The impact of a geogrid system on load-bearing capacity of natural airfield pavements

• Autorzy: Wesołowski M. , Kowalewska A.

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2020.131795

Warianty tytułu

PL

Wpływ systemu geokrat na stan nośności naturalnych nawierzchni lotniskowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Natural airfield pavements divide into soil and turf pavements. Turf pavement is a soil pavement covered with a developed grass layer that reduce soil moisture level, thus increasing its' resistance and extending exploitation period. Natural airfield pavements are formed through appropriate ground preparation. This pavement should be constructed in such a way as to have sufficient load-bearing capacity, which directly affects the safety of flight operations by aircraft. The current research indicates that a significant part of natural airfield pavements in Poland does not meet the requirements for load bearing capacity and require reinforcing. The article provides an example of reinforcing the natural airfield pavement with a system of geogrids. The paper describes what research was performed in order to measure the load-bearing capacity of natural airfield pavements and analyses the obtained results.

PL

W artykule przybliżono pojęcie naturalnych nawierzchni lotniskowych, które dominują na lotniskach aeroklubowych, sportowych i użytku wyłącznego, ale występują także na lotniskach wyższych klasach technicznych. Zarówno na lotniskach klas niższych, jak i na lotniskach klas wyższych dobrze przygotowana nawierzchnia naturalna jest podstawą do bezpiecznego wykonywania operacji lotniczych. Jak wynika z dotychczasowych wyników badań, stan naturalnych nawierzchni lotniskowych w Polsce, w dużej części nie spełnia wymagań odnośnie nośności i wymaga wzmocnienia. W pracy zaproponowano wzmocnienie nawierzchni naturalnej poprzez zastosowanie systemu geokrat, czyli geosyntetyków komórkowych. W tym celu wykonano szereg badań poligonowych mających na celu określenie nośności naturalnych nawierzchni lotniskowych przed zastosowaniem wzmocnienia oraz po jego zastosowaniu. Analiza wyników z przeprowadzonych badań dostarczyła informacji, że nośność badanej nawierzchni naturalnej po wzmocnieniu systemem geokrat wzrosła o około 30%. Wartość modułu sprężystości dla niewzmocnionej nawierzchni naturalnej wyniosła 54 MPa, natomiast moduły odkształcenia warstw ulepszonych wyniosły średnio 81 MPa z badania płytą VSS oraz 128 MPa z badania ugięciomierzem lotniskowym HWD. W omawianym przypadku oprócz geosyntetyków komórkowych zastosowanych do wzmocnienia nawierzchni naturalnej, zaprojektowano i wykonano technologię wzmocnienia podłoża, która również miała wpływ na polepszenie nośności nawierzchni. W związku z tym, kolejnym etapem prac będzie wykonanie badań poligonowych polegających na pomiarze nośności naturalnych nawierzchni wzmocnionych systemem geokrat, ale bez zastosowania ulepszenia warstw gruntu leżących poniżej warstwy darniowej. Badania będą polegały na użyciu geokraty w rzeczywistych warunkach gruntowych.

Słowa kluczowe

EN

natural pavement; airfield pavement; reinforcement; geogrid system; geocells; load bearing capacity; California bearing ratio; CBR

PL

nawierzchnia naturalna; nawierzchnia lotniskowa; wzmocnienie; system geokrat; geokomórki; nośność; wskaźnik nośności CBR

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 66, nr 2
• Strony: 45--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Wesołowski M.

• Airfield Pavement Division, Air Force Institute of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kowalewska A.

• Airfield Pavement Division, Air Force Institute of Technology, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Airfield guidelines. Technical assessment of sod pavements on a sandy and sandy-loam subsoil, Air Force Institute of Technology, Warsaw, 1967.
• 2. C. Kraszewski, B. Gajewska, Methods for determining the load bearing capacity of the road subgrade - requirements and tests, Road Construction Vademecum, 2016.
• 3. Defence standard NO-17-A503:2017 Airfield pavements. Natural airfield pavements. Load bearing capacity tests.
• 4. Doc 9157 AN/901 Aerodrome Design Manual Part 1 Runways. ICAO, 2006.
• 5. J. Marszałek, Airports construction. Part II. Pavement calculation, Military University of Technology, Warsaw, 1984.
• 6. K. Łach, Review and systematics of geosynthetics, Highways Magazine, 3/2017.
• 7. K. Kazimierowicz-Frankowska, Principles of modelling the work of the geosynthetic reinforcement used for reinforcing the road construction, Maritime Engineering and Soil Technology, 1/2013.
• 8. L. Zhang, M. Zhao, C. Shi, H. Zhao, Bearing Capacity of geocell reinforcement in embankment engineering. Geotextiles and Geomembranes 28, 475-482, 2010
• 9. M. Wehbi, P. Musgrave, The use of Geocells reinforcement to improve the structural performance of the railway track bed in the UK. Permanent Way Institution, 2018.
• 10. P. Nita, Construction and maintenance of airfield pavements. Transport and Communication Publishers, Warsaw, 2008.
• 11. S.L. Webster, Investigation of beach sand trafficability enhancement using sand-grid confinement and membrane reinforcement concepts. Report 1 Sand Testing Sections 1 and 2. DTIC Document, 1979.
• 12. S. Wu, S. Sargand, Use of dynamic cone penetrometer in subgrade and base acceptance. Ohio University, April 2007.
• 13. Vademecum of the Airfield Service part I, Ministry of National Defence. Air Force Command. Poznań, 1974.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).