ружения, получают его каркас. Закрашивая образованные им поверхности в соответствующих оттенках, характеризующих их освещенность, можно создать в пространстве стереомодели объемное изображение всего сооружения в целом, подобное запроектированному и полностью соответствующее его будущему расположению в натуре (рис. 80).
Наряду с воспроизведением макета уже запроектированного сооружения по стереомодели местности можно осуществлять и некоторые проектные работы с представлением возникающих решений в объемном виде, а при необходимости показать характерные сечения отдельных частей сооружения.
В процессе проектных работ часто возникает необходимость исследовать проектируемое сооружение при воздействии на него максимальных нагрузок. Например, в период прохождения через снегозащитную галерею снежной лавины или прохождения через мостовой переход паводка, ледохода, селя с тем, чтобы более детально проследить характер, условия распространения природного явления в данном месте и воздействие, которое оно может оказать на все элементы сооружения. Наиболее наглядно и глубоко все это можно оценить по макетам на стереомодели местности.
В процессе таких работ решают и ряд сложных гидравлических задач. Например, моделируют на стереомодели последовательное заполнение русла и пойм реки водой и различными элементами проектируемого сооружения. Это дает возможность установить направление струй, примерное распределение расхода воды и скоростей течения по потоку на разных уровнях паводка, влияние стариц и островов на ледоход (рис. 81), влияние проектируемого моста на будущий режим реки и судоходство. По стереомодели таких участков обычно видят характер размыва и отложений наносов до постройки и после постройки мостового перехода, формы, расположение и размеры регуляционных сооружений на переходе. Однако для макетирования таких специфических для сооружения условий и природных явлений необходимо воспроизвести их в пространстве стереомодели местности вместе с макетом проектируемого сооружения. Такие построения наиболее успешно могут выполняться на измерительном стереоскопе.
Г л а в а 14
АЭРОИЗЫСКАНИЯ АЭРОДРОМОВ
§ 73. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ АЭРОИЗЫСКАНИЯ
Аэроизыскательские работы начинают с выбора участка, удовлетворяющего основным условиям и требованиям устройства на нем аэродрома с его взлетно-посадочными полосами, зонами воздушных подходов, застройкой и служебными территориями. Они ведутся по имеющимся картам наиболее крупного масш-
179
таба 1:10000—1:50000 и аэрофотоснимкам съемок прошлых лет. При выборе участка учитывают, что превышения между точками рельефа должны быть минимальными, а его территория не должна иметь значительных мест заболачивания и застоя воды. В предварительной стадии изысканий рекомендуется проводить воздушные рекогносцировочные обследования местности с вертолета при высотах полета 200—300 м и круговых облетах сложных мест.
Современные методы аэрофотосъемочных работ, фотограмметрических измерений и дешифрирования аэрофотоснимков дают возможность получать всю исходную информацию о местности для выполнения проекта и рабочей документации по строительству аэродрома. Они значительно сокращают объемы наземных топографических и геологических работ, сроки изысканий и проектирования аэродромных сооружений. Для таких работ выполняют крупномасштабную плановую аэрофотосъемку в масштабах 1:2000—1:5000 с геодезическим пла- ново-высотным обоснованием и камерально-полевым дешифрированием аэрофотоснимков, с грунтово-геологическими обследованиями. В этот же период устанавливают направления проектируемых взлетно-посадочных полос (ВПП), источники снабжения местными строительными материалами, сеть и состояние подъездных путей к аэродрому, обеспеченность водоотвода и источники водоснабжения.
При предварительных аэроизысканиях аэродрома по существующим картам, или выполняя специальные геодезические работы, ведут трассирование основных подъездных путей, определяют зоны подходов и высоты объектов на расстоянии 10—15 км от внешней границы участка.
§ 74. ОСНОВНЫЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ
Составление топографического плана или ЦИММ на участок аэродрома выполняют на универсальных фотограмметрических приборах по крупномасштабным аэрофотоснимкам специальной аэрофотосъемки в масштабах 1:2000— 1: 5000 или аналитически при измерениях таких же снимков на высокоточных стереокомпараторах с автоматизированной записью результатов. В некоторых технологических схемах используют регулярную систему расстановки точек съемки в вершинах сети квадратов со сторонами 20—40 м, параллельными основным осям намеченных ВПП.
При проектировании взлетно-посадочных полос для тяжелых и сверхтяжелых самолетов учитывают не только направления господствующих ветров, но и энергетические ресурсы, которыми обладает самолет при взлете и посадке. Очевидно, для получения более короткой взлетно-посадочной полосы необходимо проектировать ее в направлении общего ската рельефа местности при благоприятном наименьшем его колебании. Это
180
создает более быстрый разгон и короткий разбег таких большегрузных самолетов.
Известно, что изменение уклонов усложняет взлет и посадку самолетов, поэтому взлетно-посадочная полоса должна иметь плавное сопряжение смежных уклонов и допустимую кривизну поверхности в вертикальной плоскости. Из-за большой ширины взлетно-посадочной полосы, ее поперечный профиль может быть как двускатным (водораздельный вариант), так и односкатным (косогорный вариант).
Подбор наиболее целесообразных продольных и поперечных уклонов ВПП ведут, исходя из объемов земляных работ, минимальных расходов горючего при взлетах и устройства дренажно-водосточной сети и водоотвода, а также с учетом условий безопасности полетов. Перебор вариантов при проектировании каждого аэродрома следует вести при перемещении осей ВПП. Вначале их разворачивают относительно самого протяженного варианта, а затем перемещают перпендикулярно к направлению каждого рассматриваемого варианта. При сравнении учитывают основные технико-экономические показатели по принятому критерию оценки оптимальности размещения ВПП.
Поверхности грунтовых летных полос (ГЛП) и искусственных покрытий взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек (РД), мест стоянки (МС) и перронов должны иметь очертание, позволяющее осуществлять естественный сток поверхностных вод и безопасный взлет и посадку самолетов в соответствии с техническими требованиями. Для поверхностного водоотвода минимальные уклоны должны быть не менее 0,005. Плавность сопряжения смежных уклонов должна быть в пределах допустимой кривизны поверхности и не менее минимального допустимого радиуса Rmin кривизны ГЛП аэродромов. Предельные допустимые разности смежных попутных уклонов /п —/п + 1 или сумма встречных уклонов /п + /п + 1 вычисляют по формуле
Ai = a/Rmin,
где а — шаг проектирования (обычно 40 м); Rmin — в соответствии с нормативом для соответствующего класса аэродрома.
Продольный профиль ВПП рекомендуется проектировать для грунтовых площадей летных полос при максимально возможном приближении к поверхности Земли, создающем малые объемы земляных работ для средних и легких самолетов. Для искусственных покрытий ВПП, где полеты производят тяжелые и сверхтяжелые самолеты, продольный профиль проектируют наиболее длинными прямыми участками.
Поверхность грунтовых участков, примыкающих к ВПП, РД и МС, с искусственными покрытиями всегда проектируют со скатом от покрытия при ширине участков не менее 25 м для ВПП и не менее 10—15 м для РД и МС, с уклонами не меньше
181
0,015 за исключением участков примыканий к РД в пределах летных полос, где они сопрягаются плавно.
Земляные работы имеют минимальную стоимость, когда срезанный грунт перемещают на незначительные расстояния с возвышенных мест в пониженные при балансе объемов насыпей и выемок, с учетом снимаемого слоя. Лучшим считается вариант с минимумом приведенных затрат на строительство и эксплуатацию аэродрома при обеспечении наилучших условий и экономичности взлета и посадки самолетов.
После аэрофотосъемки и топографической съемки летной зоны по тем же аэрофототопографическим планам или цифровым моделям проектируют светотехническое и радиотехническое оборудование аэродрома, здания и сооружения служебной и жилой зоны. При проектировании должна быть предусмотрена постройка взлетно-посадочной площадки вертолетов. Для съемки жилой и служебной зон на универсальных фотограмметрических приборах может быть создана регулярная сетка квадратой со стороной 20 м.
Воздушные подходы и концевые полосы безопасности аэродрома при топографической съемке рельефа могут иметь высоту сечения 1—2 м.
§ 75. АЭРОИЗЫСКАНИЯ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ АЭРОДРОМОВ
При реконструкции аэродрома удлиняют существующие или строят новые ВПП, усиливают несущую способность старых покрытий и оснований.
Аэроизыскания для составления проекта реконструкции, как правило, могут быть выполнены в одну стадию по материалам изысканий, выполненных при строительстве аэродрома. Старение топографических и аэрофотосъемочных материалов часто требует проведения специальной крупномасштабной плановой аэрофотосъемки.
Такую крупномасштабную аэрофотосъемку производят в целях инвентаризации и оценки состояния всех элементов сооружения, выявления деформаций и просадок летного поля, существующих покрытий ВПП, РД и МС, усиления несущей способности старого покрытия, удлинения ВПП и перестройки РД и МС и т. д.
Аэросъемочные маршруты прокладывают вдоль основных ВПП. Съемку ведут с вертолетов или самолетов типа Ан-2М, обладающих скоростью 100—150 км/ч, на высоте 100—150 м аэрофотоаппаратом с фокусным расстоянием 70—100 мм в масштабе 1: 500—1:1500. Всю территорию аэропорта снимают в масштабе 1:2000—1:3000. Желательно фотосъемку дренажной и водосточной сетей выполнять весной, когда грунты высыхают после весенней распутицы. По аэрофотоснимкам такой аэрофотосъемки можно установить эффективность работы существующей дренажной сети и ее работоспособность
182
Рис. 82. Дренажная сеть
(рис. 82). Например, используя стереомодель местности, с помощью фотограмметрических измерений на универсальных стереоприборах можно установить рабочие отметки летного поля с ошибками 2—3 см, продольных уклонов с точностью 0,001, радиусов вертикальных кривых с ошибками 0,005 деформаций аэродромных покрытий с точностью 1—3 см.
По результатам дешифрирования аэрофотоснимков устанавливают геологические условия местности, а из фотограмметрических измерений определяют величины углов, расстояний, превышений и уклонов всех участков перестройки аэропорта и его сооружений.
При производстве проектно-изыскательских работ следует использовать имеющуюся у эксплуатационной службы техническую документацию, карточки и чертежи искусственных сооружений, инвентаризационные ведомости, план, продольные и поперечные профили ВПП, РД и МС, ведомости дефектов покрытий. Использование технической документации позволяет существенно сократить и упростить значительную часть работ по полевому дешифрированию и фотограмметрической обработке аэрофотоснимков.
Работы начинают с камерально-полевого дешифрирования фотоснимков. Оценивают состояние дренажа и водостоков, места летного поля с остаточным переувлажнением, деформацией грунта и следами старого дренажа, состояние покрытия ВПП и РД, необходимость их усиления и перестройки, места деформации покрытий.
После дешифрирования составляют схему работ на дренажной и водосточной сетях, по определению деформаций грунта ЛП ja покрытия ВПП и РД с фотограмметрическими измерениями на всех участках деформаций с определением величин
183