Блохин - Вертикальная планировка аэродромов

Вертикальная планировка аэродромов. Блохин В. И. М.:«Транспорт», 1978. 136 с.

В книге рассмотрены основные характеристики рельефа и требования к проектной поверхности аэродромов, учитывающие безопасность выполнения взлетно-посадочных операций, топографические, инженерно-геологические, гидрогеологические и климатические условия строительства.

Подробно описаны методы и практические приемы проектирования вертикальной планировки грунтовой части аэродромов и искусственных покрытий, способы вычисления объемов земляных работ с минеральным и растительным грунтом.

Рассмотрены методика составления схемы перемещения грунта с использованием алгоритмов транспортной задачи и технико-экономические показатели проекта вертикальной планировки. Приведены основные сведения о составе и оформлении материалов проекта вертикальной планировки аэродромов.

Книга рассчитана на инженерно-технических работников, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией аэродромов. Она может быть использована студентами вузов, обучающимися по специальности 1213 «Строительство аэродромов».

Ил. 118, табл. 7, список лит. 14.

(с) Издательство «Транспорт», 1978.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы предусмотрен дальнейший значительный рост .перевозок воздушным транспортом. Этот рост обеспечивается вводом в эксплуатацию новых типов пассажирских и грузовых самолетов; расширением реконструкции и строительства новых аэропортов; оборудованием аэропортов средствами механизации и автоматизации перевозочных процессов и обслуживания самолетов; внедрением в более широких масштабах Аортовых и наземных систем навигационного и радиотехнического оборудования, обеспечивающих автоматизацию процессов управления воздушным движением, взлетом и посадкой самолетов.

Строительство новых и реконструкция действующих аэропортов (удлинение взлетно-посадочных полос, расширение перронов и мест стоянки, хранения самолетов, развитие системы рулежных дорожек и др.) связаны с трудоемким процессом — земляными работами. Главная часть объема земляных работ выполняется в пределах аэродрома. От решения вертикальной планировки в значительной степени зависят эксплуатационные качества аэродрома, прочность и устойчивость верхних слоев |го элементов, воспринимающих самолетные нагрузки, экономичность строительства и технической эксплуатации аэродрома.

Следствием вертикальной планировки может быть существенное преобразование естественного рельефа, изменение водно-теплового режима грунтов и нарушение растительного слоя земли на больших площадях. Решения вертикальной планировки аэродрома могут оказать благоприятное воздействие на природные условия.

Необходимость в вертикальной планировке возникла уже при строительстве первых аэродромов. В 1911 г. инженером Борейко было разработано и принято в качестве официального документа первое руководство по проектированию аэродромов «Оборудование аэродромов в инженерном отношении», которое содержало и требования к вертикальной планировке аэродромов того времени.

Количественный рост и качественные изменения авиационной техники и связанные с этим увеличение участков для строительства аэродромов и повышение требований к их поверхности обусловили необходимость создания специальных методов вертикальной планировки. Значительное влияние на развитие теории и практики проектирования вертикальной планировки оказали труды советского ученого Г. П. Матысика. В его трудах «Проектирование земляных работ на аэродромах» (1938 г.), «Рельеф и покрытия аэродромов» (1941 г.) и последующих трудах были разработаны научные основы вертикальной планировки аэродромов.

Большой вклад в развитие методов вертикальной планировки сделал проф. К. К- Скиданенко, «разработавший в 1943 г. теоретические основы палетки заложений и практические приемы ее использования при проектировании вертикальной планировки аэродромов на плане в горизонталях.

Значительную работу по развитию идей и методов вертикальной планировки аэродромов провели проф. Н. Н. Ермолаев и канд. техн. наук Л. Р. Иоффе. Проф. Н. Н. Ермолаев положил начало научному обоснованию эксплуатационных требований к проектной поверхности аэродромов. Л. Р. Иоффе принадлежит разработка теоретических основ и практических методов проектирования вертикальной планировки искусственных покрытий. Эти труды нашли отражение в работе Н. Н.Ермолаева и Л. Р. Иоффе «Проектирование поверхности летного поля аэродрома» (1958 г.).

Содержание данной книги базируется в значительной мере на результатах плодотворной работы, проделанной советскими учеными. Вместе с тем в ней отражены происшедшие изменения в требованиях к поверхности аэродромов, обобщен накопленный за последние годы опыт вертикальной планировки аэродромов. При написании книги использован также опыт преподавания проектирования аэродромов в Киевском институте инженеров ГА.

Автор приносит глубокую благодарность специалистам ГПИ и НИИ «Аэропроект» инженерам В. Л. Квочкину и Б. Г. Новикову за ценные советы при подготовке рукописи.

Г л я в а I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТИРОВАНИИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ И ТРЕБОВАНИЯ К ПОВЕРХНОСТИ АЭРОДРОМОВ

§ 1. Особенности проектирования вертикальной планировки аэродромов

Рельеф участков, выбранных для строительства аэродромов, обычно нуждается в исправлении, в результате которого получается проектная поверхность участка. Она должна удовлетворять нормативным требованиям, установленным для определенного класса аэродромов.

Процесс проектирования и графического оформления проектной поверхности называют проектированием вертикальной планировки, или проектированием рельефа, а получаемые в результате этого графические и текстовые материалы — проектом вертикальной планировки.

От решения вертикальной планировки в значительной степени зависят эксплуатационные качества аэродрома, прочность и устойчивость верхних слоев покрытия, воспринимающих нагрузки самолетов, экономичность строительства и эксплуатации аэродрома.

Согласно строительным нормам [6], проект вертикальной планировки территории является обязательной составной частью проекта. Вертикальная планировка аэродромов осуществляется как при строительстве, так и реконструкции (удлинение взлетно-посадочных полос, расширение перронов и мест стоянки самолетов, реконструкция рулежных дорожек).

Впоследствии проектную поверхность выносят в натуру, что служит основой для производства земляных работ; после них естественная поверхность участка преобразуется в проектную поверхность.

С точки зрения удобства и безопасности выполнения взлетно-посадочных операций, идеальной будет горизонтальная поверхность аэродрома. Однако такое решение неприемлемо по следующим причинам: во-первых, для создания горизонтальной поверхности аэродрома требуется, как правило, выполнить значительные объемы земляных работ, во-вторых, горизонтальная поверхность не обеспечивает стока талых и дождевых вод, что в ряде случаев может служить причиной резкого снижения эксплуатационных качеств и даже выхода из строя аэродрома и значительного увеличения расходов на его содержание и ремонт. Поэтому при разработке проекта аэродрома наряду с требованиями безопасности полетов необходимо соблюдать надлежащие условия водоотвода.

Следует учитывать и другие факторы, которые могут повлиять на прочность и устойчивость аэродрома, например строительные качества грунтов, слагающих участок, возвышение проектной поверхности над уровнем грунтовых вод, наличие условий для произрастания дернообоазующих трав и др.

При строительстве современного аэропорта высокого класса требуется .разработать н переместить в средних условиях 500— 700 тыс. м3 грунта (для «некоторых аэропортов объем земляных работ достигает нескольких миллионов м3). Главная часть этого объема приходится на земляные работы, связанные с вертикальной планировкой аэродрома.

Эту массу грунта следует переместить в насыпь в среднем на расстояние 500—1500 м, уложить и уплотнить. Кроме того, необходимо снять, переместить на 200—250 м и временно обваловать 50—100 тыс. м3 растительного грунта, который впоследствии нужно уложить на площадях: летного поля, чтобы создать дерновый покров. Стоимость выполнения земляных работ для аэропортов такого класса достигает значительных сумм. От общей стоимости строительно-монтажных работ стоимость земляных работ составляет сравнительно небольшую долю (1—2%). Учитывая это, не всегда может быть целесообразной экономия на земляных работах при создании проектной поверхности аэродрома, от очертания и высотного положения которой в значительной степени зависят его эксплуатационные качества. Тем не менее .нужно стремиться к уменьшению объема земляных работ, выбирая благоприятные в строительном отношении участки под аэродром. При некоторых условиях ('неблагоприятный рельеф, скальные грунты, заболоченность, вечная мерзлота и т. п.) стоимость земляных работ может возрасти в несколько раз. В этих случаях стоимость создания аэропорта в значительной степени зависит от проекта вертикальной планировки аэродрома.

Учитывая вышеизложенное, можно сформулировать основные положения, которыми нужно руководствоваться при создании проектной поверхности аэродромов: безопасность и удобство выполнения взлетно-посадочных операций; обеспечение прочности и устойчивости покрытия; экономичность решения. Пути реализации этих положений в процессе проектирования вертикальной планировки рассматриваются в последующих главах.