9.3. Класифікація покриттів і загальні положення з їх конструювання

Аеродромні покриття можна класифікувати:

а) за характером роботи покриття при дії навантажень від коліс повітряного судна;

б) за капітальністю - терміну служби і ступеня досконалості.

За характером роботи під навантаженням покриття ділять на дві групи: жорсткі і нежорсткі.

Жорсткі покриття володіють здатністю сприймати розтягуючі напруження, що виникають дією навантаження від повітряних суден і природними факторами.

Покриття під навантаженням працює як плита на пружній основі: деформації покриття, як правило, пружні, а тиск плити на грунт незначний. Завдяки великій розподільчої здатності діаметри чаші прогинів значні, а прогини покриттів під навантаженням невеликі (рис. 9.2, а). До жорстких відносяться покриття з монолітного попередньо напруженого бетону та залізобетону, із збірних попередньо напружених залізобетонних плит, з монолітного залізобетону, бетонні і армобетонні покриття.

Нежорсткі покриття сприймають розтягуючі напруження в меншій мірі. Опір навантажень обумовлюється опором підстилаючого грунту стисненню і бічному витисканню. Прогини нежорстких покриттів під навантаженням значні, а діаметри чаші прогину мають малі розміри (рис. 9.2, б). У періоди весняного й осіннього бездоріжжя тиск на грунт досягає значної величини, а деформації покриттів носять пружно-пластичний характер. До покриття нежорсткого типу відносяться: асфальтобетонні, щебеневі з міцних матеріалів підібраного складу, що оброблені в'яжучими матеріалами; грунтощебеневі, грунтогравійні і грунтові, що оброблені в'яжучими матеріалами.

Рис. 9.2. Схема роботи покриття під навантаженням: а – жорстких; б – нежорстких.

Залежно від терміну служби і ступеня досконалості штучні покриття розділяються на капітальні, полегшені та перехідні. Капітальні типи покриттів застосовуються на аеродромах, що призначені для експлуатації важких повітряних суден. Вони допускають велику кількість злітно-посадкових операцій і мають довгий термін служби. До капітальних покриттів відносяться всі жорсткі і асфальтобетонні покриття. Полегшені покриття застосовуються на аеродромах, що призначені для експлуатації середніх повітряних суден. До полегшеним відносяться покриття з міцних щебеневих матеріалів підібраного складу, оброблених органічними в'яжучими матеріалами.

Перехідні покриття застосовуються при експлуатації аеродрому легкими літаками. До перехідних відносяться покриття з щебеневих і гравійних матеріалів з обробленням в'яжучими матеріалами, а також покриття з грунтів і місцевих маломіцних мінеральних матеріалів, що оброблені органічними і неорганічними в'яжучими.

Капітальні покриття можна влаштовувати у всіх дорожньо-кліматичних зонах на ділянках з гідрогеологічними умовами I і 11 типів за класифікацією гідрогеологічних умов. Капітальні покриття в гідрогеологічних умовах III типу не застосовуються.

При необхідності будівництва покриттів на ділянках з III типом гідрогеологічних умов передбачаються відповідні інженерні заходи (осушення, зниження рівня грунтових вод, зведення насипів) з метою приведення наявних умов до II типу.

Мінімальне підвищення дна корита капітальних і полегшених покриттів над рівнем грунтових вод і верховодки у всіх випадках має бути не менше значень, що наведених в табл. 9.1. При таких підвищеннях вплив капілярного підняття грунтових вод на додаткове зволоження основ значно знижується.

Штучні покриття, як правило, влаштовують на штучних основах з матеріалів, що оброблені органічними або неорганічними в'яжучими.

Таблиця 9.1

Грунт природної основи	Підвищення дна корита, м, для дорожньо-кліматичних зон
	II	III	IV	V
Пісок середньої крупності Дрібний пісок і супісок Пісок пилуватий, супісок пилуватий, суглинок пилуватий Важкий суглинок, глини	0,8 1,3 2,0 2,0	0,7 0,9 1,6 1,5	0,6 0,9 1,5 1,2	0,5 0,8 1,4 1,1

При II типі гідрогеологічних умов, коли грунтовими основами є глини, суглинки, пилуваті і важкі суглинки або пилуваті супіски, в конструкціях основ слід передбачати дренирующие шари з добре фільтруючих матеріалів. Мінімальні товщини дренуючих шарів з середньо і крупнозернистих пісків приймають за табл. 18.2.

При влаштуванні основ з крупнозернистих матеріалів, що укладаються безпосередньо на глинисті, суглинисті і пилуваті грунти, повинний бути передбачений протиізолюючий прошарок, що виключає проникнення грунту при його зволоженні в шар крупнозернистого матеріалу. Прошарок влаштовують з піску, шлаку, природного грунту, що оброблений в'яжучим і іншим матеріалом. Товщину шару приймають не менше розміру найбільш великих часток матеріалу, але не менше 5 см.

При конструюванні аеродромних покриттів на ділянках з несприятливими умовами зволоження в II і III дорожньо-кліматичних зонах для запобігання морозного здимання можуть застосовуватися такі заходи:

забезпечення необхідного підвищення дна корита покриттів над рівнем грунтових вод (див. табл. 9.1);

використання грунтів, не схильних до зимового здимання і весняного зниження опору навантаженням (пісок, гравій, шлаки, щебінь);

влаштування теплоізолюючих прошарків, що знижують глибину промерзання.

Таблиця 9.2

Грунт основи	Мінімальні товщини, м, по дорожньо-кліматичних зонах
	II	III	IV
Суглинки, глина Пилуваті суглинки і пилуваті супіски	0,25—0,35 0,35—0,50	0,25—0,30 0,30—0,40	0,15 0,15—0,20

Штучну основу при наявності пучинистих грунтів укладають замість здимаються. У сумі штучна основа з нездимаючих грунтів та покриття складають нездимаючий (стабільний) шар. При незначних глибинах промерзання до 1 м товщину стабільного шару приймають рівній глибині промерзання грунтів у даній місцевості. При великих глибинах промерзання проводять заміну здимаючих грунтів на нездимаючі на деяку глибину з таким розрахунком, щоб природні грунти після укладання штучних основ і покриттів не перевищували б допустимих деформацій.

Для влаштування термоізолюючих шарів можна використовувати різні матеріали. Найбільш перспективні пінопласти, що володіють низькою теплопровідністю, водонепроникні і нерозкладаючі в грунті. При їх відсутності можна використовувати керамзитобетон, шлакобетон та інші пористі матеріали за умови, що вони морозостійкі і їх коефіцієнти теплопровідності не менше ніж в 1,5-2 рази менше коефіцієнта теплопровідності грунту. Прошарку з пористих водопроникних матеріалів не повинні бути насичені вологою. Тому такі термоізоляційні шари повинні бути укладені між шарами з рулонних гідроізоляційних матеріалів або з прошарків піщано-бітумних сумішей або піщаного асфальту.

Таблиця 9.3

Конструкції покриттів	в/к	Застосування за категоріями навантажень
		I	II	III	IV	V	VI
Монолітні попередньо напружені залізобетонні Залізобетонні Армобетонних Збірні з попередньо напружених плит заводського виготовлення Бетонні Асфальтобетонні З інших щебеневих матеріалів підібраного складу, що оброблені в'язкими бітумами або дьогтями З грунтощебеневі або грунтогравійних матеріалів і грунтів, що оброблені органічними і неорганічними в'яжучими	+ + + - + - - -	+ + + - + - - -	+ + + + + + - -	- - + + + + - -	- - - + + + + +	- - - - - + + +	- - - - - + + +

Примітка. Знак «+» означає доцільність застосування конструкцій, знак «-» недоцільність.

Термоізоляційні шари повинні настільки зменшувати глибину промерзання грунтової основи, щоб зєднання покриттів не перевищувало допустимої величини. Типи і конструкції штучних покритті встановлюються залежно від категорії розрахункового навантаження, кліматичних і гідрологічних факторів з відповідним техніко-економічним обгрунтуванням і наявністю місцевих будівельних матеріалів (табл. 9.3).

Ділянки, що безпосередньо примикають до штучних покриттів ШЗПС, РД, МС та перонів і піддаються впливу газових і повітряних струменів від двигунів повітряних суден, а також можливим впливам аеродромних транспортних і експлуатаційних засобів, зміцнюються.