BUDOWA I UTRZYMANIE NAWIERZCHNI LOTNISKOWYCH

BUDOWA I UTRZYMANIE NAWIERZCHNI LOTNISKOWYCH

Spis treści:

Przedmowa 11

1. Wiadomości wstępne
1.1. Podstawowe pojęcia prawne dotyczące lotnisk i ruchu lotniczego 14
1.2. Elementy funkcjonalne lotnisk i ich charakterystyka 16
1.3. Rola i zadania nawierzchni lotniskowych 19
1.4. Specyfika pracy nawierzchni lotniskowych i jej obciążeń 20
1.4.1. Zależność od warunków meteorologicznych i klimatycznych 20
1.4.2. Szczególny charakter obciążeń nawierzchni lotniskowych 20
1.4.3. Rozkład obciążeń i prędkości w czasie rozbiegu samolotu 23
1.4.4. Analiza prędkości statku powietrznego w funkcji długości rozbiegu 23
1.4.5. Obciążenie nawierzchni drogi startowej w funkcji rozbiegu 23
1.4.6. Obciążenie nawierzchni drogi startowej w czasie dobiegu statku powietrznego 24
1.4.7. Dynamiczne obciążenie nawierzchni lotniskowych 26
1.4.8. Charakterystyka termicznych obciążeń wymuszonych 29
1.4.9. Wymagania eksploatacyjne dla nawierzchni lotniskowych 31
1.5. Wpływ rozwoju konstrukcji statków powietrznych na rozwój infrastruktury lotniskowej 33
Bibliografia 37

2. Prace pomiarowe oraz roboty ziemne na lotniskach
2.1. Ogólna charakterystyka robót lotniskowych 38
2.2. Przygotowanie terenu pod budowę lotniska 39
2.3. Prace pomiarowe związane z wyznaczaniem lotniska w terenie 41
2.4. Roboty ziemne na lotniskach 44
2.5. Ekonomiczne aspekty projektowania wysokościowego terenu lotniska 46
2.6. Metody projektowania pionowego ukształtowania terenu lotniska 48
2.6.1. Metoda projektowania przekrojów pionowych 48
2.6.2. Metoda profili izometrycznych 50
2.6.3. Metoda projektowania rzędnych wierzchołków kwadratów siatki niwelacyjnej 50
2.6.4. Metoda projektowania warstwic 58
2.6.5 Sprawdzanie pionowej konfiguracji terenu w płaszczyźnie stycznej do przebiegu warstwic i jej korekta 64
2.6.6. Wybór odpowiedniej metody projektowania w zależności od ukształtowania pionowego terenu wybranego pod lotnisko 67
2.6.7. Obliczanie ilości robót ziemnych. Bilans robót ziemnych 68
2.6.8. Obliczanie objętości robót ziemnych za pomocą izolinii roboczych 70
2.6.9. Projekt organizacji robót ziemnych 72
2.6.10. Komputerowe metody obliczania ilości robót ziemnych 74
2.7. Geologiczno-inżynierskie badanie gruntów i podłoży gruntowych pod powierzchnie lotniskowe 74
2.7.1. Uwagi ogólne i podział gruntów 74
2.7.2. Grunty budowlane 78
2.7.3. Określenie parametrów geotechnicznych podłoża 81
2.8. Nośność podłoży gruntowych pod nawierzchnie lotniskowe 86
2.8.1. Podstawowe cechy fizyczne gruntów 86
2.8.2. Plastyczność gruntów spoistych 88
2.8.3. Podstawowe cechy mechaniczne gruntów 90
2.9. Warunki konstruowania podłoży gruntowych pod nawierzchnie lotniskowe 91
2.10. Metody badań i ustalenia miarodajnej wartości wskaźników nośności podłoża 92
2.11. Wzmocnienie podłoży gruntowych i metody badań ich nośności 98
2.11.1. Naturalne wzmocnienie podłoża gruntowego 99
2.11.2. Mechaniczne wzmocnienie podłoża gruntowego 100
2.11.3. Wzmocnienie podłoża gruntowego wapnem 101
2.11.4. Wzmocnienie podłoża gruntowego cementem 105
2.11.5. Wzmocnienie podłoża gruntowego środkami chemicznymi – żywicami 106
2.11.6. Wzmocnienie podłoży gruntowych nowoczesnymi środkami wiążącymi 108
2.11.7. Wzmocnienie podłoży gruntowych geosyntetykami 110
Bibliografia 111

3. Odwodnienie lotnisk
3.1. Uwagi ogólne 112
3.2. Pochodzenie wód podziemnych, ich znaczenie i charakterystyka 118
3.2.1. Rodzaje wód podziemnych 121
3.2.2. Opady atmosferyczne, ich rodzaje i charakterystyka 123
3.2.3. Parowanie, sublimacja, spływ, odpływ i przepływ 127
3.2.4. Retencja 128
3.3. Systemy odwodnienia lotnisk 129
3.3.1. Kanalizacja lotniskowa nawierzchni sztucznych 130
3.3.2. Kanalizacja lotniskowa nawierzchni gruntowych 135
3.3.3. Drenaż lotniskowy 135
3.3.4. Inne urządzenia odwadniające na lotniskach 140
3.4. Nawadnianie pola wzlotów 141
3.5. Metody obliczeń odwodnienia lotnisk 141
3.5.1. Sposób obliczeń kanalizacji lotniskowej 145
3.5.2. Obliczanie ścieków otwartych na nawierzchniach sztucznych 146
3.5.3. Obliczanie rowów i ścieków gruntowych 148
3.5.4. Obliczanie drenażu lotniskowego 149
Bibliografia 151

4. Podbudowy pod nawierzchnie lotniskowe
4.1. Zadania i rola podbudów 152
4.2. Podbudowy pod nowe nawierzchnie lotniskowe 153
4.2.1. Podbudowy z gruntów stabilizowanych cementem 153
4.2.2. Kruszywa do podbudów pod nawierzchnie 155
4.2.3. Podbudowy z kruszywa ulepszonego cementem 156
4.2.4. Podbudowy z chudego betonu 156
4.2.5. Podbudowy stabilizowane wapnem 158
4.2.6. Podbudowy z tworzyw sztucznych 158
4.2.7. Podbudowy z betonu cementowego zbrojonego polimerowymi elementami komórkowymi 159
4.3. Istniejące podbudowy pod nawierzchnie lotniskowe 161
Bibliografia 161

5. Materiały, składniki i właściwości materiałów do budowy betonowych nawierzchni lotniskowych
5.1. Uwagi ogólne 163
5.2. Materiały składowe betonu nawierzchniowego 164
5.3. Metody projektowania mieszanki betonowej przeznaczonej na nawierzchnie lotniskowe 181
5.3.1. Metoda projektowania składu betonu zalecana przez przepisy krajowe 182
5.3.2. Francuska metoda projektowania betonu 183
5.3.3. Brytyjska metoda projektowania betonu 184
5.4. Klasy wytrzymałości betonu 185
5.5. Klasy ekspozycji betonu 186
5.6. Materiały do wypełnienia szczelin w nawierzchniach betonowych 190
5.6.1. Masy stosowane na gorąco 190
5.6.2. Masy stosowane na zimno 191
5.7. Metody badań podstawowych parametrów betonu nawierzchniowego 191
5.7.1. Wytrzymałość na ściskanie 191
5.7.2. Wytrzymałość betonu na rozciąganie przy zginaniu 193
5.7.3. Wytrzymałość betonu na bezpośrednie rozciąganie 194
5.7.4. Wytrzymałość betonu w czasie 195
5.7.5. Naprężenia dopuszczalne dla betonu 196
5.7.6. Moduł sprężystości betonu 197
5.7.7. Współczynnik Poissona 200
5.7.8. Skurcz betonu 201
5.7.9. Pęcznienie betonu . 202
5.8. Wytrzymałość betonu na obciążenia udarowe 202
Bibliografia 203

6. Lotniskowe nawierzchnie z betonu cementowego
6.1. Uwagi ogólne 204
6.2. Cechy charakterystyczne i rodzaje konstrukcji nawierzchni lotniskowych z betonu cementowego 204
6.3. Betonowe nawierzchnie lotniskowe układane w szalunkach 207
6.3.1. Przygotowanie mieszanki betonowej 211
6.3.2. Układanie i zagęszczanie mieszanki betonowej 212
6.4. Współczesne metody budowy nawierzchni betonowych bez szalunków – metodą ślizgową 213
6.4.1. Sprzęt i urządzenia do budowy nawierzchni betonowych 214
6.4.2. Maszyny i sprzęt pomocniczy w budowie nawierzchni 222
6.5. Realizacja robót nawierzchniowych 226
6.5.1. Wykonanie warstwy poślizgowej 227
6.5.2. Układanie mieszanki betonowej 229
6.5.3. Wykonywanie nawierzchni w trudnych warunkach atmosferycznych 236
6.5.4. Pielęgnacja nawierzchni betonowych po ich wykonaniu 239
6.5.5. Szczeliny w lotniskowych nawierzchniach betonowych 241
6.6. Technologia betonów wałowanych w budowie nawierzchni lotniskowych 248
6.7. Kontrola jakości wykonywanych robót związanych z budową nawierzchni lotniskowych 254
6.7.1. Uwagi ogólne 254
6.7.2. Program kontroli jakości robót 255
6.7.3. Opis badań kontrolnych 256
6.8. Ogólna ocena wyników badań 262
6.9. Nowe technologie robót nawierzchniowych 263
6.9.1. Nawierzchnie z betonu upłynnionego 263
6.9.2. Nawierzchnie z betonu wewnętrznie uszczelnionego 263
6.10. Nawierzchnie z betonów o podwyższonych parametrach wytrzymałościowych (betony wysokowartościowe) 264
6.11. Wzmocnienie nawierzchni betonowych 269
Bibliografia 270

7. Lotniskowe nawierzchnie zbrojone z betonu cementowego
7.1. Lotniskowe nawierzchnie żelbetowe 271
7.2. Wykonanie nawierzchni żelbetowych w szalunkach 272
7.3. Nawierzchnie lotniskowe o zbrojeniu ciągłym 273
7.4. Wykonanie szczelin w nawierzchniach zbrojonych 276
7.5. Nawierzchnie betonowe o minimalnej zawartoœci stali
7.6. Nawierzchnie dyblowane 278
7.7. Lotniskowe nawierzchnie betonowe zbrojone stalowym włóknem rozproszonym 283
7.8. Lotniskowe nawierzchnie betonowe zbrojone włóknami sztucznymi 293
7.9. Zastosowania betonów zbrojonych włóknami sztucznymi w budowie nawierzchni 297
Bibliografia 298

8. Lotniskowe nawierzchnie sprężone
8.1. Uwagi ogólne 300
8.2. Analiza czynników uzasadniających stosowanie płyt wstępnie sprężonych w budowie nawierzchni lotniskowych 304
8.3. Nawierzchnie lotniskowe z płyt wstępnie sprężonych 308
8.3.1. Technologia produkcji płyt wstępnie sprężonych 309
8.3.2. Budowa nawierzchni lotniskowych z prefabrykowanych płyt wstępnie sprężonych 313
Bibliografia 319

9. Lotniskowe nawierzchnie zbudowane z użyciem spoiw asfaltowych
9.1. Materiały stosowane do budowy nawierzchni lotniskowych z użyciem spoiw asfaltowych 320
9.1.1. Lepiszcza 320
9.1.2. Pochodzenie asfaltów i ich charakterystyka 323
9.1.3. Modyfikatory i dodatki do asfaltu 333
9.1.4. Elastomeroasfalty i polimeroasfalty 336
9.1.5. Normowe wymagania dla asfaltów stosowanych do budowy nawierzchni lotniskowych 337
9.1.6. Zasady stosowania asfaltów drogowych 337
9.2. Emulsje asfaltowe 339
9.3. Kruszywa mineralne 344
9.3.1. Cechy techniczne kruszywa łamanego 350
9.3.2. Wypełniacze mineralne 350
9.4. Projektowanie składu mieszanek mineralno-asfaltowych 351
9.4.1. Projektowanie składu mieszanki mineralnej 351
9.4.2. Projektowanie składu mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie badań mechanicznych 363
9.4.3. Produkcja i zakres stosowania mieszanek mineralno-asfaltowych 370
9.5. Asfaltowe nawierzchnie lotniskowe 375
9.5.1. Budowa nawierzchni 375
9.5.2. Maszyny do produkcji i wbudowania mieszanek mineralno-asfaltowych 376
9.5.3. Mieszanki mineralno-asfaltowe modyfikowane elastomerami 379
9.6. Nawierzchnie lotniskowe z mieszanki mastyksowo-grysowej SMA (Splitt - Mastix - Asphalt)
9.7. Renowacja nawierzchni z betonu asfaltowego 384
9.8. Technologia asfaltów spienionych i możliwość wykorzystania
jej do robót nawierzchniowych na lotniskach 388
9. 9. Wzmacnianie nawierzchni asfaltowych geotekstyliami 389
9.10. Wzmacnianie nawierzchni nowymi warstwami konstrukcyjnymi 390
9.11. Kontrola jakości realizowanych i wykonanych robót 391
Bibliografia 393

10. Lotniskowe nawierzchnie darniowe i gruntowe
10.1. Warunki pracy nawierzchni darniowych i gruntowych 394
10.2. Ocena przydatności nawierzchni gruntowych i darniowych do startów i lądowań 399
10.3. Kryteria nośności nawierzchni darniowych 401
10.4. Użytkowanie nawierzchni darniowej 405
10.5. Charakterystyka czynników powodujących erozję gruntowych części nawierzchni lotniskowych 409
Bibliografia 415

11. Niekonwencjonalne nawierzchnie lotniskowe
11.1. Nawierzchnie lotniskowe rulonowe typu MATA 416
11.2. Lotniskowe nawierzchnie składane w postaci pasm płytowych 418
11.3. System budowy nawierzchni operacyjnych typu MO-MAT 421
11.4. System składanych nawierzchni aluminiowych – aluminium airfi eld system 426
Bibliografia 428

12. Diagnostyka techniczna i niezawodność nawierzchni lotniskowych
12.1. Uwagi ogólne 429
12.2. Problem stanów niezawodnościowych nawierzchni 437
12.3. Metody stosowane w ocenie stanu technicznego 441
12.4. Metody oceny nośności nawierzchni 446
12.4.1. Zasada działania i budowa urządzenia do badania nośności nawierzchni lotniskowych UL-1 449
12.4.2. Rozwiązanie teoretyczne 451
12.4.3. Zasada działania i budowa urządzenia do badania nośności nawierzchni lotniskowych typu HWD (Heavy Weight Defl ectometer) 453
12.4.4. Nośność nawierzchni według zasad LCN (Load Classifi cation Number) 455
12.5. Równość nawierzchni 458
12.6. Szorstkość nawierzchni 464
12.7. Metody ultradźwiękowe 467
12.8. Metody radarowe 469
12.9. Metoda sejsmiczna określania stanu technicznego układu konstrukcyjnego 471
12.10. Proponowane wskaźniki oceny nawierzchni
12.11. Miejsce diagnostyki nawierzchni lotniskowych w docelowym systemie ich utrzymania 478
12.12. Niezawodność techniczna betonowych nawierzchni lotniskowych 479
12.13. Problemy technicznej niezawodności nawierzchni 483
Bibliografia 487

13. Rekonstrukcja, naprawy i zabiegi utrzymaniowe związane z wykorzystaniem nawierzchni lotniskowych
13.1. Czynniki wywołujące zmianę stanu technicznego nawierzchni lotniskowych 488
13.2. Charakterystyka najczęściej występujących zniszczeń 491
13.2.1. Złuszczenia powierzchni płyt 492
13.2.2. Uszkodzenia wgłębne 493
13.2.3. Spękanie krawędzi płyt nawierzchniowych 493
13.2.4. Pękanie i odłamania naroży płyt 493
13.2.5. Pęknięcia włoskowate i szczelinowe 494
13.2.6. Progi między krawędziami sąsiednich płyt nawierzchniowych 495
13.2.7. Zwietrzenia masy zalewowej w szczelinach dylatacyjnych 495
13.3. Uszkodzenia nawierzchni z betonu asfaltowego 497
13.3.1. Pęcherze w nawierzchniach asfaltowych 498
13.3.2. Wykruszenia masy asfaltowej 498
13.3.3. Zrakowacenia nawierzchni asfaltowych 499
13.4. Wskaźniki bieżącej oceny technicznej nawierzchni lotniskowych 500
13.5. Kryteria kwalifikacyjne napraw i zabiegów utrzymaniowych 502
13.6. Remont i naprawy nawierzchni lotniskowych 503
13.6.1. Materiały do napraw nawierzchni betonowych 503
13.6.2. Żywice epoksydowe 506
13.6.3. Kompozycja gruntująca 507
13.6.4. Betony i zaprawy epoksydowe 507
13.6.5. Materiały do napraw nawierzchni z betonu asfaltowego 508
13.6.6. Naprawa uszkodzeń nawierzchni z betonu cementowego 509
13.6.7. Naprawa nawierzchni asfaltowych 514
13.6.8. Naprawa nawierzchni prefabrykowanych 516
13.6.9. Naprawy sztucznych nawierzchni lotniskowych materiałami bitumiczno-epoksydowymi 517
13.7. Środki i metody zwalczania oblodzeń na nawierzchniach lotniskowych 525
Bibliografia 531

14. Zaopatrzenie lotnisk w energię elektryczną
14.1. Uwagi ogólne 532
14.2. Urządzenia zasilające 532
14.3. Lotniskowe układy elektroenergetyczne wysokiego napięcia 533
14.4. Lotniskowe układy energetyczne niskiego napięcia 535
14.5. Linie przesyłowe i stacje transformatorowe 536
14.6. Współczesny model lotniskowych systemów elektroenergetycznych 539
14.7. Rozdzielnie niskiego napięcia 539
14.8. Rodzaje lotniskowych instalacji elektrycznych 543
14.9. Akumulatornie lotniskowe 543
14.10. Dokumentacja eksploatacyjno-konserwacyjna instalacji 544
Bibliografia 544

15. Zaopatrzenie lotnisk w wodę
15.1. Uwagi ogólne 545
15.2. Źródła wody i jej jakość 546
15.3. Składowe elementy urządzeń wodociągowych lotniska 548
15.4. Pozostałe elementy składowe sieci wodociągowej na lotnisku 552
Bibliografia 556

16. Ekologiczne warunki koegzystencji lotniska i jego infrastruktury technicznej ze środowiskiem naturalnym
16.1. Uwagi ogólne 557
16.2. Hałas lotniczy i sposoby jego ograniczania
16.3. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego na otoczenie
16.4. Zagrożenia wód (powierzchniowych i podziemnych) oraz gruntów środkami chemicznymi powstającymi w procesie eksploatacji lotnisk głównie ropą naftową i jej pochodnymi
16.4.1. Źródła zanieczyszczeń i ich charakterystyka
16.4.2. Charakterystyka rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń i oddziaływania związków ropopochodnych w gruncie
16.4.3. Metodyka prowadzenia prac związanych z oczyszczaniem gruntu ze związków ropy i jej pochodnych
16.4.4. Wskaźniki degradacji gleby
Bibliografia
Skorowidz