезиче-
ской основы. И, наконец, составляют
техническое задание на изыскания.
Изыскательская организация, полу-
чив техническое задание, комплектует
изыскательскую партию, обеспечивает
ее геодезическими приборами и обору-
дованием, составляет смету на произ-
водство работ.
Инженерно-геодезические работы по-
левого периода заключаются в разбив-
ке на местности опорной геодезической
сети и закреплении пунктов геодезиче-
ского обоснования. Опорную сеть при-
вязывают к пунктам государственной
геодезической сети. На основе создан-
ного геодезического обоснования вы-
полняют топографические съемки и все
другие инженерно-геодезические рабо-
ты, которые могут выполняться как
наземными, так и воздушными мето-
дами. В частности, в последние годы
стал находить применение комбиниро-
ванный метод топографической съемки,
в котором ситуационные подробности
местности получают с помощью аэро-
фотосъемки, а рельеф — мензульной
съемкой.
В камеральный период осуществляют
обработку данных полевых изыска-
тельских работ, составляют топогра-
фические планы, профили, цифровые
модели местности и готовят отчеты о
полевых работах. В последние годы
на этапе камеральных работ стали ши-
роко применять средства автоматиза-
ции и вычислительной техники для
регистрации и обработки данных изы-
сканий.
32.2.	Планово-высотное обоснование
площадок аэропортов
В процессе изысканий аэропортов
геодезическая сеть создается как ос1
нова для съемочных работ. Однако
эту же сеть целесообразно использо-
вать и при перенесении проекта в на-
туру, т. е. при разбивочных работах.
Поэтому по точности геодезическая
сеть должна удовлетворять как требо-
ваниям съемочных работ на летном
поле, где наиболее крупным масшта-
бом съемки является 1:2000, так и тре-
бованиям, установленным для разбивки
основных осей ИВПП, МС, РД, крас-
ных линий застройки и других эле-
ментов аэропор'га.
Для удобства выполнения разбивоч-
ных работ пункты геодезической опор-
ной сети располагают по сетке квадра
тов размерами 400 X 400 м. Работы по
созданию сети ведут так, чтобы сред-
ние квадратические ошибки планового
положения пунктов после уравнивания
сети не превышала 10 см, а средние
квадратические ошибки положения
реперов относительно исходного репе-
ра — 25 мм.
Геодезические работы начинают на
участке, выбранном для строительства,
с разбивки направления главной ЛП,
которое устанавливают с учетом гос-
подствующего направления ветров, наи-
более открытых подходов, рельефа пло-
щадки. При проектировании аэропорта
положение главной ЛП намечают на
карте имеющегося масштаба. Ось гео-
дезической сети 400x400 м проекти-
руют параллельно главной летной
ЛП на расстоянии 80—120 м от нее.
Вынеся на местность главную опор-
ную линию, на ней выбирают и закреп-
ляют центральную точку. Линию про-
веш .зают теодолитом и в обе стороны
от центральной точки разбивают 400-
метровые отрезки на всю намеченную
длину площадки аэропорта. Концы
каждого 400-метрового отрезка закреп-
ляют надежными кольями. Затем с
помощью теодолита разбивают пер-
пендикулярные направления на всю
ширину площадки аэропорта.
Линии при разбивке квадратов изме-
ряют землемерной лентой в прямом и
обратном направлениях с относитель-
ной ошибкой, не превышающей
1:2000. Прямые углы строят на мест-
ности со средней квадратической ошиб-
кой порядка 10"
Завершают разбивку опорной сети
провешиванием по внешнему контуру
сети и измерением замкнутых полиго-
нометрических ходов.
Для сгущения опорной сети между
основными ходами прокладывают тео-
долитные ходы, образующие сетку
200X200 м. На прилегающих к аэро-
порту участках, в застроенных частях
территории, т. е. там, где сетка квад-
413
ратов не может быть разбита, основой
топографических съемок служит сеть
теодолитно-нивелирных ходов.
Вершины квадратов опорной геоде-
зической сети закрепляют постоянны-
ми знаками, представляющими собой
металлические трубчатые или рель-
совые грунтовые реперы, заглубляемые
в грунт ниже максимальной глубины
промерзания на 0,4—0,5 м. К верх-
нему концу трубы приваривают чугун-
ную марку. На верхнем конце рельса
или на марке делают насечки для
центрирования геодезического прибора
над данной точкой. На нижнем конце
приваривают металлический стержень
и заделывают его в бетонную пира-
миду (якорь)..
В зависимости от местоположения
пункта сети знак может быть от-
крытого или закрытого типа. Насыпь
открытого знака укрепляют камнями.
Закрытый знак после окончания гео-
дезических работ засыпают песком,
а сверху — щебнем. Это делаю? затем,
чтобы знаки можно было легко обна-
ружить не только в ходе наземных
геодезических работ, но и при аэро-
изысканиях, где они уже выполняют
роль опознаков. Вокруг знаков делают
водоотводные канавы
При закладке знаков, предназначен-
ных для непродолжительного срока
.службы, или дополнительных знаков
сгущения опорной сети можно ис-
пользовать реперы временного типа,
представляющие собой просмоленные
или обожженные деревянные столбы.
В нижнем конце столба крестообразно
врезают две перекладины для прочной
установки. В верхний срез вбивают
гвоздь, шляпка которого служит цент-
ром при геодезических работах. При
установке знака верхний конец его
возвышается над землей на 70 см.
Столбами закрепляют сеть сгущения
200X200 м.
Для уверенного отыскания знаков
создаваемой сети их привязывают к лег-
ко опознаваемым местным предметам.
Для этого к линии, соединяющей два
предмета, восстанавливают перпенди-
куляр до репера и делают линейные
промеры до основания перпендикуляра
и самого перпендикуляра. Если в райо-
не знака имеется лишь одна надежная
точка, то привязку осуществляют к
направлению от этой точки на хорошо
видимый удаленный объект местности.
От этого направления и опускается
перпендикуляр на репер. ,
На каждый постоянный знак состав-
ляют абрис, на котором показывают
конструкцию знака и все промеры,
полученные при привязке знака к мест-
ным предметам.
После закрепления вершин квадратов
постоянными знаками по ним проклады-
вают нивелирные ходы IV класса, ос-
новные требования к которым следую-
щие: используемый прибор — нивелир
типа НЗ; длина визирного луча 100 м;
неравенство плеч не более 5 м; рас
хождение превышений, полученных на
станции по красной и черной шкалам
рейки, не должно превышать 5 мм;
допустимая погрешность хода дли-
ной L км не должна превышать
20 \L мм.
Положение пунктов опорной сети
вычисляют в государственной систе-
ме координат и высот. Для этого
выполняют геодезическую привязку ее
к пунктам государственной геодези-
ческой сети. Плановая привязка под-
разумевает передачу дирекционного
угла и координат на опорную сеть.
Высотная привязка — это передача от-
метки от пункта государственной ниве-
лирной сети на исходный пункт опор-
ной сети аэродрома. Привязку к од-
ному высотному пункту обеспечивают
двойным нивелированием, а к двум
пунктам — прокладкой одинарных хо-
дов.
В случае отсутствия в районе строи-
тельства аэропорта исходных геоде-
зических пунктов государственной сети
допускается привязка ее к надежно
опознанной точке на местности. Ориен-
тируют сеть в таких случаях с опреде-
лением ее азимута астрономическим
путем (по солнцу). При отсутствии
пунктов нивелирной сети за исходную
может быть взята точка с отметкой,
подписанной на карте и хорошо опоз-
наваемой на местности.
В исключительных случаях строи-
тельство можно вести в условной си-
стеме высот.	>
414
32.3.	Топографические съемки
на территории аэропорта
Топографическую съемку площадки
аэропорта производят с целью полу-
чения топографического плана и циф-
ровой модели местности (ЦММ), не-
обходимых для последующей разра-
ботки генплана аэропорта и проекти-
рования всех основных его сооруже-
ний. ЦММ при этом необходима в
случае системного автоматизирован-
ного проектирования аэропорта, т. е.
на уровне САПР.
В ходе топографических съемок, вы-
полняемых в зависимости от стадии
проектирования в масштабах 1:5000,
1:2000 и 1:1000, снимают: подробности
рельефа, границы сельскохозяйствен-
ных и лесных угодий, границы насе-
ленных пунктов, водоемы и реки, ав-
томобильные и железные дороги, от-
дельные сооружения и объекты, назем-
ные и подземные коммуникации. В
ходе топографических съемок опреде-
ляют высоты предметов и объектов,
возвышающихся над землей (опоры
ЛЭП, столбы линий связи, отдельные
здания, трубы предприятий, отдельные
деревья и другие препятствия). На
топографических планах при этом,
кроме обычной информации, показы-
вают и высоты этих препятствий.
При изысканиях аэропортов приме-
няют пять различных методов топо-
графических съемок: мензульную, ни-
велирование по квадратам, тахеометри-
ческую, аэросхемку и комбинированную
съемку. Выбор вида топографической
съемки завист от ряда факторов и,
прежде всего, от стадии проектирова-
ния, объемов изыскательских работ,
характера местности, сроков проекти-
рования и оснащенности изыскатель-
ских подразделений геодезическим обо-
рудованием.
Мензульная съемка является наи-
более точной и целесообразной для
выполнения данного вида работ. Од-
нако в связи с большими затратами
времени при работе непосредственно
в поле, влиянием погодных условий,
практической невозможностью авто-
матизации обработки результатов из-
мерений и прямого получения инфор-
мации для подготовки цифровой мо-
дели местности (ЦММ) объемы работ,
выполняемые на изысканиях с приме-
нением мензульной съемки, постоянно
сокращаются.
Съемка нивелированием по квадра-
там — традиционный вид топографи-
ческой съемки, широко используемый
при изысканиях аэропортов, особенно
на стадиях детального проектирова-
ния. Это весьма точный вид съемки,
но в то же время и наиболее трудоем-
кий и дорогостоящий. Тем не менее
информация, получаемая этим мето-
дом, представляется в виде, удобном
для последующего решения проектных
проблем (в частности, для вертикаль-
ной планировки площадок) как тради-
ционными методами по топопланам, так
и автоматизированно с использовани-
ем регулярных ЦММ в узлах правиль-
ных прямоугольных сеток.
Тахеометрическая или теодолитно-
топографическая съемка находит до-
статочно широкое применение при
изысканиях площадок аэропортов. Это
обстоятельство связано прежде всего
с тем, что она позволяет существенно
сократить объемы полевых изыскатель-
ских работ и перенести существенную
их часть в камеральные условия с
обеспечением автоматизации подготов-
ки топопланов и ЦММ с использова-
нием ЭВМ и графопостроителей. Еще
более перспективным этот вид съемки
становится в связи с внедрением в
изыскательский процесс методов элект
ронной тахеометрии, т. е. электронных
тахеометров с автоматической реги-
страцией результатов измерений на маг-
нитные носители информации.
Аэросъемка и особенно комбиниро-
ванная аэросъемка в сочетании с
электронной тахеометрией в недалеком
будущем должна значительно умень-
шить применение других видов топо-
графических съемок, применяемых в
настоящее время при изысканиях
аэропортов. Это связано с неизбежным
переходом на качественно новую тех-
нологию и методы системного автома-
тизированного производства проектно-
изыскательских работ, требующих мак-
симального сокращения объема изыс-
кательских работ, выполняемых непо-
415
средственно в поле, с переносом боль-,
шей их части в камеральные условия
с использованием средств автоматиза-
ции и вычислительной техники. Этой
тенденции аэро- и комбинированные
съемки отвечают наиболее полно
Отличительная особенность аэросъе-
мок при изысканиях аэропортов со-
стоит в том, что пункты съемочного
обоснования перед залетами марки-
руют под опознаки, а аэросъемочные
маршруты прокладывают, как правило,
параллельно направлению ЛП.
Съемка в масштабе 1:5000. При
предварительных изысканиях террито-
рию аэродрома снимают в масштабе
1:5000 с сечением рельефа 0,5—1 м.
Опорной сетью служат вершины 400-
и 200-метровых квадратов. Рейки в про-
цессе топографической съемки ставят
в характерных точках рельефа (вы-
сотные точки), на всех местных пред-
метах и на контурах участка (кон-
турные точки). Расстояние от прибора
до рейки не должно превышать 150 м
при съемке четких контуров ситуации
и 250—300 м при съемке рельефа.
Максимальное расстояние между рееч-
ными точками между собой 60—80 м
(первые цифры для сечения рельефа
0,5 м, вторые — для 1м).	,
На плане масштаба 1:5000 показы-
вают границы участка и опорную
сеть квадратов, ситуацию на участке
съемки и рельеф, дефектные места,
препятствия, встречающиеся на уча-
стке. Если на район изысканий име-
ется план данного ма'сштаба с сече-
нием рельефа — 1—2 м, его обновляют,
внося коррективы полевыми измере-
ниями.
Съемка в масштабе 1:2000. На ста-
дии детального проектирования для
составления рабочего проекта аэро-
порта составляют топографический
план летного поля в масштабе 1:1000.
Сечение рельефа принимают 0,5—
0,25 „м.
Съемку выполняют методом нивели-
рования поверхности по квадратам. В
качестве съемочного обоснования ис-
пользуют сеть квадратов 400X400 м.
Каждый из квадратов сети разбит на
четыре квадрата со сторонами 200 м.
Вершины 200-метровых квадратов за-
креплены временными реперами (де-
ревянными столбами). Внутри каждого
разбивают сетку заполняющих квад-
ратов — пикетажную сетку 40X40 м
для съемки в масштабе 1:2000 и
20X20 м для съемки в масштабе
1:1000. Вершины пикетажной сетки
закрепляют колышками со сторожка-
ми и нумеруют двойной буквенно-циф-
ровой нумерацией.
Длины откладывают с учетом угла
наклона местности v. При этом проект-
ный отрезок d увеличивают, вводя по-
правку за наклон линии к горизонту
Ad, вычисляемую по формуле
Ad = sin2v/2.
COSV
При небольших углах наклона v со
значением cosv, близким к 1, можно
пренебречь.
Кроме пикетных точек 40- или 20-
метровых интервалов, фиксируют точки
перегиба рельефа, помечая их поло-
жение в абрисе, ведущемся при раз-
бивке площади (рис. 32.1). Абрис пред-
ставляет собой вычерченную заранее
на листе чертежной бумаги сетку квад-
ратов в масштабе 1:1000. В абрисе
указывают положение границ угодий,
дорожную сеть, пересекаемую сторо-
нами 40-метровых квадратов, а также
другие местные объекты, располо-
женные на территории, подлежащей
съемке. Положение характерных точек
рельефа и объектов местности, не по-
падающих на линии сетки, определяют
способом прямоугольных координат от
сторон квадратов.
Вслед за разбивкой пикетажной сет-
ки нивелируют поверхность, определяя
высоты всех отмеченных на местности
точек. Если представляется возмож-
ность, то 200-метровый квадрат ниве-
лируют с одной стоянки прибора. Ис-
пользуют для этой цели нивелир НЗ
(НЗК) или НЮ (Н10К). Результаты
измерений записывают в специальный
журнал, представляющий разлинован-
ную сетку, содержащую 5x5 квадра-
тов. Отсчеты, взятые по рейкам, запи-
сывают в углу соответствующего квад-
рата с нумерацией, идентичной нуме-
рации угла квадрата на местности.
416
На периферии участка с более пере-
сеченным рельефом геометрическое ни-
велирование может быть заменено три
тонометрическим. В этом случае ис-
пользуют теодолит с вертикальным кру-
гом, снабженным уровнем (Т15), или
теодолит с компенсатором (Т15К).
Однако лучший результат в этой работе
может дать номограммный тахеометр
типа «Дальта 020».
Нивелирование по квадратам явля-
ется весьма точным видом съемки, но
в то же время наиболее трудоемки и
дорогостоящим. Окупается способ тем,
что выполняется нивелирование по соз-
данной на местности пикетажной сет-
ке квадратов, используемой впослед-
ствии для исправления рельефа по-
верхности в дефектных местах и для
вынесения проектных элементов со-
оружения в натуру.
Другим достоинством метода ниве-
лирования поверхности по квадратам
является то, что информация, получае-
мая этим методом, представлена в
виде, удобном для последующего ре-
шения проектных проблем (в частно
Рис. 32.1. Абрис нивелирования по квадратам
сти, для вертикальной планировки пло-
щадок) как традиционно по топогра-
фическим планам, так и автоматизи-
рованно с использованием регулярных
ЦММ в узлах правильных прямо-
угольных сеток.
За территорией летного поля, где
разбита пикетажная сетка, топогра-
фическая съемка при необходимости
Рнс. 32.2. Фрагмент топографического плана масштаба 1:2000
14 Зак. 1027
417
может быть продолжена. Применение
находит мензульная съемка с номограм-
мным кипрегелем КН, а при неблаго-
приятных погодных условиях — теодо-
литно-топографическая или тахеомет-
рическая съемка.
В закрытой местности, заросшей
кустарником или лесом, съемку ведут
по прорубаемым просекам методом
параллельных линий. Пикеты разби-
вают через 40 м'вдоль просеки. Впослед-
ствии их нивелируют.
На участках со сложной ситуацией
и значительной застройкой план целе-
сообразно составлять фотограмметри-
ческими методами по материалам аэро-
фотосъемки. Аэросъемочные маршру-
ты прокладывают параллельно на-
правлению главной ВПП. Съемка ох-
ватывает площадку аэропорта с при-
легающими территориями, районы под-
ходов, участок жилого городка, марш-
руты трасс подъездных дорог и подъем-
ных коммуникаций.
По результатам измерений составля-
ют топографический план летного
поля в масштабе 1:2000 и служебно-
технической территории в масштабе
1:1000 или 1:5000 (рис. 32.2). Сначала
на планшеты по координатам нано-
сят пункты геодезическою обоснова-
ния и вершины 400- и 200-метровых
квадратов. Строят сетку заполняющих
квадратов. Пользуясь полевыми абри-
сами, наносят на план ситуацию, гра-
ницы земельных угодий, участка и за-
тронутых отводов Наносят препят-
ствия, находящиеся на участке, с
указаниями их высот. Выписывают
отметки вершин квадратов и плюсовых
точек.
Для проведения горизонталей ве-
дут интерполирование по сторонам
квадратов и по одной из диагоналей,
по которой разность высот угловых
точек наибольшая.
Готовые планы корректируют и про-
веряют в поле.
К плану топографической съемки
прилагают: журнал разбивки опорной
сети и заполняющих ее квадратов, ве-
домости отметок реперов, журналы
нивелирования, абрисы съемки ситуа-
ции.
32.4.	Съемки при реконструкции
аэропортов
Перед реконструкцией существую-
щих аэропортов производят геодези
ческую съемку существующих ИВПП,
РД, мест стоянок ВС, перронов, слу-
жебно-технической территории. Для
съемки покрытий создают систему
теодолитно-нивелирных ходов, опи-
рающихся на существующие пункты
планово-высотного обоснования аэрод-
рома, затем проводят съемку характер-
ных точек контуров покрытий и ни
велировку покрытий по пикетажу.
Теодолитно-нивелирные ходы про-
кладывают вдоль обеих кромок ИВПП
и вдоль одной из кромок ИЛИ ПО оси
РД. Одновременно с измерением длин
линий по теодолитно-нивел.ирным хо
дам производят разбивку пикетажа,
намечая места будущих поперечников.
Расстояния между поперечниками при-
нимают для ВПП 20 или 40 м, а для
РД—40 или 100 м. Меньшие расстоя
ния принимают при наличии дефектных
мест на существующих ИВПП. Места
пикетов закрепляют на местности хо
рошо заметными кольями. На жестких
покрытиях в пробитые лунки закла
дывают штыри металлические на це-
ментном растворе, а на нежестких
штыри забивают на 0,6—0,7 м. Все
закрепленные знаки располагают вро-
вень с поверхностью покрытия и от-
мечают краской.
Для съемки поперечного профиля
покрытий и дефектных мест на каждом
пикете, а при необходимости и на про-
межуточных точках разбивают попе-
речники. На ВПП разбивку произво-
дят теодолитом, а на РД — теодоли-
том или эккером. Длина поперечника
должна перекрывать всю ширину по-
крытия и примыкающие к нему грун-
товые лотки или сопряжения с грун-
товой частью летного поля. На каждом
поперечнике вправо и влево от оси раз-
бивают точки через 10 м, которые от-
мечают на покрытии краской. Для раз-
бивки пикетажа используют мерные
тросы.
Одновременно с разбивкой пике-
тажа ведут абрис, на котором нано
сят пикеты, границы смены типов по-
418
крытий, контуры дефектных мест, дож-
деприемные и смотровые колодцы.
Параллельно с разбивкой пикетажа
производят съемку контуров покрытий
методом перпендикуляров и линейных
засечек. Снимают ИВПП и сопряжение
ее с рулежными дорожками, места
стоянок ВС, аэродромные сооружения.
По окончании горизонтальной съем-
ки покрытий производят нивелирование
оси и гребня покрытия, оси и бровки
грунтовых лотков, мест просадок и пу-
чин. Обычно нивелирование выполня-
ют площадным методом, устанавливая
нивелир между связующими точками
так, чтобы длина визирного луча не
превышала 100 м.
Съемку водосточных и дренажных
сетей производят для получения дан
ных, характеризующих плановое и
высотное положение всех сетей и их
сооружений. Съемку сетей ведут от
теодолитно-нивелирного хода, при-
вязанного к опорной геодезической се-
ти аэродрома. При съемке сооружений
водосточной сети измеряют расстоя-
ния по лоткам до их оси, а по смотро-
вым колодцам и дождеприемникам—
до их центра. Снимают углы поворота
сетей и колодцы. На все смотровые
колодцы составляют чертежи с нане
сением размеров, диаметров труб, от
мечают материалы и общее состояние
сооружения
Съемку производят перпендикуляра-
ми и линейными засечками, а также
поперечниками от опорного хода. Ни
велировку водосточных сетей ведут од-
новременно с нивелированием соот-
ветствующих участков покрытия. Рей-
ку ставят наверху на камни оголовка,
бордюрные камни, металлические ре-
шетки. Данные о глубине колодцев
и лотков получают обмером в процессе
обследования сооружений.
Результаты съемки ВПП, РД, мест
стоянок ВС и водосточных сетей оформ-
ляют в виде плана в горизонталях в
масштабах 1:2000 и 1:1000. На план
наносят все опорные ходы, проложен-
ные для съемки покрытий и водостоков.
Кроме того, наносят ВПП, РД, места
стоянок ВС, перроны, уширения (пере
ходные полосы), оси открытых лот-
ков, дождеприемники и смотровые ко-
лодцы, коллекторы, магистральные ка-
налы, дренажную сеть, устьевые выпус-
ки, тальвежные колодцы и прочие со-
оружения.
32.5.	Планы воздушных подходов
Для обеспечения безопасности взлет-
но-посадочных операций и, в частно-
сти, исключения столкновений ВС в
условиях плохой видимости с объек-
тами, возвышающимися над поверх-
ностью земли, делают съемку воздуш-
ных подходов с последующим комплек-
сом проектных мероприятий. При этом
в пределах полосы воздушных подхо-
дов предусматривают ограничение вы-
соты вертикальных препятствий таким
образом, чтобы от конца летного поля
по продолжению направления его оси
можно было провести плоскость с ук-
лоном 1 200—1 100. В поперечном на-
правлении от ПВП плоскости, ограни
Чивающие высоту препятствий, долж-
ны иметь уклон не более 1.25
Планы воздушных подходов состав
ляют на основе имеющихся крупно-
масштабных карт, а также фотопланов,
построенных по материалам аэросъе-
мок. План ПВП составляют с нанесе-
нием на них вертикальных препятствий,
высоты которых определяют одним из
перечисленных ниже способов.
1.	Способ тригонометрического ниве-
лирования. Теодолит устанавливают в
одной из точек площадки - точке А
(рис. 32.3), высота которой НА из-
вестна. Нитяным дальномером измеря-
ют расстояние d до препятствия и угол
Рис. 32.3 Определение высоты близко располо-
женного препятствия
14
419
Рис. 32 4 Определение высоты удаленного пре-
пятствия
наклона v на его вершину. Высоту
препятствия определяют по формуле
//с—Яд+t + dtgv,
где i — высота теодолита над точкой А.
2.	Способ прямой пространственной
засечки. Если измерить расстояние
до препятствия невозможно, то в этом
случае определение высоты препят-
ствия выполняется следующим обра-
зом. На местности выбирают базис АВ,
из конечных точек которого хорошо
видна вершина препятствия (рис. 32.4).
От геодезической основы площадки
определяют высоты конечных точек
базиса (Нд и Нв) и измеряют длину
базиса Ь. Теодолитом с концов базиса
измеряют горизонтальные углы и рв
и углы наклона vA и ve на вершину
препятствия.
Из решения прямой засечки находят
расстояния dA и dB от концов базиса
до препятствия:
b sin рв	b sin
ал= sin(p, + pB); dB= Sin(₽„ + ₽B) 
Высоту препятствия определяют с
контролем с точки А и с точки В. За
окончательное берут среднее значение:
H'c=HA+iA+dAtgvA;
Hl'—HВ +*g + dgtgVg,
где I. и «я — высоты теодолита в точках
А и В А
Точность определения высот препят-
ствий указанными способами находится
в пределах 0,2—0,25 м.
3.	Способ наземной фотограмметрии.
Для определения высоты препятствия
этот способ является наиболее совре-
менным и эффективным, поскольку по-
зволяет, выполнив фототеодолитную
съемку ПВП с одного базиса, опреде-
лить высоты многих препятствий, рас-
положенных в пределах полосы воз
душных подходов.
Базис длиной до ‘/го расстояния
от наиболее удаленных препятствий
располагают примерно перпендикуляр-
но оси ПВП. Базис привязывают в пла-
ново-высотном отношении к геодезиче-
скому обоснованию площадки аэропор-
та (за концы базиса принимают два
пункта этого обоснования). Выполнив
фототеодолитную съемку полосы воз-
душных подходов с концов базиса и
измерив на стереокомпараторе парал-
лаксы р и аппликаты z воздушных
препятствий, определяют расстояния
препятствий от линии базиса у и от-
метки вершин препятствий И:
y = -^-f’ 2==у2; В^= HA+i + z,
где В — длина базиса фотографирова-
ния; р — продольный параллакс стереопа-
ры’; f — фокусное расстояние фотокамеры;
z — возвышение вершины препятствия над
горизонтальной плоскостью оптической оси
фотокамеры; I — высота оптической оси
камеры над левой точкой базиса; Нд —
отметка левой точки базиса.
Кроме планов воздушных подходов,
составляют и профили, на которых
показывают высотные препятствия и
определяют уклоны ПВП.
32.6.	Геодезические работы
при специальных изысканиях
При изысканиях подъездных путей к
аэропорту и трасс других инженерных
коммуникаций с целью получения не-
обходимого материала для составления
проекта выполняют топографическую
съемку с одновременным трассирова-
нием. Обычный комплекс геодезических
работ при этом следующий: 1) реког-
420
носцировка и уточнение предварительно
намеченного направления трассы; 2)
трассирование линии с закреплением и
измерением углов поворота трассы;
3) разбивка по трассе пикетажа .и по-
перечников; 4) плановая съемка мест-
ности вдоль трассы в полосе, доста-
точной для проектирования; 5) ниве-
лирование трассы и поперечников;
6) дополнительная крупномасштабная
планово-высотная съемка мест примы-
каний, пересечений дорог, станционных
площадок у железнодорожных путей,
переходов и сооружений на них.
При трассировании между отмечен-
ными вершинами углов поворота трас-
сы разбивают через 100^-м пикеты,
отмечая одновременно как плюсовые
характерные точки рельефа. Все точки
закрепляют колышками, вбиваемыми
вровень с землей, и сторожками, воз-
вышающимися на 20—30 см. На сто-
рожках подписывают номера пикетов и
пикетах плюсовых точек (например,
ПК 5 + 23).
Трассу привязывают к созданной на
территории строительства геодезиче-
ской опорной сети или к пунктам госу-
дарственной сети.
Расстояния при разбивке трассы из-
меряют землемерной лентой, стальной
рулеткой или дальномером. В про-
цессе измерений устанавливают углы
наклона отдельных отрезков трассы и
по ним рассчитывают горизонтальные
проекции линий.
В характерных местах рельефа раз-
бивают поперечники на ширину по-
лосы съемки. Колышками закрепляют
точку поперечника на трассе и все
характерные точки рельефа.
В процессе измерений линий и раз-
бивки пикетажа трассы ведут съемку
притрассовой полосы шириной 100 м.
От оси трассы восстанавливают пер-
пендикуляры до снимаемых объектов
местности. Измеряют длины перпенди-
куляров и фиксируют основания-пер-
пендикуляров по пикетажу трассы.
Результаты съемки заносят в пикетаж-
ный журнал. Вычерчивание ведут в
масштабе 1:1000. В пикетажном жур-
нале показывают ось трассы, пикеты
на ней, плюсовые точки, вершины уг-
лов поворота, поперечники, границы
угодий и всю ситуацию в притрассовой
полосе. В случае пересечений лесных
массивов устанавливают породу, гус-
тоту и возраст деревьев, кустарников,
а при пересечении застроенных тер-
риторий описывают строения, попа-
дающие в границы полосы.
Разбитый пикетаж — основа для всех
работ, проводимых в дальнейшем на
трассе (топографических, грунтовых,
гидрогеологических, разбивочных). ,
• Высотную съемку ведут, прокладывая
по трассе ход технического нивелиро-
вания в прямом и обратном направ-
лениях. Используют нивелир типа
НЮ. Длина визирного луча допуска-
ется 150 м (при увеличении зритель-
ной трубы 25х) и более — до 200 м.
Нивелирование ведут по двум сторонам
рейки.
Разность превышений, вычисленных
на станции по отсчетам красной и чер-
ной шкал рейки, не должна превы-
шать 10 мм.
Невязку, мм,/ подсчитанную по сум-
мам средних превышений прямого и об-
ратного ходов, вычисляют по формуле
50y/L~, где L — длина хода, км.
В прямом ходе нивелируют все пи-
кетные точки и плюсовые. В обратном
ходе нивелирование ведут лишь по пи-
кетным точкам, при этом отдельные
пикеты могут быть из нивелирования
исключены при увеличении длины
визирного луча до 150 и даже до
200 м.
Методика нивелирования попереч-
ников зависит от степени пересеченно-
сти местности. При слабо выраженном
рельефе, когда перепады высот незна-
чительны, применяют геометрическое
нивелирование, используя нивелир,
предназначенный для работы на трас-
се. При ярко выраженном рельефе
нивелир заменяют теодолитом и ведут
тригонометрическое нивелирование,
определяя превышения h через углы
наклона по формуле
h — L/2sin2v + i — I,
где L — расстояние, измеренное нитя-
ным дальномером; v — угол наклона; i —
высота установки теодолита над точкой;
I — высота наведения перекрестия сетки
на рейке.
421
Еще более рационально использовать
в данном случае для определения пре-
вышений номограммный тахеометр (на-
пример, «Дальта 020»)
По результатам нивелирования со-
ставляют продольный профиль трассы
в масштабах: горизонтальный 1:5000
и вертикальный 1:500 или 1:1000. По-
перечные профили вычерчивают в
масштабе 1:500 или 1:200.
По материалам пикетажного жур-
нала составляют план трассы в масш-
табе 1:5000.
Построение трассы ведут по румбам
и длинам сторон. Построив ось трассы,
вычерчивают в соответствии с пике-
тажным журналом ситуацию мест-
ности.
Для составления проекта примыка-
ния железнодорожных веток к суще-
ствующим линиям производят планово-
высотную съемку в масштабе 1:1000 или
1:2000 методом геометрического ни-
велирования по поперечникам. На пла-
не показывают железнодорожные пути,
переезды, платформы и определяют от-
метки головок рельсов, бровок земель-
ного полотна и цоколей зданий. Места
примыкания подъездных автомобиль-
ных дорог к дорогам общего пользо-
вания снимают на участке длиной
около 300 м в масштабе 1:1000 с го-
ризонталями через 0,25 м.
Съемку участков переходов трассой
линий электропередачи, водоемов и рек
выполняют особенно подробно, тща-
тельно отражая ситуацию и вертикаль-
ные отметки перехода.
Съемку объектов управления воздуш-
ным движением, радионавигации и
посадки производят в основном в
масштабе 1:5000. Специфическая осо-
бенность съемки этих участков состоит
в том, что они должны фиксироваться
на строго определенных местах. Поэ-
тому, прежде чем приступить к съемке,
эти участки выносят на свои места,
закрепляют их центры или оси и только
после этого производят съемку. Кроме
того, с участков управления воздуш-
ным движением и средств посадки осу-
ществляют проверку графиков углов
закрытия.
422
32.7.	Подготовка исходных данных
и составление разбивочных чертежей
Для выполнения геодезических работ
по перенесению проекта в натуру ис-
пользуют следующие проектные доку-
менты: 1) генплан аэропорта и топогра-
фический план масштаба 1.2000—
1:500, в которых представлено планово-
высотное положение возводимых соору-
жений с детальным указанием их раз-
меров и формы; 2) продольные и попе-
речные профили внутриаэродромных
дорог, по осям ВПП и РД, коллекторов
и водостоков, подъездных дорог; 3)
план вертикальной планировки зоны
застройки в масштабе 1 1000 и план
земляных работ в масштабе 1:2000;
4) план ВПП, МС и РД в масштабе
1:2000; 5) план осушительной сети и
подземных коммуникаций.
Разбивочный чертеж обычно со-
ставляют на копии топографической
карты, служившей для составления про-
екта аэропорта, или строят в масштабе
1:500. На нем показывают расположе-
ние основных осей сооружения и все
точки, которые подлежат выносу на
местность, расстояния между ними,
углы поворота осей, углы пересече-
ния между осями, радиусы кривых.
Следует учитывать, что даже на круп-
номасштабной карте все отрезки и углы
изображают с меньшей точностью, чем
они получены из проектных расчетов.
Если взять эти элементы графически
с плана и перенести их на местность,
то они не дадут соответствия проект-
ным данным. Для составления разби-
вочного чертежа необходимо иметь
не графические, а аналитические дан-
ные, принятые при составлении проекта.
Производят геодезическую подготовку
проекта для выноса его на местность.
Прежде устанавливают, деформиро
валась ли бумага плана. Для этого из-
меряют стороны квадратов, в которых
находятся точки проекта. Если откло
нения более 0,2 мм, то во все элементы,
взятые с карты, необходимо вводить
поправки на деформацию бумаги.
Геодезическая подготовка проекта
заключается в следующем. По плану,
на котором составлен проект, графи
чески определяют координаты главных
точек осей сооружения. По ним (с вве-
денными поправками за деформацию
бумаги) решают обратные геодези-
ческие задачи и находят расстояния
и дирекционные углы между главными
точками оси. По дирекционным углам
линий определяют углы пересечения
осей.
Контрольные вопросы
1	Что представляет собой проект опорной
сети на всю территорию аэродрома?
2.	Как создается иа местности опорная
геодезическая сеть?
3.	Какие и в каких случаях применяются
методы съемки при изысканиях аэродромов?
4.	Как производят топографическую съемку
территории летного поля и служебно-техниче-
ской застройки?
5.	Каковы особенности топографической
съемки при изыскании подъездных путей и ин-
женерных сетей?
Глава 33
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ
33.1.	Задачи и методы
инженерно-геологических
и гидрологических изысканий
В задачи инженерно-геологических и
гидрологических изысканий аэродромов
входят: установление почво-грунтового
и общего геологического строения уча-
стка, намеченного для строительства
аэродрома, и оценка целесообразности
его выбора; оценка устойчивости грун-
тов в отношении возможности возник-
новения местных просадок, карстовых
воронок, обвалов или оползневых явле-
ний; оценка гидрологических условий,
в частности опасности заболачивания
или затопления участка; установление
уровня грунтовых вод; выявление ин-
женерных мероприятий при строи-
тельстве летного поля аэродрома, ка-
сающихся выторфовывания, огражде-
ния валами от паводковых вод, осу
шения; определение расчетных харак
теристик сопротивления грунтов нагруз-
кам в основаниях искусственных со-
оружений на летном поле (ИВПП, РД
и местах стоянок) и на служебно-тех
нической территории (фундаментов зда-
ний), почвенная съемка летного поля
для проектирования агротехнических
мероприятий, необходимых для со-
здания дернового покрова; определение
физико-механических и химических
свойств грунтов на участках ИВПП, РД
и мест стоянок для установления воз-
можности укрепления грунтов в осно-
ваниях искусственных покрытий; изыс-
кание месторождений местных строи-
тельных материалов, главным образом
песка, щебня, гравия, а также выявле-
ние запасов побочных продуктов мест-
ных промышленных предприятий, кото-
рые могут быть использованы при
строительстве, изыскание источников
водоснабжения.
На основе изыскательских работ со-
ставляют почвенную карту террито-
рии аэродрома, геологические про-
фили, план гидроизогипс и устанавли-
вают физико-механические и химиче-
ские характеристики грунтов, характе-
ристики месторождений местных строи-
тельных материалов и источников водо-
снабжения.
Для получения данных о геологиче-
ском строении и гидрологических усло-
виях участка поверхности толща грун-
тов должна быть исследована на глу-
бину нескольких метров. Мощность ис-
следуемой толщи определяется глуби-
ной распространения в грунте напря-
жений от сооружений на аэродроме
(фундаментов зданий, нагрузок от ВС,
передающихся через покрытия так на-
зываемой активной зоной грунтового
основания).
Для оснований искусственных по
крытий аэродромов глубина активной
зоны при действии современных тяже-
лых ВС достигает 6 м от дна корыта.
Активная зона оснований фундаментов
зданий может достигать 6—10 м и
более
Строение почв и грунтов и гидро-
геологические условия изучают при
помощи прикопок, шурфов, буровых
скважин и зондирования. Используют
также естественные обнажения по бе-
регам оврагов и речных долин.
Основными методами почвенных,
грунтовых и инженерно-геологических
исследований являются шурфование и
423
бурение. Шурфом называют прямо-
угольную выработку. Одну из стенок
шурфа ориентируют таким образом,
чтобы в момент наблюдений она была
освещенд солнцем. На противополож-
ной стороне шурфа устраивают сту-
пеньки.
В зависимости от глубины различают
шурфы глубокие до 2—5 м (основные),
мелкие 1—2 м (полушурфы) и поверх-
ностные 0,5—1 м (прикопки). В зави-
симости от глубины размеры шурфов
в плане составляют от 0,8—1,6 до
1,6- 2,5 м.
Стенки глубоких шурфов укрепляют
во избежание обвала грунта. В сыпучих
сухих грунтах, а также в слабых грун-
тах при отсутствии воды или незна-
чительном ее притоке применяют рас-
порные крепления
Прикопки закладывают для проверки
границ распространения почвенных
разностей во всех местах, где можно
ожидать изменения почвенных условий.
Целесообразность устройства прико-
пок связана с переходом от одного
элемента рельефа к другому или из-
менением характера растительного по-
крова.
Глубокие шурфы закладывают толь-
ко в том случае, когда необходимо
особенно точно исследовать грунтовые
напластования и взять монолиты грун-
тов естественной структуры и влажно-
сти из выявленных бурением пород
разного геологического состава.
Все шурфы, заложенные на иссле-
дуемом участке, нумеруют и указывают
на топографическом плане.
В каждом шурфе устанавливают
почвенно-генетические горизонты и про-
изводят их детальное описание. Из каж-
дого горизонта берут образцы на гра-
нулометрический анализ.
Бурение заключается в высверлива-
нии или выдалбливании в грунте вер-
тикальных отверстий (скважин) при
помощи специального бурового инстру-
мента. При изысканиях аэродромов
обычно бурят на небольшую глубину
с использованием буров ручного дей-
ствия. Основная рабочая часть буро-
вого комплекта — наперье в виде ло-
жек, змеевика, долота или желонки,
при помощи которых производят дроб-
424
ление грунта в скважине и отбор его
образцов.
Заболоченные участки обследуют при
помощи специальных буров-зондов.
Бурение проходят всю толщу торфа
до плотного минерального грунта с
заглублением на 0,3—0,5 м.
При изысканиях аэродромов необ-
ходимо получить детальные сведения
о грунтовых водах, как о залегающих
у самой дневной поверхности, так и о
грунтовых водах, залегающих на
первом от дневной поверхности водо-
упорном слое.
Поскольку строительство всех со-
оружений на аэродроме при высоком
уровне грунтовых вод осложняется и
удорожается в связи с необходимостью
устройства понижающих дренажей, ор-
ганизации водоотлива из котлованов и
гидроизоляции стен, чрезвычайно важ-
но установить колебание уровня грунто-
вых вод в течение года.
О расположении уровня грунтовых
вод судят по глеевым пятнам на стен-
ках шурфа, просачиванию грунтовых
вод из стенок шурфов и скважин и
растительному покрову. Уровень грун-
товых вод обычно воспроизводит в
смягченном виде* рельеф поверхности
грунта. Поэтому, чтобы точно опреде-
лить положение зеркала грунтовых
вод, необходимо закладывать доста-
точное количество шурфов и буровых
скважин.
Нанеся на план крупного масштаба
шурфы и скважины с отметками уров-
ня грунтовых вод, можно изобразить
поверхность грунтовых вод кривыми
равных отметок уровня — гидроизогип-
сами (рис. 33.1). При составлении пла-
на гидроизогипс необходимо учиты-
вать уровень воды в окружающих
открытых водоемах (реках, озерах, ка-
навах), с которым обычно смыкается
уровень грунтовых вод. Грунтовые во-
ды движутся по направлению, перпен-
дикулярному к гидроизогипсам
Если вблизи аэродрома имеются реки
и другие водоемы и возможно его
периодическое затопление или подтоп-
ление, должны быть собраны дополни-
тельные сведения о затопляемости
участка и установлены уровни весен-
него паводка. Наиболее целесообразно
использовать для этой цели данные
ближайших водомерных постов, а при
их отсутствии определять по внеш-
ним признакам (подмывам берегов,
отложениям наносов, наличию размыва
поверхности), а также по указаниям
жителей.
Если имеются материалы водомер-
ных постов, то по методике, излагае-
мой в курсах гидрометрии и гидроло-
гии, основанной на методах матема-
тической статистики, следует опреде-
лить уровни, соответствующие повто-
ряемости паводков 1 раз в 25, 50 и
100 лет.
Для наблюдений за колебанием
уровня грунтовых вод устраивают конт-
рольную буровую скважину на участке
строительства аэродрома, особенно в
прибрежной полосе.
При помощи этих данных могут быть
установлены заливаемые и заболачи-
ваемые участки территории, выбранной
для аэродрома, при весенних паводках
и обильных атмосферных осадках.
33.2.	Состав инженерно-геологических
работ на разных стадиях изысканий
На стадии» технико-экономического
обоснования проекта известно только
положение ВПП, поэтому производят
только площадные изыскания на них.
В соответствии с техническим зада-
нием на инженерные изыскания произ-
водят детальное изучение и сбор ли-
тературы по району расположения
участка аэродрома с целью выявления
климата района, геоморфологии, гео-
логического строения и гидрогеологи-
ческих условий, почв и растительности,
данных о наличии карьерных строитель-
ных материалов.
Рекогносцировочные обследования
почво-грунтовых и гидрогеологических
условий производят на базе плана тер-
ритории в масштабе 1:10 000 или
1:5000. Обследования начинают с де-
тального осмотра территории, описания
рельефов и выявления участков, подвер-
женных процессам геологических из-
менений — образованию оврагов, опол-
зней, карста. Описывают и зарисовы-
вают -встречающиеся обнажения, вы-
Рис. 33.1. План гидроизогипс:
/—горизонтали поверхности земли; 2—гидроизогип-
са грунтовых вод
являют заболоченные участки. После
этого в типичных местах рельефа за-
кладывают шурфы глубиной до 2 м,
а в случае необходимости (при близ-
ком залегании грунтовых вод, наличии
болот) буровые скважины с обсадными
трубами на глубину до 5—10 м. Это
позволяет установить в первом при-
ближении характер почвогрунтов, схе-
му геологических напластований и гид-
рогеологические условия.
Необходимое количество шурфов и
буровых скважин зависит от сложно-
сти местных почво-грунтовых геологи-
ческих и гидрогеологических условий.
Их закладывают ориентировочно по
сетке 200x200 м. При изысканиях в
подзолистой зоне на площади 500 га
обычно бывает необходимо заложить
15—20 шурфов, в условиях чернозем-
ной зоны 10—15 шурфов. В равнинной
местности обычно требуется меньшее
количество шурфов, чем в пересечен
ной и горной. Для оценки гидрогеоло-
гических особенностей территории мо-
гут быть использованы колодцы, распо-
ложенные близ участка. Если участок
находится у водоемов, определяют гра-
ницу затопляемости.
Устанавливается наличие местных
естественных месторождений карьер-
ных материалов. На этой стадии работ
не проводят лабораторных испытаний
и .исследований грунтов. Лишь по мере
425
необходимости простейшими полевыми
способами определяют гранулометри-
ческий состав и показатели пластич-
ности.
По результатам обследований со-
ставляют краткий отчет, содержащий
почво грунтовое, геологическое и гид-
рогеологическое строение участка с
выводами относительно пригодности
участка для строительства аэродрома.
В отчете приводят также данные о
запасах месторождений песка, камня,
гравия. К отчету прилагают размеры
шурфов, скважин и геологических
профилей с пояснительной запиской.
Инженерно-геологические и гидро-
геологические изыскания для стадии
рабочих чертежей производят на пло-
щади и в объеме, обеспечивающих про-
ектирование аэродромных сооружений
по принятому варианту планировки и
их конструктивному исполнению. Для
этих целей к ранее выполненным изыс-
каниям закладывают дополнительные
разведочные выработки с целью уточ-
нения строения грунтов, их физико-
механических свойств и гидрологиче-
ских условий. На этой стадии при по-
мощи двухметровых шурфов, прикопок
и буровых скважин детально изучают
почво-грунтовое, геологическое и гид-
рогеологическое строение территории
аэропорта (см. рис. 33.1).
Буровые скважины закладывают,
если необходимо установить мощность
водоносного горизонта и глубину зале-
гания водоупора при расположении
грунтовых вод на глубине 1—3 м от
дневной поверхности. Образцы грунта
из шурфов и скважин подвергают тща-
тельному лабораторному анализу для
определения физико-механических и
химических характеристик. На участках
устройства искусственных покрытий
грунты испытывают пробными нагруз-
ками, чтобы получить расчетные зна-
чения коэффициентов постели и мо-
дуля упругости. В некоторых случаях
для оценки степени просадочности грун-
тов испытание проводят при искус-
ственном замачивании.
Количество шурфов и буровых сква-
жин, необходимое для изучения почво-
грунтовых и гидрогеологических усло-
вий, зависит от физико-географиче-
426
ских условий района, геологического
строения, рельефа участка. Ориентиро-
вочно оно составляет:
на летном поле общей площадью от
700—1000 га—от 45 до 70 шурфов глу-
биной 2 м; от 200 до 500 прикопок, от
трех до шести буровых скважин глу-
биной 5—7 м;
на ВПП — от 15 до 20 шурфов глу-
биной 2 м (в среднем один шурф через
каждые 200 м), 10 полушурфов глуби-
ной 1 м, 15 скважин глубиной 5—
10 м;
на рулежных дорожках — один шурф
на каждые 300—500 м;
на территории застройки на площад-
ках, отведенных для особо ответствен-
ных сооружений (жилые дома, анга-
ры, аэровокзал, электростанция, бензо-
хранилище), закладывают до трех бу-
ровых скважин глубиной 10—15 м и
1—2 шурфа глубиной до 3 м.
При почво-грунтовой съемке особое
внимание необходимо уделять неустой-
чивым грунтам: торфам, торфяно-гле-
евым разностям, просадочным грун-
там и др.
В районах распространения проса-
дочных грунтов определяют относи-
тельную просадку, начальное проса-
дочное давление, состав легкораствори-
мых солей, содержание гумуса, уточ-
няют границы просадочных грунтов и
дают прогноз суммарной просадки
грунта.
В районах распространения заторфо-
ванных и заболоченных грунтов выяв-
ляют условия их питания и связь с ре-
жимом грунтовых вод и открытых во-
доемов.
На участках неустойчивых грунтов
производят зондирование по сетке
40x40 м в пределах площади аэрод-
рома для точного определения площади
их распространения.
Для участков летного поля и участков
покрытий ВПП, РД по данным отдель-
ных выработок (шурфов и скважин)
должны быть построены почво-грунто-
вые профили (рис. 33.2).
В процессе почвенно-геологических
обследований на расположенных побли-
зости метеорологических станциях дол-
жны быть получены сведения о глубине
промерзания грунтов при чищенной
Отметки	52,20 52,15 51,94			51,51 51,42 51,16				51,17 51,18 51,15 51,22 51,2051,24							52,50
Выработка	Ш.4Ч ш40 ш.35			' скВ54 скВ.ЗО Ш.ЗЗ				СК 6.21 скВ.29 скВ. 25 скВ. 27ск6.22скВ.1О							U16
Расстояния, н	104	92	158		52	100	154		50	108	50	51	61	202	
Масштаб:
горизонтальный 1:5000;
^Вертикальный Г-500 ;
° для грунта 1  50
5
Рис. 33.2. Образец почво-грунтового профиля:
/— супесь с корнями растений, 2— мелкозернистый глинистый песок, в нижней части водоносный 3— пылеватый
суглинок; 4— уровень грунтовых вод; 5— торф; 6— оглееиный суглинок
от снегового покрова поверхности; за
расчетное принимают среднее значение
максимума промерзания за последние
10—15 лет.
33.3.	Изыскания местных строительных
материалов
Для строительства аэродромов тре-
буются каменные материалы: щебень,
гравий и песок. Во время изысканий
должны быть выявлены месторожде-
ния этих материалов на расстоянии
до 25 км и более от выбранной пло-
щади для строительства.
Наряду с поисками природных строи-
тельных материалов должны быть об-
следованы отвалы побочных продук-
тов промышленности, которые могут
быть использованы при строительстве
аэродромов (доменные шлаки, отвалы
отходов обогатительных установок и
горелых пород каменноугольных шахт,
топочных шлаков). В отчете об обсле-
дованиях необходимо указать заводы,
количество имеющихся и производи-
мых отходов, характеристики мате-
риалов. Обследования месторождений
выполняют применительно к стадиям
изыскательских работ одновременно
с почвенно-геологическими, рекогносци-
ровочными и техническими изыскани-
ями.
Следует широко использовать геоло-
гические данные, материалы местных
строительных и промышленных пред-
приятий, а также краеведческих орга-
низаций, уточняя и дополняя их путем
непосредственного осмотра местности.
Обнажения горных пород следует ис-
кать в долинах рек и оврагов, по бере-
гам озер и на крутых склонах холмов.
Валунные материалы встречаются на
полях, холмах и грядах, образованны/
ледниковыми отложениями, а также в
руслй.х горных рек. Гравий и песок
отыскивают в ледниковых отложениях,
в руслах рек, по берегам озер и морей,
а также в обнажениях на берегах реч-
ных долин и оврагов.
На стадии рекогносцировочных об
следований, опираясь на литературные
материалы, при обследованиях место-
рождений закладывают шурфы и буро-
вые скважины в количестве, достаточ-
ном для ориентировочных подсчетов
запасов и условий залегания. Обычно
их закладывают по сетке со стороной
200—300 м.
Лабораторные исследования камен-
ных материалов на стадии ТЭО произ-
водят только в случаях, когда возни-
кают сомнения в отношении возмож-
ности их использования.
В результате обследования место-
рождений местных материалов долж-
ны быть выявлены: место залегания
427
материалов, наименование и происхож-
дение строительного материала, форма
залегания, гидрогеологические условия,
возможность разработки материалов в
течение круглого года (отсутствие за-
топления грунтовыми и поверхностными
водами), качество материалов, мощ-
ность и площадь залегания, мощность
вскрыши и ее характеристика, наличие
подъездных путей и расстояние от
них до места разработки, организация,
в ведении которой находится мес-
торождение материалов, и возмож-
ность его использования для строитель-
ства.
Детальные исследования производят
для разработки рабочего проекта строи-
тельства. Они имеют целью определе-
ние запасов и качества материалов
путем лабораторных испытаний и выяв-
ление условий их разработки и транс-
портирования.
При детальных обследованиях необ-
ходимо расчленить отдельные слои по
качественному признаку и точно опре-
делить объем полезного материала и
вскрыши.
Количество разведочных буровых
скважин и шурфов зависит от одно-
родности залегания полезного слоя.
Для разведки камня обычно намечают
проходки по сетке 100X100 м, а в от-
дельных случаях 200X200 м. Поскольку
месторождения гравия и песка часто
бывают неоднородными, с гнездами
и выклиниванием слоев разного каче-
ства, разведку ведут шурфами и сква-
жинами, располагаемыми по сетке
50X50 или 100X100 м.
Из каждого слоя отбирают для лабо-
раторных исследований пробы камня
размером не менее 20 X 20 X 40 см, песка
10 кг, гравийного материала 15—30 кг.
Особо следует выяснить отношение
мощности вскрыши к толщине полез-
ного слоя. При отношении, равном 1
и более, месторождение обычно счита-
ют нерентабельным и его можно разра-
батывать только в районах, бедных
естественными материалами.
Известно несколько способов подсче-
та запасов материалов.
1)	способ среднего арифметическо
го — среднюю толщину полезного слоя
полученную по измерениям в заложен-
ных выработках, умножают на пло-
щадь месторождения;
2)	способ параллельных сечений—
месторождения разбивают параллель-
ными сечениями, в которых заклады-
вают выработки; объем полезного слоя
между двумя соседними сечениями по-
лучают как произведение полусуммы
площадей полезного слоя в этих сече-
ниях на расстояние между сечени-
ями;
3)	способ многоугольников — пло-
щадь месторождения делят на треу-
гольники с вершинами, на выработках;
объем по каждому треугольнику полу-
чают в виде произведения площади
треугольника на среднюю толщину
полезного слоя, вычисленную как сред-
нее арифметическое из трех толщин в
вершинах треугольников.
После детальных обследований мес-
торождений строительных материалов
составляют ведомость обеспечения объ-
екта материалами, к которой прилагают
выкопировку из карты в масштабе
1:50 000 или 1 • 100 000 с указанием всех
месторождений.
Контрольные вопросы
1.	С какой целью проводят инженерно-гео
логические изыскания?
2.	Какими способами проводят инженерно-
геологические изыскания?
3.	Как составляют разрезы шурфов и поч
вогрунтовые профили?
4	Как выполняют изыскания месторожде
ния местных строительных материалов?
Г л а в а 34
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АЭРОДРОМОВ
В СЛОЖНЫХ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ
34.1. Природные условия
Природные условия государств СНГ
весьма разнообразны.
На территории расположены вечно-
мерзлые грунты, покрытые тунд-
рой и таежными лесами, засушливые
степи с засоленными почвами и жаркие
песчаные пустыни. На больших площа-
428
дях распространены просадочные лёс-
Большие площади заняты горными
районами.
По климатическим условиям — коли-
честву осадков, испарению, макси-
мальным и минимальным температу-
рам все эти районы существенно от-
личаются один от другого. Опыт строи-
тельства и эксплуатации аэродромов во
многих из этих районов пока еще срав-
нительно мал.
Сооружения аэродрома в процессе
его службы подвергаются активному
воздействию природных факторов. По-
этому при проектировании и строитель-
стве аэродромов в районах, характе-
ризующихся сложными природными
условиями, во многих случаях, наряду
с соблюдением общих технических тре-
бований строительных норм и правил к
генеральному плану и вертикальной
планировке, надо предусматривать осо-
бые мероприятия, направленные на
устранение влияния природных факто-
ров, опасных для эксплуатации аэро-
дрома и могущих вызвать его разру-
шение.
Инженер-строитель аэродрома, опи-
раясь на знание природных условий
района расположения аэродрома и учи-
тывая опыт строительства сооружений
других видов транспорта и промышлен-
ности, должен проявлять творческую
инициативу, чтобы обеспечить устойчи-
вость и долговечность аэродромных
сооружений.
Инженер должен ясно представлять
себе, что требования любых норм, стан-
дартов и технических условий отражают,
уровень наших знаний периода их со-
ставления и не должны рассматри-
ваться как непреложный закон мате-
матики или физики, отступление от
которого всегда приводит к ошиб-
кам.
Тщательно анализируя местные при-
родные условия, особенности новых ти-
пов ВС, свойства местных материалов,
инженер может предложить на рас-
смотрение органов, утверждающих про-
екты аэродромов, свои предложения по
улучшению или изменению проектов,
отличающиеся от нормативных.
34.2. Особенности проектирования
аэродромов в условиях
вечномерзлых грунтов
Вечномерзлыми называют грунты,
имеющие температуру ниже О °C, кото-
рая не изменяется длительный период
времени (до десятков тысячелетий1).
Площадь распространения вечномерз-
лых грунтов составляет до 25 % суши
земного шара. Вечномерзлые грунты
занимают около 10,7 млн. км2, или
более 47 % площади страны. Тем-
пература вечномерзлых грунтов раз-
лична и обычно составляет от 0 до
—8 °C, но в северной части страны, в
районе Таймыра, достигает —-13° С.
Мощность слоя мерзлых грунтов раз-
лична и у берегов Северного Ледовитого
океана превышает 500 м. У южной гра-
ницы зоны распространения мерзлых
грунтов толщина слоя мерзлоты не пре-
вышает нескольких метров, причем их
граница имеет прерывистый характер.
В ее районе встречаются отдельные
пространства талых грунтов, а также
острова и линзы вечномерзлых грунтов
среди сплошного талого грунта (рис.
34.1).
В мерзлой толще грунтов всегда
содержится лед — от кристаллов в
порах между грунтовыми частицами и
тонких прослоек между структурными
агрегатами до толстых жил* и линз в
трещинах мерзлого грунта и мощных
прослоек (подземный лед).
Изучение мерзлых грунтов, которое
отечественные ученые ведут свыше
100 лет, показало, что мерзлота посте-
пенно, хотя и очень медленно, отсту-
пает к северу. Поэтому вечномерзлые
грунты около их южной границы иногда
называют деградирующими.
Верхний слой грунта, который в теп-
лое время года оттаивает, а зимой вновь
замерзает называют деятельным сло-
ем. Если этот слой соединяется с по-
верхностью многолетнемерзлых грун-
тов, мерзлоту называют сливающейся.
Мощность деятельного слоя зависит
1 Общее мерзлотоведение (геокриология)/
Под ред. В. А. Кудрявцева. М.: Изд-во МГУ,
1978. 464 с.
Цы то вич Н. А. Механика мерзлых грун-
тов М.: Высшая школа, 1978. 448 с.
429
Рис. 34.1. Виды залегания вечномерзлых грунтов
около южной границы их распределения:
а—вертикальный разрез мерзлых толщ; б — расп-
ространение мерзлых грунтов в плане; /— слой сезон-
ного промерзания и оттаивания (деятельный слой);
2— условная современная южная граница вечной
мерзлоты; 3—ледный талик; 4—островная мерзлота,
5—талик; 6—сплошная мерзлота; 7—линза мерзлого
грунта
от рельефа местности, экспозиции скло-
нов, гидрологических условий, грануло-
метрического состава грунтов, расти-
тельного покрова и климатических
факторов.
Средняя мощность деятельного слоя
в разных грунтах, по проф. Н. А. Цыто-
вичу, приведена в табл. 34.1.
На южных склонах элементов релье-
фа грунт летом оттаивает на большую
Таблица 34.1
Район страны	Мощность деятельного слоя, м	
	в песчаных грун- тах	в глинистых и торфяно-болоти- стых грунтах
Крайний се- вер Южные райо- ны распростра- нения многолет- немерзлых грун- тов	1,0 - 1,8 2,5 4,5	0,4-1,2 1,0 2,5
глубину, чем на северных. Глинистые
грунты — лучший проводник тепла,
чем, например, торфяники. Поэтому в
большинстве случаев мерзлые грунты
залегают непосредственно под дном
кочковатых торфянисто-моховых болот
(марей). Растительность, особенно мо-
ховой покров, кустарники и лес, зате-
няя грунт, способствуют тому, что в этих
местах многолетнемерзлые грунты рас-
положены значительно ближе к по-
верхности, чем на открытых местах.
Мерзлые грунты водонепроницаемы.
Поэтому в нижней части деятельного
слоя происходит накопление воды, про-
сачивающейся от летних дождей и об-
разующейся от таяния льда, накапли-
вающегося в результате процессов зим-
ней миграции влаги (надмерзлотные во-
ды) , из-за чего грунт у поверхности
мерзлого слоя всегда имеет высокую
влажность (рис. 34.2). В толще мерз-
лого грунта встречаются талые слои—
«талые жилы» или пласты, обогревае-
мые теплом просачивающейся через
них надмерзлотной или напорной воды
из подмерзлотных грунтовых вод, на-
ходящихся ниже мерзлого грунта в
элювиальных отложениях современных
или древних долин.
Близко расположенные от поверх-
ности скопления влаги делают гидро-
геологические условия местности не-
благоприятными и способствуют ин-
тенсивному развитию процессов пучино-
образования.
Для районов распространения мерз-
лых грунтов характерно возникновение
наледей—ледяных бугров, образую-
щихся во время сильных морозов в ре-
зультате выхода на поверхность грунто-
вой или речной воды. Эти бугры часто
сохраняются до середины лета.
Грунтовые наледи возникают за счет
воды, находящейся в деятельном слое
у поверхности вечномерзлого слоя. При
зимнем промерзании деятельный слой
в отдельных местах сливается с верхней
поверхностью мерзлого грунта, разде-
ляя при этом водоносный слой на ряд
замкнутых объемов. При продолжении
замерзания расширение грунта созда-
ет в воде повышенное давление, под
которым она, ища выхода, деформирует
промерзший верхний слой грунта, вызы-
430
вая его взбугривание (рис. 34.3) До
стигнув некоторой высоты, бугор рас-
трескивается, и изливающаяся из него
вода, быстро замерзая, образует на-
ледь. Иногда бугры разрушаются вне-
запно с бурным извержением воды и
разбрасыванием в стороны глыб льда.
Бывают, наоборот, случаи, когда вода,
замерзая в бугре, не вытекает, и бугор
после летнего оттаивания оседает.
Образование наледей иногда вызы-
вается хозяйственной деятельностью
населения. Очень часто наледи возни-
кают с нагорной стороны около дорог
и других поверхностей, расчищаемых
от снега, под которыми зимнее промер-
зание деятельного слоя распространя-
ется на большую глубину, чем под
смежными поверхностями, покрытыми
снегом, и мерзлый деятельный слой
быстро смыкается с вечномерзлым
слоем.
Грунтовые наледи в зависимости от
мощности источников питания зани-
мают площадь от нескольких сотен до
тысяч квадратных метров. Наледи, об-
разующиеся за счет вод, скапливаю-
щихся в слое сезонного оттаивания,
обычно имеют относительно малые раз-
меры и небольшую мощность льда.
Чаще всего они образуются в первой
половине зимы у подножья склонов.
Высота наледных бугров редко превы-
шает 4 м. С буграми грунтовых нале-
дей сходны большие бугры — булгун-
няхи, постепенно вырастающие в те-
чение ряда лет в результате накопления
в них больших масс льда. Достигнув
высоты 10 м и более, булгуннях пре-
кращает рост и также медленно начи-
нает уменьшаться
Возникновение речных наледей свя-
зано с уменьшением площади сечения
водотока при промерзании берегов и
увеличением толщины льда, который
в мелких местах может смерзаться со
льдом.- Вода не проходит через остав-
шееся пространство и, взламывая лед,
выступает на поверхность. Обычно реч-
ные наледи возникают ниже мест, где
уменьшается толщина слоя аллювия
или водонепроницаемые породы подхо-
дят близко к поверхности.
Постройка аэродрома вносит изме-
нения в природный режим мерзлых
Рис. 34.2. Изменение влажности грунтов в зоне
вечной мерзлоты по глубине-
1—поверхность грунта, 2— деятельный слой, 3—
мерзлый грунт
грунтов на большой площади. Влияние
этих изменений следует учитывать,
принимая проектные решения.
Расчистка территории аэродрома от
растительности и удаление мохового
покрова способствуют увеличению мощ-
ности деятельного слоя. При таянии
расположенного близко к поверхности
подземного льда возникают проваль-
ные озера (термокарстовые явления).
Обнажаемые при земляных работах
верхние слои вечномерзлых грунтов,
содержащие включения льда, при от-
таивании приходят в плывунное состоя-
ние. Наоборот, под насыпными слоями
грунта наблюдается поднятие уровня
мерзлых грунтов.
Постройка аэродрома может вызвать
активизацию развития наледных про-
цессов. Если не предусмотрены специ-
альные мероприятия, грунт под ВПП,
Рис. 34.3. Образование наледного бугра:
/— лед, 2— промерзший верхний слой грунта; 3— во
доносный слой. мерзлота; 5— вода
431
Рис. 34.4. Схема выпучивания столба из сезонно-промерзающего грунта в зоне вечной мерзлоты:
1— мерзлый грунт; 2— талый грунт деятельного слоя; 3— многолетне мерзлый грунт; 4— вода или разжиженный
грунт; 5—лед или снльнольднстый грунт, 6—талый грунт в полости под столбом; 7—верхняя граница вечно
мерзлого грунта; 8— граница промерзшей части деятельного слоя; 9—первоначальный уровень верха столба
очищаемой от снега, промерзает на
большую глубину и более быстро, чем
окружающая местность. Деятельный
слой смыкается под ВПП с многолетней
мерзлотой, создавая перемычку, преры
вающую просачивание грунтовых вод.
Это создает условия для образования
наледей с нагорной стороны аэродрома.
Наледные бугры и вспучивания на
территории аэродрома вызывают поте-
рю ровности летного поля, а при от-
таивании летом создают переувлажнен
ные, медленно просыхающие участки.
Для зоны вечной мерзлоты харак-
терно часто наблюдаемое явление вы-
пирания из грунта сооружений на
столбчатых опорах (рис. 34.4, а). Про-
Рис. 34.5. Конструкция репера в мерзлых грунтах:
/—деятельный слой, 2— мерзлый грунт, 3— мощение
на торфу; 4 - гравий, 5— лед, 6— стальная труба
мерзая, деятельный слой грунта смер-
зается с опорами сооружения. В ре-
зультате процессов зимней миграции
влаги и просто увеличения объема
замерзающей воды грунт вспучивается
и стремится поднять сооружение (рис.
34.4, б). В начальный период силы
смерзания меньше, чем вес сооружения
и трение его опор о грунт в пределах
талого грунта. Поэтому примерзший
слой отрывается от опоры и вспучи-
вается. Через некоторое время смер-
зание восстанавливается. При дальней-
шем росте глубины промерзания насту-
пает момент, когда продолжающий
вспучиваться грунт преодолевает со-
противление опоры и увлекает ее за
собой (рис. 34.4, в) При весеннем от-
таивании в образовавшуюся под стол-
бом полость проникают вода и раз-
жиженный грунт, отчего опора уже
не может опуститься в первоначальное
положение (рис. 34.4, г). Повторение
описанного процесса в течение не-
скольких лет приводит к выпиранию
сооружения на поверхность земли
(рис. 34.4, д).
Явление выпирания столбов прихо-
дится учитывать при изысканиях и
строительстве аэродромов, устраивая
специальные мерзлотные реперы (рис.
34.5), у которых закрепленный в мерз-
лый грунт на глубину, превышающую
432
глубину оттаивания, стержень репера
защищен от грунта деятельного слоя
металлической трубой, имеющей воз-
можность вертикальных • перемещений
вместе с грунтом деятельного слоя.
Обеспечение устойчивости покрытий
на аэродромах, строящихся в районах
распространения вечномерзлых грун-
тов, связано с рядом дорогостоящих и
не всегда еще надежных мероприятий.
Значительные трудности создает обес-
печение отвода ливневой и надмерзлот-
ной воды и предупреждение пучин.
Поэтому при изысканиях следует уде-
лять большое внимание выбору площа-
док для аэродромов, отдавая преиму-
щество участкам: сложенным каменис-
тыми, гравелистыми и песчаными, а
также супесчаными и глинистыми
непросадочными сухими грунтами без
ледяных прослоек на глубину 10 м и
более (сухая мерзлота); с залеганием
мерзлых грунтов на глубине, превы-
шающей 5—6 м, сложенных грунтами,
которые при оттаивании не переходят
в плывунное состояние; с близким за-
леганием коренных скальных пород,
строительные свойства которых не ме-
няются при замерзании и оттаивании;
сухим с обеспеченным водоотводом,
слабопокатым склонам южной экспо-
зиции и сухим, хорошо дренированным
террасам речных долин.
Неблагоприятны для строительства
аэродромов такие участки: болота, осу-
шение которых по условиям рельефа
затруднительно; с залеганием в по-
верхностных слоях пылеватых грунтов
или грунтов, которые при оттаивании
приходят в плывунное состояние; с вы-
соким уровнем стояния надмерзлотных
грунтовых вод, понижение которых в
вечномерзлых грунтах обычно сопряже-
но с существенными трудностями, в
пределах которых встречаются термо-
карстовые озера, подземный лед или
на которых происходят интенсивные
наледные процессы
Применительно к условиям зоны рас-
пространения вечномерзлых грунтов
различают следующие гидрологические
группы местности.
Первый тип — сухие места, когда
поверхностный сток обеспечен, грунто-
вые воды не оказывают существенного
влияния на увлажнение верхней толщи
грунтов Мощность деятельного слоя
достигает 2,5 м. Грунты гравийно-га-
лечниковые, песчаные, а также супес-
чаные, глинистые, непросадочные при
оттаивании, с влажностью менее 0,7wr
(wT — влажность предела текучести).
Второй тип — сырые места с избы-
точным увлажнением в отдельные пе-
риоды года. Поверхностный сток не
обеспечен, но грунтовые воды не ока-
зывают существенного влияния на ув
лажнение верхней толщи покрытия
Почвы с признаками поверхностного
заболачивания. Весной и осенью воз-
никают застои воды на поверхности.
Типичны для плоских водоразделов,
пологих склонов гор и их шлейфов с
мощностью сезонно оттаивающего слоя
от 1 до 2,5 м. Грунты глинистые, про-
садочные при оттаивании, с влажностью
(0,74-0,9) wT.
Третий тип — места с постоянным
избыточным увлажнением. Грунтовые
или длительно стоящие (более 0
сут) поверхностные воды влияют на
увлажнение верхней толщи грунтов —
заболоченные тальвеги, замкнутые впа-
дины с развитым мохо-торфяным покро-
вом и малой мощностью (до 1 м) се-
зонно-оттаивающего слоя. Грунты гли-
нистые, сильно просадочные, содержа-
щие в пределах двойной мощности се-
зонно-оттаивающего слоя линзы льда
толщиной более 10 см. Влажность связ-
ных грунтов более 0,9wT.
Во всех случаях глубину горизонта
подземных вод считают от верха покры-
тия, а при устройстве дренажей глу-
бокого заложения — от кривой деп-
рессии
При проектировании аэродромов в
районах распространения вечномерз-
лых грунтов в зависимости от особен-
ностей грунтов и глубины залегания
подземного льда могут находить при-
менение три различных принципа ис-
пользования грунтов в качестве есте-
ственных оснований аэродромных
одежд (рис. 34.6): сохранение грунтов
основания в мерзлом состоянии в те
чение всего периода эксплуатации
дороги; допущение частичного или пол-
ного оттаивания грунта деятельного
слоя; предварительное оттаивание веч
433
Рис. 34.6. Методы использования грунтов в осно-
ваниях аэродромных одежд в зоне вечной мерзло-
ты:
а - сохранение вечномерзлого грунта; б - допущение
частичного оттаивания основания в летний период,
в предварительное оттаивание летного поля; /—
аэродромная одежда; 2— оттаявший грунт; 3 вечно-
мерзлый грунт; h — глубина летнего оттаивания
померзлых грунтов с очищением или
удалением переувлажненного слоя.
Первый принцип находит применение
в третьем типе местностей, когда оттаи-
вающие сильнольдистые грунты не об-
ладают достаточной прочностью и могут
происходить просадки, приводящие к
разрушению покрытий, а затраты на со-
хранение грунтов в мерзлом состоянии
экономически оправданы. Он особенно
приемлем для северных районов на
тундровых участках -побережья аркти-
ческих морей,- при сливающейся низко-
температурной вечной мерзлоте, силь-'
ной льдистости и неглубоком залегании
подземного льда.
При вертикальной планировке, вы-
полняемой путем преимущественно под-
сыпки грунта, на всем летном поле
сохраняется моховой и растительный
покров, засыпаемый теплоизолирую-
щим слоем не подверженного пучению
песчаного• или супесчаного грунта,
крупнообломочных горных пород и
•привозных суглинистых грунтов. Если
в процессе производства земляных ра-
бот происходит временное оттаивание
грунтов, следует предусмотреть устрой-
ство дренирующего слоя толщиной не
менее 50 см из грунтов, имеющих коэф-
фициент фильтрации не менее 7 м/сут.
Второй принцип находит примене-
ние при залегании в основании более
устойчивых грунтов, деформации кото-
рых при сезонном оттаивании на рас-
четную глубину не превышают допус-
тимых. Обязательным условием при-
менения первого и второго принципов
является отрицательный годовой темпе-
ратурный режим покрытия, при кото-
ром сумма отрицательных градусо-ча-
сов покрытия в течение года превышает
сумму положительных градусо-часов:
<=12
2 ®i> с = т < 0,
<=1
✓
где 0П<? — среднемесячная температура
покрытия с учетом среднемесячной солнеч-
ной радиации, т — продолжительность ме-
сяца, ч.
Оптимальные условия для примене-
ния второго принципа — сливающаяся
мерзлота, залегание подземных льдов
на глубине более 30 см от границы
сезонного оттаивания, сомкнутый мохо-
торфяной покров толщиной не менее
10 см.
Преимущественное распространение
первый и второй принципы находят в
северных районах страны, на переув-
лажненных местах с высоким уровнем
вечномерзлых грунтов, имеющих обыч-
но мощный моховой покров. После пла-
нировочных работ и устройства насып-
ного слоя уровень вечной мерзлоты
повышается, и она достигает его по-
дошвы .
В южных районах страны, где годо-
вой температурный баланс покрытия
положителен, а грунтовые условия рай-
она строительства аэродрома сравни-
тельно благоприятны — отсутствуют
прослойки подземного льда,’ грунты не-
пучинистые или слабопучинистые, а
рельеф позволяет осушить территорию
летного поля, используют третий прин-
цип строительства с предварительным
оттаиванием мерзлого грунта до глу-
бины, на которой он уже не влияет
на работу аэродромных покрытий, при
одновременном осушении территории
летного поля. Проект организации
строительных работ должен предус-
матривать окончание оттаивания грун-
та до устройства покрытия.
Практически метод ускорения оттаи-
вания удается осуществлять лишь в
южных районах распространения мерз-
лых грунтов, вблизи от границы II
дорожно-климатической зоны, где мощ-
ность мерзлого слоя не превышает 5—
7 м, а температура его относительно
невелика (минус 1 °C в зоне нулевых
434
сезонных колебаний). Вертикальная
планировка предусматривает обеспече-
ние поверхностного водоотвода, уда-
ление растительного покрова, торфа и
илистых грунтов. Понижения поверх-
ности засыпают местным устойчивым
грунтом с соответствующим уплотнени-
ем, устраивают сеть временных откры-
тых канав для осушения грунта.
Ожидаемую осадку оттаивающих
мерзлых грунтов в основаниях аэрод-
ромных покрытий определяют по обыч-
ной формуле механики грунтов:
1=П
6=2
1=1
где п — число слоев подстилающего грун-
та в пределах оттаивающего слоя, разли-
чающихся по сжимаемости; е, — относи-
тельное сжатие г-го слоя грунта толщиной
ht, которое определяют в лаборатории,
измеряя деформацию высверленных из
мерзлого грунта кернов под нагрузкой,
равной весу расположенного выше грунта,
аэродромной одежды и передающейся
нагрузки от ВС.
При этом учитывается замедленность
протекания деформаций водонасыщен-
ных грунтов. Для уплотненного тор-
фяного слоя относительное сжатие
можно принимать равным 0,03—0,04,
а неуплотненного слоя—0,05.
При проектировании аэродромных
одежд по первому или второму методу
исходят из расчетов глубины оттаива-
ния в летний период. Покрытие и рас-
положенные под ним слои не подвер-
женных пучению неводонасыщенных
грунтов должны оттаивать только к
началу морозного периода. Для этого
в конструкцию покрытия вводят в слу-
чае необходимости теплоизоляционные
слои.
Долгое время теплоизоляцию устраи-
вали только из доступных местных
материалов — торфа, мха, древесной
щепы, а при строительстве железных
дорог — из топочных шлаков и золо-
шлаковых смесей. Такие теплоизоля-
ционные слои эффективны только в
том случае, если они находятся в сухом
состоянии или во всяком случае пргг
влажности, меньшей капиллярной вла-
гоемкости. Насыщение водой значи-
тепьно повышает теплопроводность
теплоизолирующих материалов и прак-
тически уничтожает их действие. Поэ-
тому устройство теплоизоляции должно
сочетаться с мероприятиями по ее за-
щите от поверхностной и грунтовой
влаги и обеспечению водоотвода.
В настоящее время следует приме-
нять более эффективные искусственные
пористые теплоизоляционные материа-
лы — пенопласты (пенополистирол,
пенополиуретан и другие материалы
с коэффициентом теплопроводности ме-
нее 0,05 ккал/(ч-м- °C), а также по-
ристые заполнители (керамзит, агло-
порит, пенопластовая крошка). Поли-
мерные изоляционные материалы при
малой толщине слоев (5—10 см), уло-
женные в нижней части покрытия,
уменьшают глубину оттаивания в 1,5—
2 раза, причем высота насыпного слоя
грунта может быть уменьшена до 0,6—
1,0 м. Слои изоляционных материалов,
снижающих при насыщении водой
теплоизоляционные свойства, следует
изолировать от проникания влаги плен-
ками.
Толщину теплоизолирующих слоев
обосновывают теплотехническими рас-
четами таким образом, чтобы для ос-
нований, проектируемых по первому
принципу, расчетная глубина оттаи-
вания не выходила за пределы тепло-
изолирующего слоя, а при втором прин
ципе пучения оттаивающего слоя не
превышала допустимых значений (см.
табл. 26.2).
Расчет скорости и глубины оттаива-
ния многослойных систем — одежд аэ-
родромов — сложная задача строитель-
ной теплотехники. Попытки точного ре-
шения ее приводят к громоздким реше-
ниям, которые все-таки не учитывают
всего комплекса влияющих факторов:
прихода и ухода тепла с водой, ох-
лаждения покрытия ветром, зависимо-
сти многих расчетных констант от тем-
пературы и влажности. Отсутствие на-
дежных значений и методов определе-
ния большого количества входящих в
предлагаемые зависимости параметров
сильно снижает кажущуюся точность
сложных решений. Если учесть к тому
же, что при расчетах приходится ис-
ходить из средних многолетних значе-
435
ний температур, от которых в отдель-
ные годы могут наблюдаться значитель
ные отклонения, то становится вполне
оправданным применение упрощенных
методов расчета.
В предусматриваемом СНиП 2.05.08-
85 «Аэродромы» методе расчета глуби-
ны оттаивания исходят из следующих
предпосылок.
1.	Температура воздуха постоянна и
расчет оттаивания ведут на среднеме-
сячную температуру этого периода.
2.	Грунт естественного основания
однороден и имеет во всем объеме
одинаковую температуру, которую для
вечномерзлых грунтов принимают рав
ной среднегодовой температуре грунта
на глубине 10 м, определяемой по дан-
ным инженерно-геологических изыска-
ний.
3.	Температура в оттаявшей зоне
грунта изменяется от поверхности до
нулевой изотермы по прямой линии.
4.	В зоне контакта мерзлого и талого
грунтов происходят встреча противопо-
ложных по знаку тепловых потоков и
фазовые переходы, связанные со скры-
той теплотой замерзаний.
Тепловой баланс оттаивающего слоя
грунта заключается в том, что тепло,
поступающее от нагреваемого возду
хом и солнечной радиацией покрытия;
затрачивается на дальнейшее нагре-
вание уже оттаявшего грунта, таяние
находящегося в грунте льда и нейтра-
лизацию поступающего из мерзлых
слоев потока холода.
Задачу о скорости оттаивания или
промерзания грунта сводят к разновид-
ности так называемой задачи Стефана
об изменении температуры полубеско-
нечного стержня при нагревании его
конца.
Решение этой задачи для случая
оттаивания (Н — глубина оттаивания
или промерзания) приводит к выраже-
нию
/	/7.2\еп	„	\ г
//Ц-у—+0 - e/Vr, (341)
где ©п — абсолютная средняя темпера-
тура на поверхности за период оттаива
ния (вот) или промерзания (в„м),°С,
определяемая на основе среднемесячных
температур покрытия;
436
— параметр, учитываю-
щий приток холода из мерзлого слоя
при расчете глубины оттаивания (м/ч)€'6;
6 — абсолютное значение температуры на
уровне нулевых годовых амплитуд, ° С;
т — продолжительность соответственно пе-
риода оттаивания или промерзания, за
которую принимают суммарную продол-
жительность действия на поверхность
покрытия полжительных или отрицатель-
ных среднемесячных температур, ч; Хм и
Лт—коэффициенты теплопроводности грунта
в мерзлом и талом состоянии, Вт/(м-°С),
См — объемная теплоемкость грунтов в
мерзлом состоянии, кДж/(м’-° С).
При расчетах на оттаивание мерзло-
го грунта принимают величины и
См для грунта в мерзлом состоянии,
при расчетах на промерзание — в та-
лом (А.т и Ст).
т] — количество тепла, затрачиваемого иа
фазовые переходы воды и нагревание оттаи-
вающего грунта при оттаивании или вы-
деляемого при фазовых переходах и охлаж-
дении промерзающего грунта. Его опреде-
ляют по формуле
т] = О,50„С + 334р(ш — wt),
где w — относительная общая влаж-
ность мерзлого грунта в долях единицы
(отношение массы содержащейся в нем
воды к массе сухого грунта); —доля
общей влажности за счет воды, находя
щейся в жидком состоянии. Значение wt
можно определить по формуле Ш1 = йа,шр,
где wp — влажность грунта на границе рас-
катывания, принимаемая по данным лабо-
раторных испытаний взятых образцов грун-
та, a kw — 0— коэффициент, равный нулю
для песков и супесей с числом пластич-
ности ^0,02, /гс =0,35 для остальных супе-
сей; kа = 0,50 для суглинков с числом
пластичности ^0,13 и fe„ = 0,55 при числе
пластичности ^0,17, для глин £„, = 0,65;
р — плотность сухого грунта, кг/м3; С—-
объемная теплоемкость грунта, кДж/
/(м3-°С).
При определении расчетной глубины
оттаивания многослойных аэродромных
одежд исходят из схемы, представлен-
ной на рис. 34.7. Расчет ведут послой-
но, начиная с верхнего слоя, рассмат-
ривая каждый последующий конструк-
тивный слой как однородный массив,
на который передается тепло из распо-
ложенного над ним слоя, по формуле
Для верхнего слоя глубину оттаи-
вания определяют как для однородного
массива по формуле (34.1). 
Общая расчетная глубина оттаива-
ния или замерзания
Л=|— 1
Драсч — S h -|- ht,
h=l
где h, — глубина оттаивания или замер-
зания последнего слоя (грунтового осно-
вания) .
В южной зоне распространения веч
ной мерзлоты, при температуре на уров-
не нулевых годовых температур
— 3 °C, поправкой р в формулах
(34.1) и (34.2) можно пренебречь.
В этом случае уравнение (34.1) прини-
мает вид
Н =
7,2X0, т
л
(34.2) теплофизических характеристик
грунтов приведены в табл. 34.2.
Значения теплофизических характе-
ристик материалов покрытий и искусст-
венных оснований приведены в табл.
34 3.
В формулы для расчета глубины
оттаивания и промерзания аэродром-
ных одежд входит как одна из исход-
ных данных температура поверхности
покрытия. Тепловой баланс покрытия,
через которое поступает поток тепла
в оттаивающий грунт, складывается
из тепла от нагрева воздухом tB,
нагрева солнечными лучами /с, отдачи
тепла в нижерасположенные слои и
затрат на испарение влаги и фазо-
вые переходы.
Среднемесячную температуру по-
верхности покрытия 0ПС определяют по
формуле
с — + Ыв Т"
Ф.-Q
а
превращаясь в формулу Стефана, пред-
ложенную для оценки скорости изме-
нения толщины ледяного покрова в
стоячих водоемах, а эквивалентные
в отношении теплопередачи толщины
слоев ht и hi из разных материалов
будут находиться в зависимости
При расчете толщины искусственных
оснований с термоизоляционным слоем
исходят из условия, что суммарная
допустимая глубина промерзания ис-
кусственного и естественного основания
не должна отличаться более чем на 5 %
от общей расчетной глубины оттаива-
ния. При расчете задаются толщиной
термоизоляционного слоя и, прове-
ряя расчетную глубину промерзания
многослойной системы, уточняют ее.
Значения входящих в уравнение
где Фм — среднемесячный радиацион-
ный баланс покрытия, Вт/м2, который зави-
сит от отражающей способности покрытия.
Рис. 34.7 Схема для расчета глубины оттаивания
многослойной аэродромной одежды:
И — глубины промерзания в однородных массивах ма-
териалов разных конструктивных слоев; h толщины
конструктивных слоев, t температуры на поверх-
ности конструктивных слоев
437
Таблица 34.2
Плотность сухого грунта, кг/м3	Влажность, доли единицы	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м«°С)								Объемная теплоемкость, кДж/(м3-°С)	
		Песок		Супесь		Суглинок		Торф			
		1т	1М	1т	1 м	1т	1м	х,	1 м	с,	С„
100	6	—	—	—	—				_	0,4	0,7					
100	2	—	—	—	—	—	—	0,1	0,21	—	i	
400	2	—	—	—	2,1	—	2,1			3770	2720
1200	04	—	—	—	1,9	1,55	1,8	-—	—	3100	2175
1400	0,25	1,9	2,15	1,55	1,7	1,35	1,50	—_	—_	2765	2050
1400	0,11	0,75	0,80	0,65	0,70	0,45	0,50	—	—	1590	1465
1600	0,25	2,5	2,75	1.8	1,8	1.5	1,7	—	—	3140	2345
1600	0,10	1,45	1,65	1,15	1,30	0,85	0,95	—	—	2155	1800
1800	0,20	2,65	2,85	1,85	2.00	1,55	1,80	—	—	3160	2450
1800	0,10	2,00	2,20	1,45	1,55	1,05	1,20	—	—	2405	2030
2000	0,10	2,75	2,90	1,75	1,85	1,30	1,40	—	—	2680	2260
Его принимают Фм = 0,61 (Ф(+ЛФ<)—а, где
а = 20 для асфальтобетонных, гравийных
и щебеночных покрытий и а = 40 — для
бетонных и железобетонных; Фс — суммар-
ная солнечная радиация, Вт/м2, принимае-
мая по данным гидрометрической службы,
а при их отсутствии — по графику, при-
веденному на рис. 34.8; Л/„ — средне-
месячная температура воздуха, ° С, опре-
деляемая по СНиП 2.01.01 82; ф = 0,49(Фс+
+ ДФ) — 60 — тепловой поток, учитываю-
щий теплоемкость аэродромной одежды и
подстилающих ее грунтов, а также про-
цессы испарения и фазовые переходы,
Вт/м2;т а — коэффициент конвективного
теплообмена, Вт/(м2-°С), учитывающий
влияние скорости ветра на скорость нагре-
вания или охлаждения плиты (а = 2,41>в +
+ 2,3 при ув^4,6 м/с и a = 3,7(u0—1)
при ив> 4,6 м/с), vB — средняя месячная
скорость ветра, принимаемая по данным
метеослужбы или по СНиП 2.01.01-82.
Для учета степени важности аэродро-
мов разных классов для народного
хозяйства вводят поправки к средне-
месячной температуре Д/ и суммарной
солнечной радиации ЛФ, учитывающие
степень обеспеченности принимаемых
при расчетах климатических парамет-
ров (табл. 34.4 и 34.5).
При использовании теплоизолирую-
щих слоев из пенопластов с замкну-
тыми воздушными порами в связи с
весьма большой разницей в коэффи-
циентах теплопроводности грунтов и
теплоизолирующих материалов расчеты
по уравнению (34.2) дают ошибочные
результаты. На основе опытов необхо-
димую толщину теплоизоляционного
слоя для сохранения грунтового осно-
вания в талом состоянии в этом слу-
чае определяют по формуле
Таблица 34.3
Материал	Плотность сухого материа- ла, кг/м3	Суммар- ная влаж- ность, доли	Коэффициент тепло- проводности Вт/(м-°С)		Объемная теплоем- кость, кДж/(м3«°С)	
			X,	1м	1т ;	1м
Цементобетон	2300	0,03	1,85	1,90	2010	1675
Асфальтобетон	2200	0,03	1,30	1,40	3685	3390
Грунтоцемент	1000	0,05	1,40	1,50	1925	1780
Шлакобетон	1300	0,05	0,45	0,60	1465	1360
Керамзитобетон	1600	0,05	0,60-	0,70—	2345—	2180—
	1200		0,38	0,40	1760	1635
Грунт, укрепленный золой уноса	1900	0,05	1,15	1,40	1925	1780
Тальк, щебень	1800	0,10	1,85—2,0	2,20—	2260 -	1885—
				2,35	2345	1940
Шлак	800	0,10	0,30	0,35	1030	985
Мохоторф под насыпью	—	3,55	0,50	0,80	—	—
438
где 7< — коэффициент теплопроводности
теплоизоляционного слоя, Вт/(м-° С); R —
термическое сопротивление теплоизоляции,
(м2-°С)/Вт, которое определяют по номо-
грамме (рис. 34.9) в зависимости от крите-
я Qhm
рия A =^~— и допустимого протаивания
ЛпР грунта под изоляционным слоем, м;
тг — продолжительность года, ч, равная
8760.
Номограмма составлена для глубины
расположения теплоизоляции fti^0,7 м
при А = 0,06 Вт/(м-°С).
Расчетную глубину сезонного про-
мерзания многослойной аэродромной
одежды и грунтового основания следует
определять по формуле
1=1
где г] — количество теплоты, выделя-
емой при фазовых переходах и охлажде-
нии последнего (нижнего) промерзающего
слоя естественного основания, кДж/м3;
г] = O,50nv Ст + 334р( w — w 1);
т], — количество теплоты, выделяемой при
фазовых переходах и охлаждении i-ro слоя
аэродромной одежды и основания, кДж/м3;
г], = 0,58„мСт,+ 334р,(ш, — да,,);
р — плотность сухого грунта слоя i,
кг/м3; т„р — продолжительность периода
отрицательных температур на поверхности
покрытия (тПр = Хт/); т( — продолжитель-
ность J-го месяца с отрицательной средне-
месячной температурой воздуха; 0ПМ —
абсолютная средняя температура на поверх-
ности покрытия за период промерзания,
° С, принимаемая равной среднемесячной
температуре воздуха.
Допущение в изложенных методах
расчета постоянной температуры возду-
ха за длительный период не препятст-
вует тому, чтобы учитывать более точно
ее фактическое изменение в течение го-
да. Для этого криволинейную эпюру
изменения температуры во времени за-
меняют ступенчатой и расчеты скоро-
сти промерзания или оттаивания про-
водят последовательно, применитель-
но к коротким периодам времени.
Рис. 34.8. График для определения суммарной
солнечной радиации в зависимости от северной
широты. Римские цифры указывают месяцы
Проект аэродрома в условиях распро-
странения вечномерзлых грунтов дол-
жен предусматривать противоналедные
мероприятия. Строительные работы
в условиях вечной мерзлоты активизи-
руют образование наледей. Мерзлота
очень чутко реагирует на изменения
температурного режима поверхностных
слоев грунта. Достаточно вырубит ь лес
или кустарник, уплотнить зимой снег
устройством временной дороги, как глу-
бина промерзания возрастет. Сезонная
Рис. 34.9 Номограмма для определения терми-
ческого сопротивления теплоизоляционных слоев
из пенопластов:
1— покрытие; 2. 4— песчаный слой; 3— теплоизоляция
439
Таблица 34.4
Категории нормативной нагрузки	Обеспе- ценность	Поправка А/, °C, по месяцам											
		I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	. х	XI	XII
I	0,95	7,6	7,8	6,4	5,0	3,8	3,4	3,2	2,8	3,6	5,4	7,4	7,4
II, III	0,90	6,2	6,4	5,2	4,1	3,1	2,8	2,6	2,3	2,9	4,4	6,1	6,1
IV	0,80	4.9	5,1	4,2	3,2	2,5	2,2	2,1	1,8	2,3	3,5	4,8	4,8
V, VI	0,683	3,8	3,9	3,2	2,5	1,9	1,7	1,6	1,4	1,8	2,7	3,7	3,4
мерзлота может сомкнуться с уровнем
вечномерзлых грунтов, что создаст
условия для образования наледей.
На аэродромах'—дорогостоящих и
ответственных транспортных сооруже-
ниях — должны предусматриваться
наиболее надежные методы предотвра-
щения наледей. В южных районах зоны
вечной мерзлоты эффективным меро-
приятием может явиться устройство
дренажей, перехватывающих и отво-
дящих грунтовые воды, образующие зи-
мой наледи.
Другим способом борьбы с наледя-
ми является их искусственное созда-
ние в стороне от защищаемого объек-
та при помощи мерзлотных поясов,
предложенных М. И. Сумгиным и
впервые осуществленных в 1930 г.
В. Г. Петровым (рис. 34.10).
Мерзлотным поясом называют широ-
кую, но мелкую канаву, выкапывае-
мую с нагорной стороны параллельно
границе аэродрома. По опыту её
оптимальные размеры — ширина 5—
10 м, глубина 1,0-0,5 м, ширина
расчищаемой полосы местности около
канавы 10-15 м и расстояние от
мерзлотного пояса до защищаемого
объекта 50—100 м.
Зимой канаву очищают от снега,
благодаря чему грунт под ней быстро
промерзает и образует мерзлотную пе-
ремычку, прерывающую движение грун-
товых вод и способствующих образо-
ванию наледи. На лето мерзлотные
пояса необходимо закрывать слоем
теплоизолирующих материалов (мха,
хвороста или торфа), иначе грунт под
ними за лето протаивает на большую
глубину, чем в других местах, а зимой,
несмотря на. более быстрое промерза-
ние мерзлотного пояса, между ним и
верхней границей мерзлых грунтов ос-
тается слой талого грунта, через кото-
рый происходит фильтрация воды под
мерзлотным поясом. Поэтому действие
мерзлотных поясов, оставленных на не-
сколько лет без надзора, прекращается.
Наличие вечномерзлых грунтов ста-
вит перед строителями аэродромов еще
ряд сложных задач — водоснабжение,
предупреждение разрушений специаль-
ных сооружений и гражданских зданий
от неравномерных осадок в резуль-
тате оттаивания мерзлых грунтов.
Особенности водно-теплового режи-
ма мерзлых грунтов требуют тщатель-
ного изучения в период изысканий.
Изыскательская партия должна тща-
тельно изучить почвенно-грунтовые и
геологические условия, установить глу-
бину залеганид мерзлых грунтов и
мощность деятельного слоя. Необхо-
димо выявить напластования погребен-
ного льда и опасность возникно-
вения термокарстовых озер и образо-
вания наледей. Большое значение ука-
занных данных в выборе места для
аэродрома повышает роль грунтоведа-
Таблица 34.5
Категории норма тивной нагрузки	Обеспе- ценность	Поправка ДФ, Вт/м2, по месяцам						
		IV	V	VI	VII	VIII	IX	X
I	0,95	42	44	48	46	35	25	16
II. III	0,90	33	36	39	37	29	21	13
IV	0,80	27	29	29	30	23	17	9
V - VI	0,683	21	22	25	23	18	13	6
440
Рис. 34.10. Схемы мерзлотных поясов:
а — устройство валов для сбора растекающейся воды при образовании иаледи и отвода ее к руслу ручья, б —
устройство мерзлотных поясов; 1 — дорога; 2— направляющие валы из водонепроницаемых грунтов; 3 расчи-
щаемая от снега полоса; 4— расчищенное, иногда утепляемое русло; 5— естественный растительный покров,
6— сиег; 7— наледный бугор, 8— иаледный лед; 9— место наледи до устройства мерзлотного пояса
геолога в изыскательской партии и в
ряде случаев делает необходимым
включение в ее состав специалистов
по мерзлотоведению (геокриологии).
Обычные грунтовые исследования в
зоне мерзлых грунтов должны быть
дополнены следующими сведениями:
типом вечной мерзлоты по характеру
ее залегания (сливающаяся, несливаю-
щаяся, сплошная, слоистая), харак-
тером ее распространения в плане
(сплошная, островная, с таликами);
глубиной сезонного протаивания и про-
мерзания; температурным режимом
грунтов; характером и распределением
явлений, связанных с наличием мерз-
лых пород: наледей, термокарста,
оползней и др.; физико-механическими
свойствами грунтов в мерзлом состоя-
нии и при протаивании; гидрологи
ческими и гидрогеологическими осо
бенностями территории — режим по-
верхностных . и грунтовых вод, их
типы, источники питания, влияние
на тепловой режим мерзлой толщи;
наличием напора в надмерзлотных
водах при сезонном промерзании; кли
магическими условиями района строи-
тельства.
Материалы мерзлотных съемок на-
гляднее всего оформлять в виде мерз-
лотных планов (рис. 34.11 и 34.12).
Мерзлотные планы являются хорошей
основой для выбора мест расположе-
ния ВПП полосы и аэродромных
сооружений.
В зависимости от этапа и назна
чения изыскательских работ мерзлоту
можно изучать различными способа-
ми — шурфованием, бурением или элек-
троразведкой.
Изыскания в зоне вечной мерзлоты
целесообразнее всего производить во
второй половине лета и начале осени
В это время в северных районах
уменьшается количество насекомых —
оводов, комаров и мошки, сильно за
трудняющих работу изыскателей. Не-
смотря на трудности, связанные с дос-
тавкой в заболоченные районы изыс-
кательного оборудования и продоволь-
ствия, целый ряд важных данных мож-
441
Рис. 34 II. Схематический мерзлотно-грунтовый план:
/— преобладание мохо торфяного покрова мощностью более 0,6 м; 2- пылеватые тяжелые супеси с гравием и
мохо торфяным покровом между буграми; 3— пылеватые тяжелые супеси с гравием и галькой, прикрытые мохо-
торфяным покровом; 4— легкие супеси с гравием и галькой; 5— гравелистые пески н суглинки с галькой;
6— места с различной глубиной залегания вечномерзлого грунта (отдельные цифры и цифры в числителе указы
вают преобладающую мощность деятельного слоя, цифры в знаменателе — мощность многолетнемерзлой тол-
щн);7—термокарстовое озеро, 8- места возникновения наледей, 9—бугры пучения, 10- пылеватые легкие
суглинки с галькой, прикрытые мохо-торфяным покровом
Рис. 34.12. Мерзлотный план:
/— грунты ниже деятельного слоя, сплошь вечномерзлые па глубину не менее 30 м н имеющие температуру
не выше —2 °C, 2— грунты ниже деятельного слоя, сплошь вечномерзлые на глубину ие менее 15 м; 3— грунты
ниже деятельного слоя, сплошь вечномерзлые до глубины 3—5 м и прогревающиеся до 0°С; 4—грунты ниже
деятельного слоя тоже на глубину не менее 10 м 5- линзы льда в пределах слоя годовых колебаний температуры
мощностью не менее 1 м, 6— линзы льда в том же слое мощностью не менее 3 м, 7— линзы льда в том же слое
мощностью не менее 5 м
442
но получить только при летних изыс-
каниях.
Наряду с летними должны быть про-
ведены и зимние обследования, связан-
ные с изучением снегового покрова и
наледей.
34.3.	Проектирование аэродромных
покрытий на набухающих грунтах
Некоторые виды связных глинистых
грунтов при увлажнении сильно увели
чиваются в объеме (набухают) в
результате процессов гидратации кол
лоидных и тонких глинистых частиц.
Степень набухания значительно зависит
от поглощенного комплекса грунта и
проявляется особенно сильно в грун-
тах, содержащих одновалентные катио-
ны натрия, и зависит также от мине-
ралогического состава глинистых час-
тиц. Так, например, грунты, содержа-
щие в глинистой фракции монтморил-
лонит, набухают сильнее, чем содержа-
щие каолинит.
Степень набухания зависит от дав-
ления на грунт, который, увеличиваясь
в объеме, развивает в случае противо-
действия давление набухания. Набуха-
ние грунтового основания аэродромных
покрытий вызывает возникновение де-
формаций вспучивания. Из-за неодно-
родности уплотнения, гранулометричес-
50	0	50 100 150м
 ♦ +—-А _ —V------ J
443
кого состава грунта и условий поступ-
ления влаги эти деформации неодина-
ковы и приводят к потере ровности
покрытия. Особенно сильно подвер-
жены деформациям вспучивания не-
которые глинистые грунты, распростра-
ненные в ряде развивающихся стран с
жарким климатом (черные хлопковые
грунты — Black cotton soils).
Склонность грунтов к набуханию
следует учитывать при проектирова-
нии аэродромных одежд, если образцы
грунта с ненарушенной структурой,
уплотненные до степени, требуемой в
основании одежды, при замачивании
без нагрузки водой того же состава,
что и грунтовая, имеют коэффициент’
набухания (отношение прироста высоты
образца к его первоначальной высоте)
е>0,04.
Для предотвращения набухания в
конструкции покрытий следует преду-
сматривать мероприятия, предотвра-
щающие увлажнение грунта основа-
ния,—быстрый поверхностный водоот-
вод, изолирующее прослойки под аэрод-
ромным покрытием, понижение уровня
грунтовых вод. Свойство набухающих
грунтов долго удерживать поглощен-
ную воду следует учитывать в процес-
се строительства, не оставляя на дли-
тельное время открытую поверхность
подверженных набуханию грунтов об-
наженной и не спланированной тща-
тельно. Набухающие грунты подлежат
замене ненабухающими или на них
должен быть уложен слой ненабухаю-
щего грунта, достаточный для того
чтобы вертикальная деформация грун-
тового основания при набухании и
последующей усадке не превышала
предельных деформаций, допустимых в-
условиях эксплуатации, 2 см при капи-
тальных покрытиях, 4 см при переход-
ных и 6 см при облегченных. Во всех
случаях поверхность слоя набухаю-
щего грунта должна быть располо-
жена от поверхности покрытия не бли-
же следующих расстояний, м:
Слабонабухающие грунты (0,04<е<
<0,08)..........................1,3
Средненабу хающие	»	(0,08<е<
<0,12)..........................1,8
Сильнонабухающие	»	(е> 0,12)	2,3
Степень набухания грунтовых осно-
ваний, сложенных из набухающих грун-
тов, определяют методами, применяе-
мыми при расчетах оснований зданий
и сооружений.
34.4.	Проектирование аэродромных
покрытий в зонах распространения
просадочных грунтов
Лёссы и лёссовидные грунты, обла-
дающие свойствами просадочности, ши-
роко распространены. Они залегают
сплошным покровом в степных и
лесостепных районах европейской
части страны. Большие площади
покрыты лёссовыми породами в Сред-
ней Азии, Закавказье и Западной
Сибири. Особенностью лёссовых пород
является их высокая пористость. Лёсс
пронизан видимыми невооруженным,
глазом макропорами в виде трубочек
и канальцев диаметром 0,2—3,0 мм и
полостей, направленных преимущест-
венно в вертикальном направлении.
Связность лёсса быстро нарушается
при увлажнении, так как она обуслов-
ливается только незначительным содер-
жанием глинистых частиц и водораство-
римых солей.
Лёссовый грунт, выдерживающий
при малой влажности нагрузку от со-
оружения, при возрастании влажности
до некоторой степени увлажнения wnp
(начальная просадочная влажность),
при которрй нарушаются его струк-
турные связи, мгновенно уплотняется
со скачкообразным уменьшением по-
ристости в результате сжатия крупных
пор. Сооружение претерпевает при этом
резкую дополнительную осадку (про-
садочная деформация).
Если нагружать постепенно возра-
стающей на грузкой водонасыщенный
просадочный грунт, то деформации уве-
личиваются плавно. Это явление на-
глядно иллюстрируется сопоставлением
компрессионных кривых лёссового грун-
та во время испытания образцов с
ненарушенной структурой в компрес-
сионном приборе с предварительным
насыщением водой и с подачей воды
во время испытания, после того как к
444
образцу уже приложена некоторая
нагрузка (рис. 34.13).
В природных условиях явление лик-
видации макропористости под влиянием
собственного веса грунта и увлажне-
ния атмосферными осадками ограни-
чиваются поверхностными почвенными
слоями, ниже которых на большую глу-
бину лёссовые грунты сохраняют высо-
кую пористость, способствующую про-
садочным явлениям при возведении
на них сооружений.
Характеристикой подверженности
грунта просадочным явлениям служит
начальное просадочное давление рпр,
при котором возникают просадочные
явления при полном водонасыщении
грунта. Степень просадочности лёссо-
вых грунтов оценивают относительной
просадочностью, определяемой при ком
прессионных испытаниях по формуле
Н - н
а"Р Ц
по
где Н — высота образца грунта ненару
шенной структуры при влажности в усло-
виях залегания, уплотненного в компрес-
сионном приборе нагрузкой, равной нагруз-
ке от веса сооружения и собственного
веса вышележащих слоев грунта; Н'
высота того же образца после его насы
щения влагой при том же давлении, Но —
высота того же образца при уплотнении
нагрузкой, равной весу расположенных
выше слоев грунта.
Если относительная просадочность
при действии внешней нагрузки п„р>
>0,01,'то грунт обладает просадоч-
ными свойствами.
При проектировании аэродромных
одежд необходимо, чтобы соблюдалось
условие
1=П
<Уг+ 2 ft, У, С Рпр,
,= 1
где — напряжения от веса ВС, Л —
толщина слоев аэродромной одежды и
грунтового основания; у — удельный вес.
Постройка аэродрома на лёссовых
грунтах без учета их просадочности
может привести к серьезным деформа-
циям сооружений в процессе последую-
щей эксплуатации, если напряжения
в пределах рабочей толщи просадочно-
Рис. 34.13. Компрессионные кривые лёссовых по-
род:
а — замачивание образца в процессе испытания про-
садки; б— сравнение компрессионных кривых для об-
разца естественной влажности (/) и насыщенного во
дой после закладки в прибор (2)
го грунта будут превышать началь-
ное просадочное давление.
Все проектные решения должны пре-
дусматривать предотвращение проника-
ния воды в рабочую толщу лёссо-
вого массива. Поэтому проект должен
предусматривать организацию быстро-
го поверхностного стока в сторону от
ВПП, РД и МС. Поперечные уклоны
покрытий следует принимать макси-
мально допустимыми по условиям
эксплуатации ВС. При вертикальной
планировке летного поля необходимо
избегать срезку и по возможности воз-
водить покрытие на насыпном слое
грунта, осуществляя надежную герме-
тизацию стыковых соединений бетонных
покрытий.
Просадочные свойства грунтов необ
ходимо учитывать в пределах рабо-
чей толщи грунтов. Ее мощность опре-
деляют из следующих условий:
суммарные напряжения, действую-
щие на грунт от веса аэродромной
одежды, собственного веса грунта и
передающегося давления ВС, превы-
445
шают начальное просадочное давление
Р'1Р’
относительная просадочность лёсса
при действии внешней нагрузки пре-
вышает 0,01;
влажность грунта превышает мини-
мальную влажность w, при которой воз-
никают просадки лёссового грунта.
При этом следует учитывать, что,
поскольку аэродромное покрытие пре-
пятствует испарению воды из грунта,
в условиях эксплуатации влажность
просадочных грунтов, составляющая в
условиях естественного залегания, менее
0,5 предела текучести, wT может по-
выситься из-за конденсации паров под
покрытием, достигнув влажности преде-
ла раскатывания
Наибольшую сложность при оценке
опасной толщи лёссового грунта вызы-
вает определение влажности, возмож-
ной в условиях эксплуатации. В конст-
рукции водопровода, канализации и
ливнестоков необходимо предусматри-
вать систему защиты, предотвращаю-
щей проникание в грунт больших
объемов воды в случаях аварии.
Различают два типа грунтовых усло-
вий:
I — просадка грунтов происходит в
пределах верхнего слоя от собственного
веса и эксплуатационных нагрузок
и при интенсивном замачивании не
превышает 0,05 м;
II—	просадка грунта, помимо рабо-
чей зоны от внешних нагрузок, может
происходить и в более глубоких слоях
грунта. При интенсивном замачивании
грунта без внешней нагрузки она пре-
вышает 0,05 м.
При I типе грунтовых условий проект
должен предусматривать тщательное
уплотнение верхнего слоя просадочного
грунта тяжелыми катками или трамбо-
вание его с замачиванием до норматив-
ной плотности. Может применяться час-
тичная замена просадочных грунтов в
их сжимаемой толще устойчивыми
грунтами.
При II типе грунтовых условий
необходима тщательная система меро-
приятий по предотвращению просадоч-
ных деформаций. Помимо уплотнения
верхнего слоя, должны быть предусмот-
рены мероприятия по устранению про-
446
садочных свойств грунта на такую
глубину, чтобы вертикальная деформа-
ция основания, вызванная просадкой
основания при влажности wp (предела
раскатывания), была менее наиболь-
ших допускаемых вертикальных дефор-
маций покрытий из условий эксплуата-
ции аэродрома.	i
Для устранения просадочных явле-
ний -может быть предусмотрено интен-
сивное предварительное замачивание
грунта при наличии возможности полу-
чения больших количеств воды.
При вертикальной планировке летно-
го поля на участках с грунтовыми
условиями II типа насыпи высотой до
I м следует возводить только из водо-
непроницаемых грунтов Для более вы
соких насыпей применяют водопрони-
цаемые грунты при условии, что ниж-
нюю часть насыпного слоя толщиной
на менее 0,5 м выполняют из недре-
нирующих грунтов или грунт естествен-
ного основания интенсивно уплотняет-
ся до плотности сухого грунта 1,7 т/м3
на глубину 0,5 м под насыпью и не
менее 5 м в стороны от нее. Кроме
того, помимо устранения просадочных
свойств грунта под аэродромной одеж-
дой, должен быть проложен гидроизо-
ляционный слой под покрытием и на
3 м в стороны от него и устроена боко-
вая водонепроницаемая отмостка шири-
ной не менее 2 м. Покрытие на про-
садочных грунтах целесообразно
устраивать в насыпи с возвышением
бровки над естественной поверхностью
грунта на 0,5 м. Устройство под по-
крытиями песчаных оснований на про-
садочных грунтах допускается только
при I типе грунтовых условий мест-
ности, при полном устранении просадоч-
ных свойств грунтов. Основания жест-
ких покрытий следует устраивать из
материалов, обработанных вяжущими.
34.5.	Проектирование аэродромов
в болотистых районах
и на слабых грунтах
Болотами называют избыточно ув-
лажненные участки, на которых боль-
шую часть года застаивается вода.
В результате разложения отмирающей
болотной растительности при избытке
влаги и недостатке воздуха образуют-
ся отложения торфа. Если слой торфа
превышает 0,3 м, болота называют
торфяниками Заболоченными назы-
вают участки местности, на которых
торфяной покров отсутствует, но про-
исходит застой поверхностных вод или
систематическое переувлажнение грун-
товыми водами. Торфяные пласты
часто содержат примеси глинистых и
песчаных частиц. Если органических
остатков содержится от 10 до 50 %,
то считают, что это заторфованный
грунт, поскольку его физико меха-
нические свойства уже сильно отли-
чаются от свойств торфов.
Болота в нашей стр-ане широко
распространены и занимают почти 7 %
территории.
Большие заболоченные пространства
расположены в Западной Сибири-на
водоразделах речных систем.
Болота в основном расположены в
районах страны, где количество осад-
ков превышает испарение, а средние
температуры летних месяцев невы-
соки.
По условиям расположения и пита-
ния водой различают болота двух ти-
пов — верховые и низинные. Верховые
болота образуются при застое атмо-
сферных осадков на водораздельных
участках, имеющих малые уклоны. Они
на всю толщину состоят из торфа.
Низинные болота образуются в резуль-
тате заболачивания озер и медленно
текущих рек. В этих болотах под слоем
торфа — сплавины обычно находится
замкнутая вода или сапропель —
илистые массы, состоящие из остатков
животных организмов, мелких водорос-
лей и мельчайших частиц грунта.
Заторфовывание водоемов происхо-
дит путем постепенного зарастания
окраин озер или нарастания на них
плавающего торфяного ковра — спла-
вины. Последний случай встречается
у крутых берегов озера или при
заметной скорости течения воды у
берегов зарастающей реки Толщина
сплавины может достигать 3—4 м.
При такой мощности она выдерживает
давление до 384 кПа.
Торф называют в зависимости от
растительности, которая послужила
для его образования. Имеются тра-
вянистые торфы (тростниковый, осоко-
вый), моховые торфы (сфагновый,
гипновый), древесный (ольховый, сос-
ново-кустарниковый и др.). Если в
образовании торфа принимали участие
два вида растительности, первым в
названии указывают тот вид, который
содержится в большем количестве.
В связи с последовательной сменой в
процессе роста болота растительности
и торфообразователей торфяные на
пластования обычно имеют сложное
сложение. ’
При изысканиях торф различают
по внешнему виду, на основе сохра-
нившихся в нем неразложившихся ос-
татков торфообразующей раститель-
ности.
Чем больше возраст торфа, тем он
более однороден и меньше содержит
неразложившихся органических остат-
ков. Степень разложенности торфа
характеризуют содержанием разло-
жившейся части — перегноя — по отно-
шению ко всей массе. При оценке к
перегною относят всю часть торфа,
в которой не обнаруживается расти-
тельная структура. Разложенность тор-
фа меняется в широких пределах,в
среднем от 18 до 50 %. Торфяные
напластования по степени разложения
делят на слаборазложившиеся — до
20 %, среднеразложившиеся —20 .
45 % и сильноразложившиеся — более
45 %.
Чем более разложен торф, тем обыч-
но ниже его влажность в условиях
естественного залегания.
Строительные свойства торфов не-
благоприятны. Торф обладает высокой
влагосмкостью и может удерживать
воды в 10—20 раз больше собственно-
го веса в сухом состоянии. Влагоем-
кость торфа зависит от степени его
разложения, т. е. от степени превра-
щения растительных остатков в бес-
структурную гумусовую массу. Сильно
разложившийся торф не содержит
заметных на глаз растительных остат-
ков. Сжатый в руке, он хорошо про-
давливается между пальцами, не выде-
ляя воды. Водопроницаемость торфа
447
мала. Поэтому его осушение закрыты-
ми дренажами и открытыми канавами
протекает медленно.
Торф оказывает малое сопротивление
нагрузкам и сильно деформируется. В
зависимости от степени разложения и
влажности он снижается под нагруз-
кой или выдавливается, образуя валы
взбугривания. Чем выше разложе-
ние и влажность торфа, тем больше
относительная роль выжимания торфа
из-под нагрузки
Для проектирования аэродрома на
заболоченном участке большое значе-
ние имеет строение болота в верти-
кальном разрезе, отражающее условия
его формирования и соотношение проч
ности отдельных слоев.
Инженерная классификация болот,
принятая в транспортном строитель-
стве, делит болота на три основных
типа:
I—	заполненные торфом и другими
болотными отложениями устойчивой
консистенции, сжимающейся под весом
насыпей! высотой до 3 м;
II—заполненные торфом и другими
болотными отложениями разной консис-
тенции, в том числе и выдавливающими-
ся под весом насыпи высотой 3 м;
III—заполненные илом и водой,
часто имеющие на поверхности пла
вающую торфяную корку (сплави-
ну) .
Постройка аэродрома на заболочен-
ном участке — трудоемкая и дорого-
стоящая работа, к которой прибегают
лишь в самых исключительных случаях.
Поэтому, выбирая места для аэродро-
мов, избегают болот с большой глуби-
ной торфа. Обычно на территории,
выбранной для строительства аэродро-
ма, могут встречаться только небольшие
заболоченные понижения. В таких слу-
чаях ВПП и РД рекомендуется распо-
лагать на возвышенных элементах
рельефа, где торф имеет наименьшую
мощность и легче его удалить или
осушить. Потребность в пересечении
болот чаще всего возникает при рекон-
струкции аэродромов в связи с необ-
ходимостью увеличения длины ВПП при
введении новых типов ВС.
Строительство аэродромов на тор-
фяных болотах по своему характеру
448
близко к строительству на слабых
водонасыщенных грунтах (мокрых со-
лончаках, илах и др.), характери-
зующихся углом внутреннего трения,
близким к нулю, сцеплением в условиях
залегания менее 0,075 МПа и модулем
деформации менее 5 МПа.
Если на территории, выбранной для
постройки аэродрома, есть болото (лю-
бого типа), наиболее надежным будет
полное удаление слоя слабого грунта
или торфа из-под ВПП, РД и мест
стоянки и замена его устойчивым грун-
том. Лишь при очень мощных торфя-
ных и илистых отложениях из сооб-
ражений снижения стоимости бывает
целесообразно допустить оставить их
под насыпным слоем грунта, предусмот-
рев меры для обеспечения устойчиво-
сти насыпного слоя, обоснованные рас-
четами.
Строительные нормы и правила
строительства аэродромов считают ос-
новным мероприятием подготовки грун-
товых оснований под аэродромные по-
крытия на торфах, заторфованных и
слабых глинистых грунтах замену тор-
фов на всю глубину их залегания устой
чивыми грунтами. Однако современное
развитие механики грунтов дает воз-
можность получить устойчивое основа-
ние на слабых грунтах, принимая ме-
ры к отводу из них воды и уплотнению.
Можно считать, что под нагрузки
вне категории, I, II и III категорий,
а при асфальтобетонных покрытиях и
на нагрузки IV, V и VI категорий
обязательна замена торфа и затор-
фованных грунтов.на всю глубину их
залегания, а- слабых грунтов — на всю
глубину сжимаемой толщи. При аэрод
ромных покрытиях облегченного типа,
а также покрытиях из сборных железо
бетонных плит, одежд, рассчитываемых
на нормативную нагрузку IV категории,
допустимо оставлять торф, заторфован
ные и слабые грунты в пределах сжи-
маемой толщи грунтового основания
при условии, что одежду будут строить
не ранее, чем основание уплотнится
под весом насыпного грунта, и что
осадка под нагрузкой от ВС будет та-
кой, что остающаяся часть расчетной
осадки' не будет превышать допусти-
мых деформаций оснований в период
эксплуатации. В средних условиях тол-
щина торфа, оставляемого под насып-
ным грунтом, не должна превышать
0,35—0,50 толщины его слоя.
На поверхности летного поля нельзя
оставлять торф и торфянистые грунты,
поскольку даже после их осушения в
дождливые летние периоды и во время
весенних и осенних распутиц летное
поле на длительное время будет ста-
новиться непроезжим.
На болотах II и III типов во всех
случаях тонкий слой торфа удаляют,
а болото заполняют до дна. устойчи-
вым песчаным грунтом. Большие объе-
мы работ по удалению торфа с терри-
тории аэродрома вынуждают приме-
нять для этой цели мощные и высоко-
производительные средства выторфовы-
вания — экскаваторы-драглайны, а так-
же размыв гидравлическим спосо-
бом при наличии источников воды.
Торф, размытый и разжиженный струей
воды, которую подают гидромониторы,
удаляется за пределы аэродрома торфо-
насосами.
На болотах III типа при большой
толщине сплавины для сокращения
объема земляных работ можно исполь-
зовать разработанный в дорожном
строительстве метод погружения спла-
вины на дно болота весом отсыпаемо-
го грунта.
Предусматривая в проекте засыпку
болота грунтом, необходимо знать,
является ли болото поочным, не проис-
ходит ли движения грунтовых вод в
его толще. В этом случае, чтобы избе-
жать застоя воды и заболачивания
участков местности, расположенных вы-
ше по течс ию, должны быть приняты
меры к удалению воды в обход аэрод-
рома или к пропуску ее через терри-
торию аэродрома закрытым коллекто-
ром. Размеры коллектора должны
позволять его осмотр и очистку в про-
цессе эксплуатации аэродрома и про-
пуск паводковых и ливневых вод, а
конструкция должна быть рассчитана
на передающееся давление ВС.
Для проектирования участка аэрод-
рома на болоте необходимо располагать
следующими данными о заболоченных
местах на участке, избранном для
строительства аэродрома: типом боло-
15 Зак 1027
та, планом в горизонталях, мощностью
торфяных слоев и характеристиками
подстилающего грунта, физико-механи-
ческими характеристиками торфа.
Торфяные участки обследуют при по-
мощи бурения Скважины проходят всю
толщу напластований до материкового
грунта. Буровые скважины заклады-
вают по сетке квадратов 20X20 или
40X40 м в зависимости от ровности
дна болота и однородности напласто-
ваний. По материалам обследований
составляют план болота в горизон-
талях с указанием мощности торфа
(рис. 34.14).
Возможность оставить слой торфа
под насыпным грунтом на аэродроме
должна быть обоснована расчетами
устойчивости и данными проверки на
зимнее накопление льда в основании
покрытий ВПП в результате поступле-
ния влаги из погребенных слоев торфа.
Торф, засыпанный сверху грунтом,
постепенно уплотняется под его весом
за счет выжимания воды, заполняющей
его поры. Сжатие торфа необходимо
учитывать при составлении проекта
вертикальной планировки аэродрома,
соответственно увеличивая рабочие
отметки.
В связи с относительно малой тол
щиной оставляемого слоя торфа и
большой площадью, на которую воз-
действует вес насыпного грунта, при
расчетах сжатия следует принимать,
что напряжение в слое торфа постоянно
по глубине и равно давлению распо-
ложенных выше слоев грунта и покры-
тия. В связи с кратковременностью
воздействия колеса ВС давление от
них следует учитывать лишь в местах
стоянки.
Сжатие торфа может быть вычислено
по формуле
где Н\ — толщина сжимаемого слоя тор-
фа, во — коэффициент пористости торфа
в природных условиях до отсыпки насыпи;
Ci— коэффициент пористости, соответст-
вующий по компрессионной кривой торфа
давлению от веса насыпного слоя и покры-
тия.
449
— 1 о J
-—-- г © ч
6
pg Iw | w | w |w pg pg pg I
Рис. 34.14. План, продольный и поперечный профиль болота:
а—план в горизонталях; б—сечение по А—Б; в—сечение по В—Г; 1 — горизонтали дна болота; 2—-горизонта
ли поверхности болотаг; 3—зонднровочные скважины; 4—буровые скважины; 5—гипсовый торф; 6—осоковый
торф
Если торфяник состоит из нескольких
слоев, общую осадку вычисляют как
сумму сжатия отдельных слоев исходя
из компрессионных кривых для каждого
слоя, установленных экспериментально
путем испытания образцов с ненару-
шенной структурой.
Чтобы определить коэффициент по-
ристости ei при различных давлениях
pi, можно пользоваться упрощенным
уравнением компрессионной кривой, по
данным проф. Н Н Иванова:
ei = eo--^p(lgpi + 1),
Рис. 34.15. Компрессионные кривые для торфов (в
полулогарифмической системе координат)
где ео — коэффициент пористости при
р = 0,1 МПа; А — параметр, характеризую-
щий сжимаемость торфа. Средние значения
параметров Сп и А для ориентировочных
расчетов осадок насыпей на торфяных
основаниях приведены в табл. 34.8.
Значение е0 и соответствующее ему
бытовое давление р0 в слое торфа мож-
но найти по перелому прямой линии,
которой изображается компрессионная
кривая в полулогарифмической системе
координат (рис. 34.15).
Сжатие торца происходит замедлен-
но в течение некоторого времени после
окончания земляных работ.
Период, необходимый для полного
протекания осадки, может быть рассчи-
тан теоретически методами механики
грунтов по формуле Терцаги — Гер-
севанова:
+ 6„ Г 1 — JLeXp (—£/)] ,
Л
где — полная осадка после ее прекра-
щения;
t __ S \	' СР/ ср .
5 4а \Н
450
Таблица 34.6
feCp — среднее значение коэффициента
фильтрации в интервале изменения давле-
ния от бытового до р, МПа. Если водо-
насыщенное основание состоит из несколь-
ких слоев торфа, различающихся по водо-
проницаемости, следует использовать сред-
невзвешенное значение коэффициента
фильтрации feep=A[	----
k'+k2 +-+kn
в котором — толщины отдельных слоев,
kn — соответствующие им коэффициенты
фильтрации; h — расчетная толщина
сжимаемого слоя, см. Если выжимаемая
вода удаляется через одну поверхность
сжимаемого слоя (песчаная насыпь, гли-
нистое дно болота), расчетная толщина
сжимаемого слоя h = H. Если вода может
выходить с двух поверхностей, h = H/‘2\
еср — среднее значение коэффициента по-
ристости грунта до приложения нагрузки
и после; а — коэффициент сжимаемости
грунта — параметр уравнения спрямленной
компрессионной кривой (а — е-^—^-);
плотность воды, равная единице, которая
введена в формулу для соблюдения раз-
мерности; Н — толщина слоя торфа.
Для ориентировочных расчетов мож-
но пользоваться осредненными значе-
ниями коэффициентов фильтрации /г;
Крупный и средний песок . 1 4-10/-10“1
Сфагновый мох, мелкий песок 14-10/-10"2
Сфагновые, гипновые, осоковые
и тростниковые торфы слабой
степени разложения, супеси и
заиленные пески .... 14-10/-10“3
Сфагновые, гипновые, осоковые
и древесные торфы средней
степени разложения Пуши-
цевые торфы слабой и сред-
ней степени разложения.
Легкие суглинки .... 14-10/- 1СГ4
Сфагновые и пушицевые торфы
очень высокой степени раз-
ложения. Тяжелые суглинки 14-10/-10-6 и
менее
Продолжительность сжатия торфя-
ных оснований можно оценить также по
данным лабораторных испытаний об-
разцов грунта с ненарушенной струк-
турой. Согласно теории консолидации
водонасыщенных грунтов степень уп-
лотнения слоя торфа толщиной //нат,
которая равна степени уплотнения об-
разца того же торфа с ненарушенной
структурой толщиной //о6р, через время
Материал	Степень разложе- НИЯ, %	е0	А
Торф	0—10	3—4	0,3 -0,2
»	10—25	2,5 —3,0	0,25—0,3
	25—40	1,5 —2,5	0,30 -0,40
	40—50	0,75—1,5	0,40—0,50
4 »	60—70	1,0 —1,5	0,55—0,70
Сапропель, ил	—	0,25- 1,5	0,4 —0,9
Крупный и среднезернис- тый песок и су- песь		0,4	до 100
Мелкозернис- тый песок и су- песь	—	0,4—0,5	25—75
Саб будет достигнута в натуре за
время
Чтобы ускорить осадку мощных
слоев торфа и илистых морских от-
ложений, широко применяют метод
устройства вертикальных дренажей в
виде располагаемых в 3—5 м друг от
друга буровых скважин диаметром
30—60 см, заполняемых крупнозер-
нистым песком (рис. 34.16). Под весом
Рис. 34.16. Вертикальные песчаные дрены для ус-
корения сжатия торфяных и илистых оснований:
/— насыпной грунт; 2— песчаная прослойка; 3, 4—
пласты торфа; 5— илистый грунт, 6— песчаная дре-
на; 7— подстилающий плотный грунт (стрелками по-
казано направление выжимания воды)
15:
451
насыпного слоя вода из торфа или ила
выжимается по кратчайшему пути к
вертикальной дрене и по ней выхо
дит на поверхность слоя.
Путь фильтрации значительно сокра-
щается.
Опыт применения вертикальных дрен
показывает, что они могут уско-
рить осадку насыпного слоя в 20—25
раз
В широких масштабах вертикальные
дрены были применены, например, для
уплотнения илистых отложений при
расширении аэродрома Ла-Гардия в
Нью-Йорке, проводившемся путем за-
сыпки части морской бухты методом на-
мыва грунта
В последние годы для устройства
вертикальных дрен вместо песчаных
буровых скважин широко используют
пористые ленты из геотекстиля, вводи-
мые в грунт высокопроизводительным
оборудованием, смонтированным на
автомобильных кранах.
34.6.	Проектирование аэродромов
в зонах распространения
засоленных грунтов
К засоленным относят грунты, содер-
жащие в верхней метровой толще
более 0,3 % по массе легкораство-
римых солей натрия, кальция и маг-
ния — хлористых, сернокислых и угле-
кислых.
Засоленные грунты встречаются в за-
сушливых областях как сплошными
массивами, так и отдельными пятна-
ми среди незаселенных.
Засоленные грунты делятся на две
основные группы — солончаки и солон-
цы. Солончаками называют грунты,
в поверхностных слоях которых до глу-
бины 1—2 м находится в свободном
состоянии более 1 % легкорастворимых
солей. Они образуются в результате
подтягивания к поверхности по капил-
лярам грунтовой воды, содержащей ра-
створимые соли. Эти соли при испаре-
нии воды накапливаются в верхних
слоях грунта. В отдельных случаях
солей содержится настолько много,
что в сухое время года они образуют
слои на поверхности грунта. Солон-
чаки обычно вкраплены отдельными
пятнами среди других почв пустынь и
полупустынь и встречаются в местных
понижениях рельефа с неблагоприят-
ным водным режимом — блюдцах, за
падинах и по низким берегам соленых
озер.
По внешним признакам различают
солончаки:
мокрые и корковые (шоры, соры) —
солончаки на участках с высоким стоя-
нием засоленных грунтовых вод, на по-
верхности которых в сухое время года
выступает солевая корка.
Мокрые солончаки относят к катего-
рии слабых грунтов и на них, как на бо-
лотах, приходится считаться с возмож-
ностью осадок насыпного слоя грунта;
пухлые, где под тонкой землистой
коркой залегает рыхлый слой, изоби-,
лующий кристаллами солей, преи-
мущественно сульфатов натрия и маг-
ния;
такыровидные, покрытые в сухое вре-
мя сравнительно толстой глинистой кор-
кой, разбитой сетью трещин на плито-
видные отдельности, под которыми в
грунте содержатся хлориды, сульфаты и
гипс.
Солонцы не содержат в верхних
почвенных горизонтах легкораствори
мых солей. Особенности их свойств
определяются насыщенностью глини-
сто-коллоидной части катионом нат-
рия. На глубине 40—60 см, а иногда
и глубже в солонцовых грунтах
содержатся легкорастворимые соли
натрия в поглощенном (адсорбирован-
ном) состоянии.
Характер засоления неодинаков в
разных районах страны. Проф. В. А.
Ковда выделяет четыре характерные
зоны соленакопления в почвах:
1)	сульфатно-содовое соленакопле-
ние в лесостепных районах, где в состав
солей, находящихся в грунте, входят
сода (Na2CO3) и сернокислый натрий
(Na2SO4). Содержание солей в верх-
них горизонтах солончаков составляет
0,5—1 %;
2)	хлоридно-сульфатное соленакоп-
ление (степи), в котором сульфаты
преобладают над хлоридами. Характер-
ными солями здесь являются Na2SO4 и
452
NaCl; содержание солей в верхних
горизонтах достигает 2—3 %;
3)	сульфатно-хлоридное соленакоп-
ление (полупустыни), где хлориды
(NaCl) преобладают над сульфата-
ми— сернокислый натрий (NagSOJ,
сернокислый кальций (CaSO4), серно-
кислый магний (MgSO4). Содержание
солей в верхних горизонтах солонча-
ков составляет 5—8 %;
4)	хлоридное соленакопление (пусты-
ни), характеризующееся значительным
преобладанием хлоридов над суль-
фатами.
Водорастворимые соли существенно
влияют на физико механические свойст-
ва грунтов.
Засоленные грунты, содержащие пог-
лощенный натрий, способны к сильному
набуханию, плохо фильтруют и мед-
ленно просыхают.
Строительство аэродромов на засо-
ленных грунтах встречает ряд затруд-
нений. Выбирая место для размещения
аэродромов, следует избегать участков
засоления в связи с агрессивным
воздействием солей на искусственные
покрытия. Цементобетонные покрытия
и трубы системы водостоков быстро
разрушаются сернокислыми солями
магния и натрия. Металлические трубы,
заложенные в засоленный грунт, быстро
корродируют. Разрушающее воздей-
ствие водорастворимых солей на битум
и деготь изучено в меньшей степени,
но также не подлежит сомнению в связи
с выщелачиванием и эмульгированием
вяжущего под влиянием солей. Накоп-
ление солей в насыпных слоях, создан-
ных при вертикальной планировке, мо-
жет вызывать уменьшение степени
уплотнения грунта. Проф. В. М. Без-
рук считает, что предельно допустимое
содержание солей в грунте соответст-
вует их количеству, которое может быть
растворено в воде, заполняющей поры
грунта при максимальной степени
уплотнения.
На летном поле при солонцовых
грунтах затруднительно, а при солон-
чаковых невозможно создать надежный
дерновый покров.
Нерационально располагать весь
аэродром на солончаках, так как на
таких участках высоко находится
уровень засоленных грунтовых вод и
солончаки расположены в понижениях
рельефа. Однако при больших разме-
рах площадей, занимаемых аэродрома-
ми, частичное использование засолен-
ных участков во многих случаях мо-
жет оказаться неизбежным.
Поскольку засоленные грунты обыч-
но залегают в местах с высоким
стоянием грунтовых вод, расстояние от
которых до поверхности грунта редко
превышает 0,8—1 м, на солончаках
неизбежны планировочные работы, при
которых поверхность летного поля под-
нимается на безопасное расстояние
над уровнем грунтовых вод с устройст-
вом в случае необходимости понижаю-
щего дренажа или капилляропрерываю-
щих прослоек.
Низ покрытия должен возвышаться
над расчетным уровнем зимне-весен-
него стояния грунтовых вод на 20 %
выше, чем в незасоленных грунтах.
Удаление при планировочных работах
на солончаках верхних слоев грунта,
содержащих большое количество со-
лей, нецелесообразно, так как через
некоторое время избыточное засоление
восстанавливается По поверхности
оснований, сложенных из средне-
и сильнозасоленных грунтов, следует
устраивать капилляропрерывающие
прослойки толщиной 50—60 см из песка
в зависимости от его качества или из
гравия толщиной 15—20 см При
отсутствии содового засоления можно
укладывать изолирующие прослойки из
грунта, обработанного вязкими битума-
ми или дегтями, толщиной 3—5 см.
Классификация засоленных грунтов
по степени их пригодности для исполь-
зования в насыпях и естественных осно-
ваниях аэродромных покрытий, пред-
ложенная проф. В. М. Безруком, при-
ведена в табл. 34.7.
Солонцеватые грунты, солонцы и
такырные грунты, содержащие погло-
щенные катионы натрия и легкораст-
воримые соли Na2CO3 и NaH СО3
при среднем суммарном содержании
легкорастворимых солей менее 0,3 %,
относятся к группе слабозасоленных.
Грунты, содержащие гипс, можно ис-
пользовать в качестве естественного
453
Таблица 34.7
Степень засоления грунтов	Среднее суммарное содержание солей в верхней метровой толще, %, по массе		Возможность использо- вания в качестве основания
	Клоридное и сульфатно-хло- ридное засоление Cl'/sor> I	Зульфатное, хлоридно-суль- фатное и содовое засоление 0,3<CI7SO'4'<1	
Слабозасоленный	0.3—1	0,3—0,5	Пригоден
Засоленный	1 -5	0,5—2	
Сильнозасоленный	5—8	2—5	»
Избыточно засоленный	>8	>5	Непригоден
возводимых во II—IV дорожно-клима-
тической зонах, допускается содержа-
ние гипса до 30 % от массы сухо-
го грунта, а в V зоне — не более
40%.
Определяя степень засоления грун-
тов территории, выбранной для строи-
тельства аэродрома, следует учитывать,
что при вертикальной планировке и
производстве земляных работ в насып-
ной части грунты верхних слоев пере-
мешиваются с более глубинными, в
результате чего средняя степень их за-
соления уменьшается. Поэтому степень
засоления грунта аэродрома должна оп-
ределяться как средневзвешенная для
толщины срезаемых слоев, которые идут
на подсыпку, а для участков срезок —
по степени засоления обнажаемых слоев
грунта.
К уплотнению засоленных грунтов в
насыпях предъявляются высокие требо-
вания. При одеждах капитального типа
коэффициент уплотнения должен быть
не менее 1, а при одеждах облегчен-
ного типа — не менее 0,98.
34.7.	Особенности проектирования
аэродромов в районах
подвижных песков
По типу поверхности различают пус-
тыни глинистые, щебенистые и песча-
ные. Наибольшие трудности при строи-
тельстве возникают в песчаных пусты-
нях, отличающихся неустойчивостью
элементов рельефа, которые состоят
из сыпучего песка, перемещающегося
под действием ветра.
Проектируя аэродромы в районах
распространения подвижных песков, не-
обходимо учитывать опасность их зано-
са песком, развеивания ветром пес-
чаного грунта летного поля и труд-
ности создания на нем дернового по-
крова.
Перенос песков начинается при срав-
нительно малых скоростях ветра. Пы
леватые частицы размером 0,7 мм начи-
нают перемещаться ветром, имеющим
скорость всего 0,25 м/с; мелкий песок
переносится ветром, обладающим ско-
ростью 2 м/с, и только крупные части-
цы (1,5 мм) переносятся ветром, имею-
щим скорость 11,5 м/с.
Поскольку основная масса сыпучих
песков состоит из мелкого песка (0,25—
0,05 мм), практически перемещения
песчаных частиц происходят непре-
рывно.
Количество переносимого песка рез-
ко возрастает с увеличением скорости
ветра, поскольку динамическое усилие,
действующее на песчинки при поры-
вах ветра, пропорционально квадрату
его скорости.
Обтекание ветропесчаным потоком
неровностей песчаного рельефа сопро-
вождается образованием участков мест
ного повышения скоростей движения
потока, завихрений, а также зон за-
тишья. В зоне завихрений песок развей
вается, а в зонах затишья откладыва-
ется.
Перемещение песчинок по направле-
нию ветра вызывает общее движение
поверхностных слоев песка в виде ряби
Постепенно поднимаясь по склонам пес-
чаных холмов, песчинки после пере-
носа через вершину скатываются и от
кладываются в зоне затишья с подвет-
ренной стороны. В результате этого
454
песчаные холмы постепенно переме-
щаются по направлению ветра. Такие
пески называют подвижными.
Скорость перемещения песчаных
грунтов уменьшается с увеличением их
высоты.
Для оценки опасности заноса пес-
ками хорошие результаты дают динами-
ческие «розы ветров», при построении
которых по направлению каждого рум-
ба откладывают произведения квадра-
тов скоростей ветров на их повторяе-
мость. При построении динамических
«роз ветров» учитывают только жар-
кие сухие периоды, так как в течение
влажного периода года и зимы песок
связан влагой или покрыт снегом.
Различают следующие характерные
формы рельефа песчаных пустынь, об-
разующегося под воздействием ветра:
барханы, барханные цепи, песчаные
гряды, бугристые пески. Образование
каждой из этих форм рельефа связано
с определенными условиями перемеще-
ния песков, с силой и направлением
господствующих ветров.
Барханами называют одиночные или
расположенные группами песчаные хол-
мы высотой до 3—5 м и более, шириной
до 100 м, имеющие в плане форму
лунного серпа, с рогами, ориентиро-
ванными по направлению ветра. На
ветренпый пологий склон в зависимости
от крупности песка имеет крутизну
1:3— 1:5, подветренный 1:1,5—1:2. Эта
форма рельефа наиболее неустойчива
и легко поддается действию ветра. Оди-
ночные барханы образуются на окраи-
нах сыпучих песков, на гладких ого-
ленных поверхностях такыров и солон-
чаков при относительно небольшом
количестве поступающего песка.
В районах, где господствующие вет-
ры в течение года дважды меняют
свое направление, дуя, например, зи-
мой в одном направлении, а летом в
противоположном, в массивах под-
вижных песков образуются барханные
цепи, расположенные перпендикулярно
направлению ветров. Они имеют шири-
ну поверху 10—12 м и более и длину
до 2 км. Высота крупных барханных
цепей может превышать 7 м. В зависи-
мости от высоты барханных цепей рас-
стояние между их гребнями составляет
от 10—15 до 150 м. Крупные комплекс-
ные барханные цепи (даваны) высотой
60—75 м расположены через 1,5—
3,5 км.
Грядовые пески как вытянуты по
направлению господствующих ветров,
так и расположены перпендикулярно
к ним. Гряды длиной до 2—3 км
отстоят друг от друга примерно на
одинаковом расстоянии, в среднем
180 м. Считают, что песчаные гряды
являются конечной формой развития
песчаного рельефа, когда барханные
цепи достигают такой высоты, что ветер
за одну смену направления успевает
перестроить только верхнюю часть гря-
ды.
Бугристыми песками называют за-
крепленные растительностью невысокие
песчаные холмы неправильного очер-
тания. Высота холмов не превышает
6—8 м. Крутизна их склонов при-
мерно одинакова во всех направлениях.
Для характеристики рельефа сыпу-
чих песков при изысканиях полезно
использовать аэрофотоснимки и авиа-
ционную разведку. Исследования зако-
номерностей формирования песчаного
рельефа, проведенные проф. Б. А. Фе
доровичем, показали, что трудно ха-
рактеризуемый и кажущийся при взгля-
де с земли случайным рельеф сыпу-
чих песков становится вполне ясным
и четким при осмотре с воздуха
или на аэрофотоснимках.
Характер движения песков в пусты-
нях хорошо изучен, и имеются карты
преимущественного направления их
движения.
Подвижность песков связана со ско-
ростью ветра, гранулометрическим сос-
тавом песка, его влажностью и засолен-
ностью, степенью закрепления песчаной
поверхности растительностью (табл
34.8)
Таблица 34.8
Степень зараста- ния	Площадь, покры- тая растительно- стью, %	Степень подвиж- ности песка
Незаросшая	0	Очень подвиж
		ны
Слабозаросшая	Me нее 15	Подви жны
Полузаросшая	15—35	Малоподвижны
Заросшая	Более 35	Неподвижны
455
Пески, заросшие на 35—40 % имеют,
как правило, стабильные формы релье
фа. Однако в случае уничтожения рас-
тительности во время строительства или
последующей эксплуатации аэродрома
они в короткий срок снова приобре-
тают подвижность.
На участках с рельефом, закреплен-
ным растительностью, летное поле нуж-
но проектировать с максимальным со
хранением растительности и естествен
ного рельефа, с подсыпками мини-
мальной высоты, из привозного грунта,
избегая по возможности срезок
Основные сложности при строи-
тельстве аэродромов в зоне подвиж-
ных песков связаны с неустойчивостью
форм песчаного рельефа.
В движении песков возможны еле
дующие режимы:
поступательное движение, когда в
течение года ветры одного направле
ния резко преобладают над ветрами
остальных направлений;
колебательное движение, летнее и
зимнее действие ветров примерно урав-
новешивается и барханные цепи, перио-
дически изменяя свое очертание, остаю
тся на месте;
поступательно-колебательное движе-
ние, когда барханные цепи, периоди
чески отступая, перемещаются в одном
направлении, причем скорость пере-
мещения песков в одном направлении
меньше, чем в другом.
Устройство аэродромов в районах
распространения сыпучих песков свя-
зано с большими трудностями. Для
строительства аэродромов следует вы
бирать закрепленные растительностью
пески со спокойным рельефом. Участки
с открытыми, активно развеваемыми
песками непригодны без сложных и
трудоемких работ по закреплению пес-
ков. На участках грядовых песков аэро-
дром выгодно располагать в проме
жутке между грядами. При этом ВПП,
параллельную грядам, ориентируют
по направлению господствующих вет
ров.
Границы летного поля должны от
стоять от гряд или барханов не
менее чем на двухкратную их высоту.
Руководствуясь динамической «розой
456
ветров», устанавливают, к какой сторо-
не гряд можно приближаться.
Вопросом, еще нуждающимся в ис-
следовательской разработке, является
использование для устройства аэродро-
мов такыров — ровных поверхностей,
покрытых твердым глинистым грун-
том и располагающихся главным об-
разом вдоль окраин песков. Такыры
представляют собой сухое дно времен-
ных неглубоких озер, образующихся
при таянии снегов или после весьма
редких проливных дождей.
Оседавшие из воды глинистые и
илистые частицы со временем обра-
зовали плотный водонепроницаемый
слой.
После дождей такыры в течение не-
скольких дней бывают покрыты водой,
а затем, когда вода испарится, глина
растрескивается на отдельные плит-
ки. В сухое время года такыры
обладают значительной прочностью,
но в дождливое время размокают
на всю толщину и делаются непроез-
жими.
Изолируя поверхность такыра от про-
сачивания дождевой воды и обеспечи-
вая отвод притекающей воды, в прин-
ципе возможно сохранить его в твердом
состоянии.
Основной метод защиты аэродрома
от заноса песками — закрепление поло-
сы песков вокруг аэродромов. Ширина
ее должна быть не менее 1 км.
Обработка поверхности песка органи-
ческими вяжущими материалами не
дает надежных результатов, так как
тонкие слои, образующиеся при розли-
ве битумных эмульсий или жидких
битумов, имеют недостаточную проч-
ность.
Поэтому в настоящее время един-
ственная достаточно надежная и долго-
временная защита — посадка по пе-
риметру аэродрома широкой полосы
трав и кустарников.
Закрепляющее действие раститель-
ности на пески объясняется рядом
обстоятельств: снижением стеблями
растений скорости ветрового потока
близ поверхности земли; закреплением
песка сильно развитой корневой систе-
мой растений; постепенным увеличе-
нием связности песчаного покрова бла-
Рис. 34.17. Различные типы механических ограждений:
/ — высокие, // полускрытые; 111 — скрытые; IV — устилочпые
годаря накоплению растительных остат-
ков.
Подвижные пески имеют сравни-
тельно однородный гранулометрический
состав. Количество содержащихся в
них питательных веществ невелико при
наличии солей, вредных для растений
(хлориды и сульфаты натрия). Поэто-
му на песках могут расти только
местные породы растений, приспособив-
шиеся к жизни в жарком пустынном
климате и неблагоприятных почвенных
условиях. Для каждого вида расти-
тельности существует предельная до-
пустимая степень засоления. Искусст-
венное укрепление песков раститель-
ностью сводится к засеву трав и посад-
ке черенков кустарниковых и корне-
вищевых растений — пескоукре’пителей
при одновременном обязательном за-
креплении рельефа песков механичес
кой защитой.
После посева пески можно временно
закрепить разбрызгиванием битумной
эмульсии
При закреплении песков раститель-
ностью надо обязательно обеспечить
охрану закрепленной полосы, запрещая
по ней проезд и вырубку. Размеры
охранной полосы зависят от степени
подвижности песков — чем гуще разви-
вается растительность, тем уже может
быть охранная полоса.
По В. А. Палецкому, в районах
с колебательным характером передви-
жения песков на слабослежавшихся
песках при наличии барханных цепей
ширина охранной полосы быть не менее
5 км; в хорошо сложившихся и слабо-
скрепленных растительностью песках
от 250 до 500 м; в хорошо слежавшихся
и сильно заросших песках — до 200 м.
В районах поступательно движущихся
песков ширина охранной полосы с
подветренной стороны может быть в
2—3 раза уже.
Создание густого растительного по-
крова требует нескольких лет. Для ряда
случаев, например для засоленных и
сильно подвижных песков при глубоком
залегании грунтовых вод, пока еще
не найдены успешные методы закрепле-
ния растительности.
Поэтому, наряду с посадкой защит-
ной полосы растительности, аэродром
ограждают механической защитой (рис.
34.17).
При обтекании ветровым потоком
около щитов образуется зона затишья
и возникают вихревые потоки. В резуль-
тате происходит отложение песка. На-
блюдения за отложениями показали,
что очертания валов песка около линии
заграждений зависят от проницаемости
щитов для ветрового потока. Если уста-
новлены сплошные щиты, то отложения
накапливаются преимущественно перед
ними.
У полностью отработавшего зане-
сенного песком щита отложения име-
ют треугольное сечение с наклоном,
равным углу внутреннего трения песка
(рис. 34.18).
При установке решетчатых щитов
песок проносится ветром сквозь них,
происходит гашение скорости ветра, и
песок откладывается за щитами. Решет-
чатые щиты дают пологие отложения,
457
Расстояние в высотах щита
Рис 34.18. Зависимость длины песчаных отложе
ний от плотности щитов:
/ — отложения за щитом; II — отложения перед щи-
том; /— линия установки щигов; 2— сплошной щит;
3— щит с 25 % просветов; 4— щит с 50 % просветов
равномерно распределяющиеся по по-
лосе вдоль ограждения. Длина песча-
ных отложений получается тем больше,
чем выше процент просветов в щите. Ре-
шетчатые щиты можно легко перестав-
лять после отработки на новое место,
тогда как сплошные щиты для. пере-
становки приходится откапывать.
Если граница аэродрома располо-
жена под острым углом к направле-
нию господствующих ветров, вместо
задержания песка можно использо-
вать метод отклонения песчаного потока
путем установки сплошных отража-
тельных щитов.
Песчано-ветровой поток, встречая
под углом линию защиты, отклоняется
и начинает переносить песок вдоль
ограждения.
Для закрепления элементов рельефа
от развеивания применяют сплошные
щиты: высокие (0,75—1 м над поверх-
ностью), полускрытые (20—25 см),
скрытые (5 см) и устилочные. Щиты
устанавливают параллельными рядами
перпендикулярно направлению господ-
ствующих ветров.
Практика эксплуатации железных
дорог показала, что, рационально уста-
навливая механическую защиту, выпол-
няемую с учетом меняющихся в разное
время года направлений ветра, можно
искусственно изменять рельеф песка,
задерживая его движение или откло-
няя его в желаемом направлении.
458
При помощи щитов можно замедлить
движение песчаных валов, выровнять
барханный рельеф, накопить песчаные
валы, отодвинуть песчаные валы от
аэродрома в зонах с изменяющимся
в течение года направлением вет-
ров.
Составляя проект организации строи-
тельства аэродромов в песчаных пусты-
нях, необходимо учитывать особенности
пустынь — резкоконтинентальный кли-
мат, отсутствие воды, малую заселен-
ность и отсутствие местных подъезд-
ных путей.
Производство работ в пустыне сопря-
жено с рядом трудностей: сыпучие пес-
чаные грунты оказывают большое со-
противление движению скреперов и
бульдозеров и вызывают необходимость
использования более мощных тяговых
средств, чем при прочих грунтах. Во
многих случаях тракторы буксуют и
требуется применение уширенных гу-
сениц.
Из-за запыленности воздуха проис-
ходит повышенный износ трущихся час-
тей строительных машин и автомо-
билей.
У двигателей внутреннего сгорания
этот износ усиливается, так как суще-
ствующая система охлаждения и воз-
духоочистка не приспособлены к рабо-
те в жарком климате. Высокая темпе-
ратура воздуха требует проведения ме-
роприятий по защите рабочих от солнеч-
ных лу'чей — устройства на дорожных
машинах кабин и защитных тентов,
окраски машин в светлые тона.
Выбирая тип покрытия аэродрома,
нужно учитывать, что во многих слу-
чаях постройка монолитных бетонных
покрытий практически невозможна в
связи со сложностью получения боль-
ших количеств воды, необходимой для
изготовления бетонной смеси и после-
дующего ухода за покрытием. Это по-
вышает экономическую обоснованность
применения сборных железобетонных
плит заводского изготовления Целе-
сообразны нежесткие покрытия с ис-
пользованием гравийных материалов,
широко распространенных в предго-
рьях пустынь и полупустынь Средней
Азии.
Контрольные вопросы
1.	Каковы принципы учета различия при-
родно-климатических условий в разных районах
при проектировании аэродромов?
2.	Назовите особенности водно-теплового
режима поверхностной толщи грунтов в зоне веч-
ной мерзлоты.
3.	Назовите причины образования наледей,
их типы, способы защиты
4	Каковы методы проектирования взлетно-
посадочных полос в зависимости от мерзлотных
условий?
5.	Назовите принципы расчета теплоизоля
ционных слоев при сохранении грунтов осно
вания в мерзлом состоянии.
6.	Какие исследования мерзлотных условий
нужно провести при изысканиях аэродрома в
зоне вечной мерзлоты?
7.	Назовите типы болот, их инженерную
классификацию.
8.	Назовите типы солончаков, допустимое
содержание водорастворимых солей в грунтах,
используемых при планировочных работах на
летном поле.
9.	Какие формы песчаного рельефа в районах
подвижных песков?
10.	Каковы способы защиты от песчаных
заносов?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Аэропорты и воздушные трассы/В. И. Бло-
хин, И А. Белинский, И. В Циприанович,
Г. Н. Гелетуха. М.; Транспорт, 1976. 140 с.
2.	Блохин В. И. Вертикальная планиров-
ка аэродромов М.: Транспорт, 1978. 136 с.
3.	Б л о х и и В. И. Основы проектирования аэ-
ропортов. М.: Транспорт, 1985. 208 с.
4.	Глушков Г. И., Р а е в - Б о г о с л о в с
кий Б. С. Устройство и эксплуатация аэродро
мов. М : Транспорт, 1977. 319 с
5.	Глушков Г. И. Расчет сооружений,
заглубленных в грунт. М Стройиздат, 1977.
294 с.
6.	Глушков Г И. Повышение долговеч-
ности цементобетонных покрытий//Автомобиль
ные дороги. 1981. № 9. С. 23—25.
7.	Изыскание и проектирование аэродромов/
Г И. Глушков, Н. И Кузовщиков, А. С. Со-
лоусов и др.; Под ред. Г. И. Трушко-
ва, А. А. Могилевского. М.: Транспорт, 1979.
325 с.
8.	Изыскания и проектирование аэродромов/
Г И. Глушков, В. Ф Бабков, Л. И. Горецкий
и др.; Под ред. Г. И. Глушкова. М : Транспорт,
1981 615 с.
9.	Жесткие покрытия аэродромов и автомо-
бильных дорог/Г. И. Глушков, В |1' Бабков,
И. А Медников и др.; Под ред. 1 III lyniKOBa.
М.; Транспорт, 1987. 254 с
10.	Основы авиационной техники н обору
дования аэропортов/В И. Блохин, Е А. Баканов,
В. Т. Богатырь и др.; Под ред. В. И. Блохина.
М.: Транспорт, 1985. 255 е.
И. СНиП 2.05.08-85/Госстрой СССР М.:
Стройиздат, 1985. 58 с.
12.	Садовой В Д Методические указания
по расчету пропускной способности многополюс-
ных аэродромов. М.: МАДИ, 1987. 24 с.
13.	Три го ни В. Е. Струйная эрозия аэрод
ромов. М.: Транспорт, 1981.‘248 с.
14.	Три гон и В. Е. Основы автоматизиро-
ванного проектирования аэродромов М.: МАДИ,
1986. Ч. 1. 103 с.; Ч. П. 107 с.
15.	«Proceedings of the 3 Budapest Conference
on Soil Mechanics and Foundation Engineering.
Budapest, 1968. «Akademia Kiado». Pp. 323—327
16.	Razumenic S Performanse transportnih
vazduhoplova*. Univerzitet, Beorgrad, 1984, 414s.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ...................... 3
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАЗРА-
БОТКИ генеральных планов
АЭРОПОРТОВ	.......... 6
Глава 1.	*
Воздушные трассы и аэропорты граждан-
ской авиации	............ 6
1 1. Части аэропорта и их назначение . .	6
I 2. Классификация воздушных трасс, аэро
портов и аэродромов ....................... 7
1.3.	Общая характеристика технологичес-
кого процесса транспортных операций в
аэропорту ................................. 9
Глава 2
Обоснование планировочных решений аэ-
ропортов	............... 13
2.1.	Требования к генеральному плану аэро
порта и сто служебно технической террн
торин..................................... 13
2.2.	Моделирование размещения зданий и
сооружений СТТ аэропорта.................. 16
2.3.	Критерии качества проектных решений
размещения объектов на генеральном плане 21
2 4. Оптимизация планировочного решения
служебно-технической территории аэро
порта .................................... 24
2.5. Ситуационный план аэропорта ...	27
2.6. Приаэродромная территория и полосы
воздушных подходов........................ 29
Глава 3
Проектирование летных полос аэродрома	32
3.1.	Элементы летных полос и их назначение	32
3.2.	Определение длины взлетно-посадоч
ных полос	.................... 36
3.3.	Стандартные и расчетные условия для
определения длины летных полос ...	39
3.4.	Определение потребной длины летной '
полосы для взлета воздушного судна в
стандартных расчетных условиях . .	42
3.5.	Определение потребной длины летной
полосы для посадки воздушных судов в
стандартных и расчетных условиях	45
3.6.	Использование номограмм при опреде
лении размеров летных полос............... 46
3.7.	Назначение ширины взлетно-поса
дочных полос ............................. 50
3.8.	Особенности определения ширины грун
товых взлетно посадочных полос по усло-
виям эксплуатации	............ 53
3.9. Направления взлетно-посадочных по-
лос в зависимости от ветрового режима 54
Глава 4
Пропускная способность аэропортов и
взлетно-посадочных полос аэродромов 59
4.1.	Системный подход к оценке пропускной
способности аэропортов................. 59
4.2.	Общие положения по оценке расчетной
пропускной способности ВПП............. 60
4.3.	Пропускная способность одиночной
ВПП.................................... 62
4.4.	Пропускная способность многополос-
ных аэродромов......................... 63
Глава 5
Проектирование рулежных дорожек, пер-
рона и мест стоянки воздушных судов . .	68
5.1.	Общие требования к планировке ру
лежных дорожек, перронов и МС ...	68
5:2. Планировка сети рулежных дорожек 70
5.3. Ширина рулежных дорожек и рас-
стояния между ними..................... 73
5.4.	Определение количества мест стоянки
воздушных судов на аэродроме ....	74
5.5.	Размещение воздушных судов на местах
стоянки................................ 77
5.6.	Планировка пассажирских перронов	81
5.7.	Площадки специального назначения	84
Глава 6
Общие принципы планировки аэропортов 86
6.1. Принципы проектирования планировки
аэропортов.............................86
6.2. Принципиальные схемы планировки
аэропортов............................ 88
Глава 7
Генеральный план служебно-технической
территории аэропорта ................. 93
7	1. Принципы зонирования служебно-тех-
нической территории и группировки зданий
и сооружений аэропорта.................. 93
7	2. Здания и сооружения обслуживания
пассажирских и грузовых перевозок .	97
7.3.	Здания н сооружения авиационно-тех-
нической базы и авиатопливообеспечения
аэропорта . .	..................102
7.4.	Здания й сооружения административ-
но-общественного и вспомогательного на
значения................................105
7.5.	Проектирование транспортной сети
аэропорта	...	110
460
Глава 8
Особые случаи проектирования аэропортов
8.1. Вертолетные станции и вертодромы
8.2. Гидроаэропорты.................
Глава 9
Охрана окружающей среды аэропортов .
9.1.	Общие требования по охране окружаю-
щей среды...........................
9.2.	Оценка и нормирование уровня авиа-
ционного шума.......................
9.3.	Методы оценки уровней авиационного
шума в окрестностях аэропорта
9.4.	Эксплуатационные и инженерно-строи-
тельные мероприятия по защите от шума
9.5.	Борьба с электромагнитным излуче-
нием . . ?..........................
9.6.	Защита окружающей местности от за-
грязнений поверхностными сточными во-
дами ...............................
Глава 10
Принципы функционирования системы
автоматизированного проектирования
(САПР) аэродромов...................
10.1.	Общая характеристика и структура
системы автоматизированиого проектиро-
вания аэродромов ...................
10.2.	Структура н состав обеспечивающих
средств САПР........................
10.3.	Технические средства САПР . . .
10.4.	Структура математической модели,
методы и аппарат моделирования аэрод-
ромных сооружений...................
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА АЭРОД-
РОМОВ ..............................
Глава 11
Требования к вертикальной планировке
аэродромов .........................
11.1.	Общие сведения о проектировании вер-
тикальной планировки ...............
11.2.	Требования к рельефу поверхности
аэродрома ..........................
11.3.	Способы изображения рельефа и ме-
тоды проектирования вертикальной плани-
ровки аэродромов ...................
Глава 12
Проектирование вертикальной планировки
грунтовой поверхности аэродромов , .
12.1.	Выявление дефектных участков грун-
товой поверхности аэродромов на плане в
горизонталях .......................
12.2.	Проектирование вертикальной плани-
ровки грунтовой поверхности аэродромов
методом горизонталей ...............
12.3	Проектирование вертикальной плани-
ровки грунтовой поверхности аэродромов
методом числовых отметок............
12.4.	Последовательность проектирования
вертикальной планировки грунтовой по-
верхности аэродромов на плане в отметках
Глава 13
112 Проектирование вертикальной планировки
[12 искусственных покрытий аэродромов ...	168
117 '13.1. Особенности проектирования верти-
кальной планировки искусственных по-
крытий ..................................168
119	13.2. Поперечный профиль и высотное по-
ложение поверхности покрытий ...	170
..q	13.3. Проектирование продольного профи-
ля покрытий............................. 174
[ [д 13.4. Проектирование поверхности искусст-
венных покрытий......................... 176
13.5. Построение	рельефа	поверхности
узлов искусственных	покрытий	....	182
Глава 14
Определение объемов земляных работ,
оформление проекта вертикальной плани-
ровки аэродрома	186
132	14.1. Методы определения объемов земля-
ных работ................................186
14.2. Сохранение гумусового слоя как среды
для задернения поверхности ....	188
14.3. Проект перемещения земляных масс.
133 Оформление проекта вертикальной пла-
нировки ................................190
Глава 15
133 Использование математических методов и
ЭВМ при проектировании вертикальной
136 планировки аэродрома.................. 195
138
15.1.	Математические модели местности .	195
15.2.	Программа оптимального проектиро-
140 вания продольного профиля летных полос
аэродромов.................................196
15.3.	Укрупненный алгоритм проектиро-
вания рельефа аэродрома ....	199
15.4.	Оптимизация плана перемещения зем-
143 ляных масс............................201
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ВОДООТВОД И ДРЕНАЖ НА АЭРОД-
143 РОМАХ..................................203
143 Глава 16
Водный режим грунтов летного поля и ме-
146 роприятия по водоотводу и дренажу .	203
16.1.	Основные сведения о водном режиме
148 грунтов................................ 203
16.2.	Климатическое районирование . . .205
16.3.	Виды переувлажнения грунтов на
150 аэродромах и инженерные мероприятия по
отводу воды.................................207
Глава 17
Водоотводные и дренажные системы на
аэродромах............................ 209
17.1.	Инженерные мероприятия по перехва-
156 ту поверхностных и грунтовых вод .	.	209
17.2.	Водоотводные и дренажные системы
искусственных покрытий................213
161	17.3. Водоотводные и дренажные системы
на грунтовой части летного поля	222
17.4.	Состав и оформление технической до-
165 кументации проекта водоотвода и дренажа 228
461
Глава 18
Метеорологическое и гидрологическое обо-
снования гидравлического расчета водо-
отводных систем на аэродромах ....	230
18.1	Общие сведения о гидравлическом
расчете водоотводных систем ....	230
18.2.	Характеристики атмосферных осадков
и закономерности их выпадения ...	231
18.3.	Расчетные интенсивности дождя 233
18.4 Формирование стока дождевых вод на
склоне .................................236
18.5. Определение расчетных расходов от
стока дождевых и талых вод............. 240
18.6. Определение расчетных расходов от
стока весенных и талых вод ....	245
Глава 19
Гидравлический и прочностный расчет во-
доотводных систем на аэродромах . . .	246
19.1.	Гидравлический расчет коллекторов
взлетно-посадочных полос, рулежных доро-
жек, перронов и мест стоянок .	246
19.2	Гидравлический расчет лотков в кром-
ках покрытий............................251
19.3.	Гидравлический расчет дождеприем-
ников и тальвежных колодцев ....	251
19.4.	Гидравлический расчет сечений нагор-
ных канав и водоотводных систем грунто-
вых летных полюс ...................... 252
19.5.	Гидравлический расчет глубинного
дренажа.................................256
19.6.	Расчет прочности конструкций эле-
ментов водоотводных и дренажных систем 260
Глава 20
Конструирование и расчет водосточных
коллекторов аэродрома на ЭВМ	264
20.1.	Алгоритм и программа гидравличес-
кого расчета водосточного коллектора на
ЭВМ.....................................264
20.2.	Оптимизация конструктивного реше-
ния водосточного коллектора.............266
20.3.	Алгоритм и программа оптимизации
коллектора на ЭВМ.......................267
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
КОНСТРУКЦИИ ИСКУССТВЕННЫХ
ПОКРЫТИЙ АЭРОДРОМОВ .... 270
Глава 21
Типы искусственных покрытий .... 270
21.1.	Основные требования к искусственным
покрытиям.......................... 270
21.2.	Конструктивные слои искусственных
покрытий..........................  271
21.3.	Классификация покрытий и общие
положения по их конструктированию . .	271
Глава 22
Покрытия жесткого типа..............275
22.1.	Принципы'конструирования покрытий
жесткого типа.......................275
22.2.	Бетонные покрытия.............278
22.3.	Железобетонные и армобетонные
покрытия.................	...	284
22.4.	Монолитные предварительно напря-
женные железобетонные покрытия	.	289
22.5.	Сборные покрытия из предваритель-
но напряженных железобетонных	плит	291
22.6.	Усиление существующих жестких по-
крытий при реконструкции аэродромов	295
Глава 23
Покрытия нежесткого типа..........297
23.1.	Принципы конструирования аэрод-
ромных покрытий нежесткого типа .	297
23	2 Асфальтобетонные покрытия . .	299
23.3.	Покрытия из щебеночных материалов,
устраиваемые способом пропитки . .	303
23.4.	Покрытия из гравийных и щебеноч-
ных смесей, устраиваемые способом сме-
щения ........................... ....	304
23.5.	Упрощенные покрытия..............307
23.6.	Покрытия из малопрочных каменных
материалов и побочных продуктов промыш-
ленности ..............................309
23.7.	Усиление существующих нежестких
покрытий при реконструкции аэродромов 311
Глава 24
Грунтовые летные полосы................312
24.1.	Требования к грунтовым летиым поло-
сам ...................................312
24.2.	Дерновый покров на грунтовой по-
верхности летного поля.................313
24.3.	Сопротивление качению колес воз-
душного судна по грунтовой летной полосе 317
24.4.	Тормозные площадки...............321
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
РАСЧЕТ ПОКРЫТИЙ АЭРОДРОМОВ .	323
Глава 25
Воздействие воздушных судов на покры-
тия аэродромов.........................323
25.1.	Действие колес воздушных судов на
покрытие...............................323
25.2.	Горизонтальные силы, действующие
на покрытия аэродромов ............... 328
25.3.	Воздействие на покрытие струй воз-
духа и отработавших газов реактивных дви-
гателей ...............................331
25.4.	Учет особенностей воздействия воз-
душных судов на различные участки покры-
тий аэродромов.........................333
25.5.	Расчетные нагрузки на покрытия
взлетно-посадочных полос аэродромов . .	335
Г л а в а 26 •
Работа грунтов в основаниях аэродромов 337
26.1	Изменение состояния грунтов в тече-
ние года...............................337
26.2.	Зимнее перераспределение влаги в
основании покрытий и процесс пучинооб-
разования............................*	340
26.3.	Расчетные характеристики деформи-
руемости грунтов в основании покрытий
аэродромов.............................346
26.4.	Проверка покрытий иа устойчивость
против морозного пучения ............. 350
462
Глава 27
Расчет прочности аэродромных покрытий
нежесткого типа........................352
27.1.	Критерии прочности покрытий нежест-
кого типа..............................352
27.2.	Расчет толщины покрытия по предель-
ному допустимому прогибу...............355
27.3.	Учет влияния расстановки колес в
опорах воздушных судов и повторности
приложения нагрузок....................358
27.4.	Проверка на растягивающие напря-
жения в связных слоях покрытий . . .	362
Глава 28
Расчет прочности аэродромных покрытий
жесткого типа..........................363
28.1.	Работа покрытий при воздействии
природных факторов и нагрузок . .	363
28.2	Основные положения расчета проч-
ности жестких покрытий.................365
28.3.	Основы расчета плит, лежащих на
упругом основании .................... 366
28.4	Температурные напряжения в плитах
жестких покрытий ..................... 374
28.5.	Расчет бетонных и армобетонных по-
крытий . .	 377
28.6	Расчет железобетонных	покрытий	379
28.7.	Расчет предварительно напряженных
железобетонных покрытий................380
28.8.	Расчет толщины упрочненных основа
ний под жесткие покрытия...............384
28.9.	Расчет усиления существующих по-
крытий при реконструкции аэродромов 387
Глава 29
Системное автоматизированное проектиро-
вание и оптимизация аэродромных покры-
тий на ЭВМ...........................389
29.1.	Принципы системного проектирова
ния покрытий...........................389
29.2.	Программа расчета на ЭВМ одно-
слойных и двухслойных монолитных бе-
тонных покрытий и конструкций усиления 391
29.3.	Оптимизация монолитных однослой-
ных и двухслойных бетонных и армобетон-
ных покрытий и конструкций усиления . .	395
29.4.	Программа расчета на ЭВМ прочности
нежестких аэродромных покрытий	398
29.5.	Оптимизация конструкций нежестких
покрытий........................, .	400
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ
ИЗЫСКАНИЯ АЭРОПОРТОВ И СОС-
ТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТОВ СТРОИТЕЛЬ-
СТВА .................................403
Глава 30
Организация проектно-изыскательских ра-
бот ....	...................403
30.1. Задачи изысканий и разработки проек
та аэропорта ........................ 403
30.2. Организация проектно-изыскательс-
ких работ и выбор участка строительства
аэропорта...............................405
Глава 31
Разработка технико-экономического обос-
нования и проекта строительства аэродрома 409
31.1 Состав технико-экономического обо-
снования .............................. 409
31.2. Составление задания на проектиро- .
ванне и состав проекта..................410
Глава 32
Геодезические работы при изысканиях аэро-
портов ...	.....................412
32.1.	Основные сведения................ 412
32.2.	Планово-высотное обоснование пло-
щадок аэропортов ....	...	413
32.3.	Топографические съемки на террито-
рии аэропорта...........................415
32	4. Съемки при реконструкции аэропор-
тов .................................. .418
32.5.	Планы воздушных подходов . .	419
32.6.	Геодезические работы при специаль
ных изысканиях..........................420
32.7	Подготовка исходных данных и сос-
тавление разбивочных чертежей . .	422
Глава 33
Инженерно-геологические и гидрологи-
ческие изыскания	.	.	.	423
33.1.	Задачи и методы инженерно-геологи-
ческих и гидрологических изысканий	423
33.2.	Состав инженерно-геологических ра-
бот на разных стадиях изысканий	425
33.3.	Изыскания местных строительных ма
териалов............................... 427
Глава 34
Проектирование аэродромов в сложных
природных условиях ....	428
34.1.	Природные условия.................428
34.2.	Особенности проектирования аэро-
дромов в условиях вечномерзлых грун-
тов ....................................429
34.3.	Проектирование аэродромных покры
тий на набухающих грунтах...............443
34.4	Проектирование аэродромных покры
тий в зонах распространения просадочных
грунтов...............................  444
34.5.	Проектирование аэродромов в боло-
тистых районах и на слабых грунтах 446
34.6.	Проектирование аэродромов в зонах
распространения засоленных грунтов .	452
34.7	Особенности проектирования аэро-
дромов в районах подвижных песков	454
Список литературы ......................459
Учебник
Глушков Георгий Иванович,
Бабков Валерий Федорович,
Тригоии Владилен Евстафьевич и др.
ИЗЫСКАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АЭРОДРОМОВ
Технический редактор Р. А. Иванова
Корректор-вычитчик Л. В. Ананьева
Корректор С. Б. Назарова
ИБ № 4028
Сдано в набор 15.04.91 Подписано в печать 03.08.92.
Формат 70Х 1ОО'/|б. Бум. газетная. Гарнитура
литературная Офсетная печать. Усл. печ. л. 37,7.
Усл. кр.-отт. 37,7. Уч.-изд. л. 42,7. Тираж 2000 экз.
Заказ. 1027. С 120. Изд. № 1 — 1 —1/3 № 4595.
Ордена «Знак Почета» издательство «ТРАНСПОРТ»,
103064, Москва, Басманный туп., 6а
Московская типография № 4 Министерства печати
и информации РФ
129041, Москва, ул. Б. Переяславская, 46