场道工程概述

机场场道概述第一节场道一、场道组成机场场道设施是保障航空器起降、滑行和停放的地面设施，对于机场的飞行安全和航空地面安全，对于机场的正常、有序和高效运行至关重要。场道主要位于飞行区内，机坪位于航站区。场道的组成主要包括以下部分：（一）、跑道，包括跑道道肩。跑道是机场重要的设施，跑道工程是场道工程的主要工程。跑道主要用于飞机的起降，是一块划定的长方形场地。跑道在长度和宽度、强度、粗糙度、平整度、纵横破要满足飞机与运行要求。同时我们必须修筑一定的保护设施保护跑道主题并进一步拓宽跑道的一些性能，修建道肩能起到这样的作用。跑道必须保持干净平整，其上不得出现碎屑物以免影响飞机正常运行。（二）、停止道、净空道和防吹坪。飞机在中断起飞的情况下如果跑道全强段长度不足以使飞机停止，需要设置停止道以供飞机减速并停止同时又不损坏飞机结构包含在净空道中。净空道，设置在全强跑道后面，主要是使飞机起飞到达安全高度（10.7m），同时节约建设成本。防吹坪是机场跑道入口端部或净空道、停止道后面（如果修建）处修筑用于防止发动吹起泥土沙石危害跑道。（三）、升降带。升降带是跑道周围划分出来的一块矩形区域，用于减少飞机冲出跑道受损，保证飞机起降安全。升降带里面不应出现危机飞行安全的物体，除了必要的助航设备外，一切可能危害飞行安全的物体都视为障碍物。（四）、跑道端安全区。它设置在升降带端部与升降带衔接，目的在于当飞机过早接地或者冲出跑道时减少相应的危害。（五）、滑行道。滑行道是提供从跑道到航站区，使已着陆的飞机迅速离开跑道的通道。按作用和位置不同可分为出口滑行道，快速出口滑行道，进口滑行道，旁通滑行道，平行滑行道，联络滑行道。（六）、机坪。机坪按功能和位置的不同有等待坪、掉头坪、站坪、货机坪、停机坪、、隔离坪、修机坪等。由于航站区的机坪受航站区工程的影响，这里只着重于飞行区中的等待坪和掉头坪以及一部分与滑行道相接的站坪设计问题。二、场道的功能机场是连接地面与空中交通的中转站，起到交通枢纽的作用。场道作为机场最重要的基础设施，为飞机的起飞和着陆提供坚实的地面结构，使得飞机能够安全运行。其主要功能如下：（一）、提供飞机起降所需场所。飞机的起降时一系列连续过程，这样的过程需要一定面积的场地供飞机进行掉头、滑跑、刹车、滑行等。（二）、荷载传递并扩散作用。飞机所产生的荷载由场道道面结构直接承担着，这些荷载经过道面结构传递到土基中；在传递过程中荷载被扩散使得传递到土基时荷载能够被土基所承担。（四）、连接作用。滑行道将跑道与站坪相互连接起来，使得飞机能穿越站坪和跑道。（五）、保护作用。飞机在起降过程中可能会出现一些事故，如冲出跑道等，场道能够避免或减少飞机以及机上人员的伤害。三、场道工程设计的重要性和意义（一）、场道是机场最重要的基础设施，关系到飞机起降安全。场道通过合理的设计可以为飞机提供一个安全的起降场所。同时合理的设计能使得飞机更加有效的运行。（二）、与机场的其他工程设施相比，场道耐久性差、维护工作量大。通过合理的场道设计，可以使得场道获得良好的耐久性。（三）、场道工程的合理设计可以节约机场建设费用，使得经济效益最大化。第二节场道工程设计内容场道工程设计包括场道平面设计、地基设计、道面结构设计、分块接缝设计。一、平面设计平面设计是机场场道工程设计重要的组成部分，它很大程度上决定了场道工程的工程量，平面布置的合理性也与飞机运行和经济效应息息相关。平面设计内容包括：（一）、跑道及附属区平面设计。1、跑道端平面设计跑道是飞机起降的主要场所，相应的尺寸必须满足飞机起降要求。跑道必须要有足够的长度供飞机起飞滑跑以及着陆刹车等，没有足够的长度飞机就不能安全起飞和着陆；另外，跑道必须要有足够的宽度，能够保证容纳飞机主起落架以及相应的安全距离使得飞机尽可能少的冲出跑道而发生损伤。在地势起伏地段，有时不得不设置跑道纵坡以减少工程量，但坡度应该合理。在下雨时，雨水滴落在跑道上，如果不及时排除，道面积水飞机会出现“飘滑”现象，易酿成交通事故，所以跑道必须要有合理横向坡度能及时的排除道面上积水的同时又不影响飞机安全运行。跑道长度设计可采用设计机型厂家提供的飞行手册相关曲线表格得出，对于跑道横纵向坡度则根据《民用机场飞行区技术标准》相关规定并考虑经济效应进行取值。2、跑道附属区平面设计跑道附属区的设置主要是为了保护跑道本身避免外因破坏，同时当飞机冲出跑道时能一定程度减轻飞机的损伤。跑道附属区包括：升降带、跑道道肩、净空道、停止道、防吹坪、跑道端安全区、掉头坪等。这些附属区设施平面设计除了按规范要求设计尺寸外，还应结合实际情况考虑是否设置。（二）跑道出口平面设计跑道出口包括跑道中部的普通出口以及快速出口。跑道出口设计主要设计出口的转弯半径，增补面半径；对于快速出口还要确定其距离跑道入口端的最小距离。最小距离的确定有多种方法，这里将采用三段分析法，即将飞机着陆滑行至转弯处分为三个阶段：调整姿态抬头段，过渡段，刹车段；具体设计见后面章节。（三）滑行道平面设计滑行道是飞机通往跑道或机坪经过的通道，由于飞机在滑行道上运行的速度相对跑道较低所以滑行道设计要求也不如跑道高。滑行道应有足够的宽度保证飞机在上面安全运行，也应有一定的横向坡度不致道面积水影响飞机运行。对于道面转弯处，除了设计合理的转弯半径还应进行相应的加宽增补处理，以保证飞机能安全有效运行。增补面弧和切线法只要确定增补面半径和过渡加宽长度即可，参数少，设计时避免了大量复杂计算减少工作量。滑行道还应与跑道、机坪、地面固定物保持一定距离，避免飞机与飞机，飞机与物体碰撞。在不设掉头坪的跑道两段还应设置进口滑行道和旁通滑行道。二、场道地基设计良好的地基是保证场道工程质量的前提。地基应有足够的刚度和承载能力，这也是场道地基设计的主要指标。地基还应经过合理的均匀压实，达到一定的设计标准。地基承载力不足时要对原来的土基进行处理，使得承载力达到设计标准。地基处理的方法有多种，根据选用的加固材料和施工采用的方法不同，可以分成四大类：置换法、加密法、胶结法、加筋法。这里采用置换法，当软弱土层厚度较薄时刻采用全部换填法，当软弱土层较厚实采用全部换填法不经济不宜采用，这时就应采用部分换填法，采用桩与天然地基共同受力的复合式地基。地基处理规范所使用的地基强度为压缩模量，而机场地基强度指标为土基反应模量而土基反应模量与回弹模量存在函数关系。在实际情况中，回弹模量远大于压缩模量，地基在处理时要进行这两个强度间的换算，根据工程经验以及实验研究，回弹模量与压缩模量的比值取7。三、道面设计道面结构由面层、基层、垫层等构成，通过合理设计可使得场道获得良好的使用效果。道面结构具有传递和扩散应力的作用，使得荷载传递到土基时能被土基承担。道面设计包括以下内容：（一）确定道面类型（混凝土道面）。道面类型可分刚性道面和柔性道面，我国大部分道面采用水泥混凝土刚性道面。刚性道面与柔性道面相比，具有核载扩散能力强、稳定性和抗疲劳特性好、使用年限长等优点。（二）道面结构层组合设计道面结构层组合设计包括初步确定垫层、基层使用的材料以及相应厚度，以及确定面层最小厚度和材料。计算相关参数以及查阅相关资料确定基顶反应模量。基顶反应模量应该不小于相应机场等级所规定的最小值。（三）计算面层厚度道面厚度计算理论基于温克尔地基上小挠度薄板理论，如果根据微分方程来求解显得麻烦，工程中为了方便设计采用板边弯矩影响图来计算板边弯矩进而计算板边应力。主要过程如下：1、根据交通资料计算各机型的累计作用次数。2、拟定面层厚度计算相对刚度半径。3、计算各机型的疲劳损耗比总和是否符合要求。（四）对道面一些区域进行减薄设计道面面层有些地方由于飞机使用频率相对少或者受到的飞机荷载因机翼升力影响而减少。这些地方可以适当的进行减薄，这样达到节约建设成本的目的。减薄时是应注意减薄区域的处理和衔接。四、分块接缝设计（一）分块设计道面分块主要是为了减小温度应力，对于滑行道而言还应使得飞机主起落架通过板块中部。分块时应当避免分块的不规则，长宽比不宜过大，在一些特殊地区采用钢筋混凝土板。（二）接缝设计为避免温度应力以及施工需要道面板设置接缝，但设置接缝后道面板不应该被支离，板和板之间还应该相互连成一个整体，共同受力，这样我们就应该对接缝进行合理的设计。接缝设计包括施工缝（横向、纵向）设计，胀缝设计；道肩缝设计。当遇到特殊情况时，板边有时还需进行补强设计。