Пособие по проектированию гражданских аэродромов (к СНиП 2.05.08-85). Часть IV. Аэродромные одежды

8. РАСЧЕТ АЭРОДРОМНЫХ ОДЕЖД НА СКАЛЬНОМ ОСНОВАНИИ

8.1. К скальным грунтам (основаниям) относятся изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива.

Скальные грунты практически несжимаемы при тех величинах давлений, которые воздействуют на грунты под аэродромными покрытиями. Однако в силу неоднородности залегания скальных пород требуется их предварительное выравнивание перед устройством аэродромных одежд.

Выравнивание скального основания рациональнее всего выполнять продуктами дробления скального грунта с минимальной толщиной слоя. В тех случаях, когда между аэродромной одеждой и скальным основанием залегают слабые грунты, обладающие малой сопротивляемостью сдвиговым деформациям (пески, супеси, глины, суглинки, песчано-гравийные смеси), прочность конструкции будет обусловлена напряженно-деформированным состоянием грунтовой прослойки.

Близкое залегание несжимаемого слоя оказывает двоякое воздействие на прочность аэродромной конструкции: с одной стороны - повышается эквивалентный модуль упругости (или коэффициент постели) системы "грунт на скальном основании", с другой стороны - увеличиваются напряжения в защемленном грунтовом слое как по его толщине, так и на контакте с искусственным основанием аэродромной одежды. Расчет жестких покрытий на скальном основании основывается на предпосылке, что прослойка сыпучего материала между покрытием и скалой работает в условиях стеснения горизонтальных смещений (как в жесткой обойме).

Влияние скального основания будет тем больше, чем меньше толщина сжимаемого слоя. При толщине сжимаемого слоя грунта, в 2 раза превышающей условный диаметр круга передачи нагрузки от покрытия к грунту , влияние скального основания незначительно и его не учитывают.

8.2. Особенности расчета аэродромных одежд на скальных основаниях заключаются в определении эквивалентного коэффициента постели или модуля упругости системы "прослойка грунта на скальном основании".

8.3. Для жестких покрытий эквивалентный коэффициент постели основания определяется по формуле

,                                                             (1)

     
где и * - модуль упругости и коэффициент Пуассона грунта прослойки;

- толщина грунтовой прослойки.

______________

     * Соответствуют оригиналу (см. Основные буквенные обозначения). - Примечание изготовителя базы данных.   

В расчетах учитывается значение коэффициента постели по приложению 4 СНиП 2.05.08-85 для грунта прослойки, если , где вычислено по формуле (1). Далее расчет жестких аэродромных покрытий выполняется аналогично расчету этих покрытий на обычных основаниях.

8.4. Нежесткие аэродромные одежды на скальном основании рассчитываются по двум предельным состояниям: по предельному давлению на грунт из условия недопущения деформаций сдвига в грунтовой прослойке и по прочности слоев из асфальтобетона на растяжение при изгибе (рис.7).

Рис.7. Расчетная схема для оценки прочности грунтовой прослойки по сдвигу

По первому предельному состоянию расчет выполняется только в тех случаях, когда грунтовая прослойка состоит из естественных грунтов: глины, суглинка, супеси, песка, ракушечника, песчаногравийной и грунтогравийной смеси. В остальных случаях расчет прочности нежестких одежд на скальном основании выполняется только по второму предельному состоянию.

Условие прочности по предельному давлению на грунт выражается неравенством

,                                                                  (2)

     
где - наибольшее контактное давление на грунт от нагрузки,

     
,

- внутреннее давление воздуха в пневматиках колес, Па;

- удельное контактное давление на поверхности грунтовой прослойки, определяемое в зависимости от отношений ; :