飛機場道面

飛機場道面是指在天然土基和基層頂面用築路材料鋪築的一層或多層的人工結構物,是供飛機起飛、著陸、滑行及維修、停放的坪道，如跑道、滑行道、客機坪、維修坪、貨機坪、停機坪等。

基本介紹

• 中文名：飛機場道面
• 外文名：Airport Pavement
• 道面要求：強度、平坦度、粗糙度和穩定性
• 分類：剛性道面及柔性道面
• 強度評定：理論法等

使用要求

道面應具有一定的強度、平坦度、粗糙度和穩定性，保證飛機起降的安全。

強度

道面的整體結構應具有對於變形的抵抗能力和抗彎、抗壓及抗磨耗的能力。飛機場道面的結構強度要求與飛機輪胎壓力及荷載特性有關。根據飛機施加於道面的輪胎壓力及荷載特性的不同，對道面強度的要求也各不相同。一般分為關鍵地區、非關鍵地區和過渡地區。關鍵地區的強度按設計起飛全重或最大起飛全重考慮；非關鍵地區及過渡地區根據所在部位的不同，按關鍵地區強度的90%左右考慮。

平坦度

道面應堅實平整。道面凹凸不平會引起:機翼和機身結構的疲勞破損；起落架受振和增加有效荷載；影響駕駛員的正常操作；乘客感到不舒適。道面平坦度不良會引起對飛機的動力反應（動力反應發生於飛機輪胎通過波長等於道面不平整波長時，波長和飛機運行速度有關，一般為40～70米）。

粗糙度

它影響飛機輪胎對道面的附著力，此力隨運動速度的增加而減少。特別是濕道面，由於輪胎和道面接觸處水的潤滑作用，道面摩阻力將顯著降低。因此，道面要有一定的粗糙度以保證飛機著陸後能在跑道範圍內剎車停止。當道面粗糙度達不到要求時，可採用刻槽（見彩圖、）的辦法改善。

橫坡

保證道面排水的主要措施。如道面排水不暢，致使積水水膜深達5毫米左右時,水層對高速運動的飛機產生阻力。阻力的垂直分力逐漸地舉起輪胎，使飛機與道面完全脫離而形成“飄滑”。此時飛機因失去控制極易造成事故。因此要求道面具有1～2%的橫坡，以保證徑流通暢。

穩定性

道面在設計使用年限內，應具有較好的水穩定性和熱穩定性，在各種氣候和水文條件下具有足夠的強度。此外，道面還應具有能承受高速噴氣流的穩定性和不受燃油等溶劑侵蝕的性能。

潔淨

道面應潔淨，無砂石等鬆散物；鬆散物吸入發動機會造成事故。跑道上的橡膠輪跡也嚴重影響道面的摩阻力。

分類設計

飛機場道面根據面層採用材料的不同，分為剛性道面及柔性道面。①剛性道面即水泥混凝土道面。②柔性道面指瀝青道面、碎（礫）石道面和土質道面。碎(礫)石道面石料鬆散後易損壞飛機，已很少使用。土質道面僅供農業、林業等專業飛行作臨時飛機場使用。

剛性道面

剛性道面設計理論見剛性路面設計，只是具體套用時，按飛機的輪重使用不同的參數、制定不同的圖表。如1951年G.皮克特和G.K.雷將H.M.S.韋斯特加德和A.H.A.霍格的理論公式,製成24張影響圖,簡化了分布荷載作用在道面板上引起的理論撓度和彎矩的計算。根據影響圖可求出飛機起落架可能傳給道面的任意荷載分布情況下的值。其中最有用的影響圖(見圖) 是支承在稠密液體地基上的水泥混凝土板內彎矩影響圖，圖中MM=ql2N/10000；式中MM為彎矩;q為輪胎接地壓力;N為正格數減去負格數（有陰影的格子只計其分數部分）;l為板的相對剛性半徑，，式中E為混凝土的彈性模量；h為板厚;μ為混凝土的泊松比,μ =0.15；K為地基反應模量。1967年G.羅伯特、R.G.帕卡德編制了“機場道面設計電腦程式”用以代替影響圖。剛性道面的構造、土基和基礎、材料要求、施工等見水泥混凝土路面。

柔性道面

柔性道面設計理論見柔性路面設計。飛機場使用的柔性道面主要是瀝青混凝土道面，其道面結構、材料要求見瀝青路面、瀝青混凝土。此外，要求道面面層的最小厚度為7.5～10厘米；道面應耐高溫,粗糙度應達到要求。對達不到要求者應採取刻槽措施；停機坪等道面易受燃油和其他溶劑侵蝕的區域，要加鋪耐溶性材料（如乳化煤焦油），用以保護道面面層不受侵蝕。對土基的壓實要求較嚴格；底基層由有機或無機結合料處治的粒料或土組成。

道面加層

當飛機場原有道面的結構能力惡化或擬增加超過原設計荷載的飛機飛行業務時，需要在原有道面上鋪加層道面。加層道面包括水泥混凝土加層和瀝青混凝土加層。在確定道面加層之前，應對原道面的結構損壞情況、地基和基層的物理力學性能、飛機運行等基本情況進行調查。確定道面加層厚度的方法有理論法和經驗法：①理論法。利用層狀體系彈性理論，在對各種基本情況進行調查並確定各種參數以後，利用計算程式或公式確定加層道面的厚度。②經驗法。常用的是美國工程兵和美國運輸部聯邦航空局根據試驗道面並結合加層道面在使用中所呈現的情況制定的方法。該法首先確定與加層道面工作應力相同條件的等效道面厚度，然後按加層道面類型和原道面的基本情況，採用不同的經驗公式和參數，以確定加層道面的厚度。並根據飛機場道面工作特性規定了加層的最小厚度：水泥混凝土加層道面為15厘米；瀝青混凝土加層道面為7.5厘米。

強度評定

目的是確定道面的結構現狀對當前和預計運行的飛機的適應性及是否影響飛機的安全使用。通常可用下述兩種方法之一，或互相參照進行。

理論法 　根據對於道面結構各組成部分的現場鑑定(包括取樣)或施工記錄,按與設計相反的步驟,對道面的強度予以評定。

實驗法 　用靜荷載或震動荷載對道面載入，並以比較精確的方法測出道面承載時形變的彎沉盆數據，然後算出道面的強度。

道面強度通報 　為保證飛機起降的安全，國際民用航空組織於1981年在國際民用航空組織公約附屬檔案十四第六版中，規定了各會員國對向外開放的飛機場，施行道面強度通報。中國民用航空局也已採用。通報方法為：

對於重量大於5700公斤的重型飛機使用的道面，用飛機等級序號-道面等級序號法 (ACN-PCN)通報。ACN表示飛機在規定的標準地基強度的道面上的相對影響序號。PCN表示運行次數不受限制的道面承載強度的序號。當飛機的ACN等於或小於道面的PCN時，表明這種飛機可在該道面上不受限制地運行。

國際民用航空組織已制定了現在使用的飛機等級序號ACN的資料，可供查閱。道面等級序號PCN可用技術評價法或使用飛機的經驗制定。通報方法如：

例如:剛性道面、中強度土基、中胎壓、用技術評價法制定的道面等級序號為70,則應通報為：PCN70/R/B/X/T。

對於飛機重量等於或小於5700公斤的輕型飛機使用的道面，只須通報最大允許的飛機重量和最大允許的輪胎壓力。如飛機重量4000公斤，輪胎壓力限度 0.5兆帕，則應通報為：4000公斤/0.5兆帕