Методы определения ровности искусственных аэродромных покрытий при строительстве и эксплуатации аэропортов

В данной статье рассмотрены несколько методов определения ровности бетонных покрытий при строительстве эксплуатации аэропортов.

Ровность покрытий является одной из главных характеристик взлетно-посадочных полос с искусственным покрытием гражданских аэродромов. При эксплуатации покрытий аэродрома осуществляются физические, температурные и химические воздействия. Для расчета ровности аэродромного покрытия используются разные методы.

Ключевые слова: ровность, ИВПП, искусственная взлётно-посадочная полоса, эксплуатация аэропортов, аэродром, бетонные покрытия.

This article discusses several methods for determining the evenness of concrete pavements during the construction and operation of airports.

The evenness of the coatings is one of the main characteristics of the runways with artificial turf of civil airfields. During the operation of airfield coatings, physical, thermal and chemical effects are carried out. Different methods are used to calculate the evenness of the airfield surface.

Keywords: evenness, AR, artificial runway, airport operation, airfield, concrete pavements.

1. Одним из распространённых методов определения ровности искусственных покрытий для определения обобщенных характеристик ровности продольных профилей является короткошаговое нивелирование. Короткошаговое нивелирование оценивает фактические прочностные характеристики материалов покрытия. В результате выполненной нивелирной съемки получаем информацию о скрытых дефектах покрытий и значения высот точек, соответствующие трем продольным профилям ИВПП. После полученной информации формируется каталог отметок. Каталог содержит отметки поверхности оси ИВПП и двух колейных рядов, расположенных на расстоянии 4–5 м от оси с шагом 0, 5 м. Полученные статистические ряды анализируются для оценки ровности макрорельеф, мезорельеф и микрорельефа [7].

Короткошаговая нивелировка (иногда называемая также нивелированием малыми шагами) — это метод определения уровня наклона и относительной высоты объекта, широко применяемый в геодезии и строительстве. Для выполнения короткошагового нивелирования используется специальный измерительный прибор — нивелир, который помогает измерять разности высот между точками на объекте. Короткошаговая нивелировка является самым простым способом определения ровности искусственных покрытий, так как позволяет с высокой точностью определять отклонения в вертикальном положении. Определение нивелировки наклона и относительной высоты объекта позволяет выполнить необходимую разметку, а также контролировать точность выполнения строительных работ или установки геодезических точек.

Обработка данных короткошаговое нивелирование включает в себя следующие этапы [7]:

– Вычисление высотных отметок

– Вычисление координат

Импортировать данные нивелирования и других геодезических измерений. (Leica Geo Office — этот пакет программного обеспечения, разработанный для работы с геодезическими данными и другими данными)

Создание профиля: в программном обеспечении создайте три профиля в соответствии с вашими требованиями.

Способ короткошагового нивелирования позволяет передавать высоту в полевых условиях с самой высокой точностью. Это принято считать преимуществом данного метода. Поэтому в геодезическом производстве он является одним из основных способов передачи высот. А при создании государственной нивелирной сети (ГНС) России этот способ пока остается единственным способом нивелирования.

Недостатки короткошагового нивелирования имеет два аспекта:

Первое — это низкий прорыв работ и большое количество полевых бригад, состоящих из восьми или более человек. Определение ровности данным методом трудоемкость требует достаточно много времени.

Второй недостаток заключается в том, что его нельзя использовать во всех установках. Нивелирный ход обычно не позволяет двигаться в любом направлении, например, в горах, в таежной или болотистой местности.

2. Другим методом определение ровности искусственных покрытий является измерение ровности с помощью профилометрических установок.

На сегодняшний день в Российской Федерации разработаны и успешно эксплуатируются профилометрические установки, такие как ДВС-4ИК, Трасса-2.

Этот установка представляет собой комплекс, оборудованный аппаратурой видеосъемки, геопривязки, измерения продольного и поперечного профиля.

Измерение продольного профиля производится в двух полосах наката при скоростях движения от 0 до 80 км/ч. Точность измерений соответствует профилометру 1-го класса по стандарту СТО МАДИ 02066517.1–2006.

Рис. 1. ДВС-4ИК, Трасса-2

Продольный профиль измерения производится с учетом угловых положений кузова автомобиля и расстояний от кузова до поверхности дороги. Лазерные триангулирующие датчики расстояния расположены в пяти точках под существующим автомобилем и собирают данные об угловом положении автомобиля с гироскопом.

Дальнейшее восстановление профиля происходит последовательно сдвигательного описанного построения на шаге, равном расстоянию между датчиками, а затем суммированием полученных перепадов высот.

Предложенная схема измерений обладает преимуществами перед наиболее популярными схемами с использованием акселерометров, так как в ней отсутствует ограничение на измерение длинных волн неровностей (вплоть до постоянных уклонов) и ограничение на скорость движения (даже при кратковременной остановки лаборатории в процессе измерений данные не будут потеряны).

Разработано с помощью программного обеспечения, позволяет выполнять обработку и выводить результаты измерений прямо на кадры видеосъемки, как показано на рис. 2.

Предварительная визуализация микропрофиля на кадрах видеосъемки позволяет сопоставить результаты замеров с возникновением повреждений и дефектов на поверхности дорожного покрытия, что позволяет более точно определить, какие работы необходимы и какие они должны быть выполнены.

Рис. 2. Визуализация микропрофиля на кадрах видеосъемки

– наименование дороги;

– пространственная привязка участка измерения, т. е. привязка начала и конца участка относительно километровых знаков или местных ориентиров, привязка начала и конца участка к глобальным координатам (WGS-84);

– направление и номер полосы движения;

– положение измеренной полосы (полос) наката.

– дата и время проведения измерений;

– тип измерительной системы.

Результаты измерений профилометрическими установками должны содержать данные о микропрофиле проезжей части дороги в виде массива высотных отметок с указанием шага измерения.

Регистрируемый и сохраняемый в памяти бортового компьютера микропрофиль каждого участка полосы проезжей части предназначен для последующей обработки и вычисления следующих показателей продольной ровности СТО МАДИ 02066517.1–2006 (№ 78773–20 Описание типа СИ):

– международного показателя ровности IRI;

– спектральной плотности дисперсии ординат микропрофиля;

– разности вертикальных отметок.

Микропрофили участков автомобильных дорог записываются профилометрами, прошедшими аттестацию по методике испытаний профилометров для установления класса точности.

Участок непрерывной записи микропрофиля не должен превышать 10 км. Записанный участок должен быть представлен отдельным файлом, содержащим массив ординат микропрофиля с указанием шага записи (в метрах) и числа точек массива. Километровые столбы должна быть указано отдельно для привязки массива к местности.

Этот метод обеспечивает высокую стабильность и сжатые сроки измерения и получения исходных данных.

К недостаткам данной системы относятся следующие:

– результаты измерений непостоянны и зависят от характеристик базового транспортного средства;

– результаты измерений ровности одной системой не сопоставимы с результатами измерения другой системой (ДВС-4ИК и Трасса-2 — одинаковая размерность получаемых величин, но различные численные значения и нормативы).

Литература:

1. СП 121.13330.2019 «СНиП 32–03–96 Аэродромы»;
2. ФАП № 262 от 25 августа 2015 г. Приказ Минтранса России от 25.08.2015 N 262 (ред. от 24.11.2017) «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Требования, предъявляемые к аэродромам, предназначенным для взлета, посадки, руления и стоянки гражданских воздушных судов» (Зарегистрировано в Минюсте России 09.10.2015 N 39264)
3. МОС ФАП № 262 от 25 августа 2015 г. Приказ Минтранса России от 25.08.2015 N 262 (ред. от 24.11.2017) «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Требования, предъявляемые к аэродромам, предназначенным для взлета, посадки, руления и стоянки гражданских воздушных судов» (Зарегистрировано в Минюсте России 09.10.2015 N 39264)
4. ГОСТ 30412–96 «Дороги автомобильные и аэродромы методы измерений неровностей оснований и покрытий»
5. ГОСТ Р 56925–2016 «Дороги автомобильные и аэродромы»
6. СТО МАДИ 02066517.1–2006 «Дороги автомобильные общего пользования. Диагностика»
7. СТО МАДИ 02066517.1–2006 (№ 78773–20 Описание типа средства измерений)
8. Мередов Ы. Г. «Технический отчет о короткошаговом нивелировании поверхности покрытий ИВПП 06/24 Аэродром Улан-Удэ (Мухино)». СПб: АТ-строй, 2023–154с.
9. Мередов, Ы. Г. Методы определение ровности бетонных покрытий при строительстве и эксплуатации аэропортов / Ы. Г. Мередов. — Текст: электронный // Группа компаний АТ: [сайт]. — URL: https://groupat.ru/wp-content/uploads/2024/04/Методы_определение_ровности_бетонных_покрытий_при_строительстве.pdf (дата обращения: 16.04.2024).