Mi az alépítmény?

Az alépítmény az a talajréteg, amely a burkolatszerkezet alapját képezi.

Az alépítmény az alsó alapréteg, az alapréteg és a kopóréteg alatt helyezkedik el. Azt a terhelést viseli, amelyet ezek a rétegek szétosztanak. A terhelési feszültség mélységgel csökken, ezért az irányadó alépítményi feszültség általában az alépítmény tetején van. A fölötte lévő rétegeknek ezt a feszültséget olyan értékre kell csökkenteniük, amely nem okoz túlzott alakváltozást vagy elmozdulást az alépítmény talajában (FAA AC 150/5380-6C).

Az FAA AC 150/5320-6G az alépítményt a repülőtéri burkolat négy egyformán fontos része közé sorolja. A másik három a burkolóanyagok, az alkalmazott terhelések és az éghajlat.

Az alépítmény szilárdságának leírása

• Kaliforniai teherbírási arány (CBR). Behatolási vizsgálat ASTM D1883 szerint. A 15-ös CBR azt jelenti, hogy a talaj a szabványos zúzott mészkő ellenállásának 15 százalékát nyújtja. A laboratóriumi vizsgálat a helyszíni anyagot használja, az építés nedvességtartalmára és sűrűségére újra tömörítve, és átitatva. Egy burkolat alapja körülbelül 3 év után közel teljes telítettséget ér el, és az átitatott vizsgálat ezt az állapotot képviseli. Kavicson a vizsgálat gyakran túl magas értékeket ad, ezért az FAA tervezési eljárás az E értékét 50 000 psi-ben (CBR 33) korlátozza.
• Rugalmassági modulus (E). Finomszemcsés, nem duzzadó talajra az E psi-ben mért értéke körülbelül 1 500-szorosa a CBR-nek. MPa-ban az E körülbelül 10-szerese a CBR-nek. Az AC ezt közelítő összefüggésnek nevezi.
• Az alépítmény ágyazási modulusa (k). Az AASHTO T 222 szerinti lemezes teherbírási vizsgálat ad k értéket a merev burkolat tervezéséhez. A lemez 30 hüvelyk (762 mm) széles.
• Alépítményi kategória az ACR-PCR-hez. A jelentett szilárdság négy, E alapján meghatározott kategóriát használ. Az A 150 MPa vagy több. A B 100 MPa-tól 150 MPa-ig terjed, azt nem elérve. A C 60 MPa-tól 100 MPa-ig terjed, azt nem elérve. A D 60 MPa alatt van. A kategória része a PCR-jelentésnek (ICAO 14. melléklet, I. kötet, FAA AC 150/5335-5D).

Gyenge alépítmény javítása

• Ha az alépítmény átlagos szilárdsága CBR 5 alatt van (E körülbelül 7 500 psi), az AC javítást ajánl. A tervező vegyi vagy mechanikai módszert, vagy cserét alkalmazhat.
• Ha CBR 3 alatt van (E körülbelül 4 500 psi), az AC szerint stabilizálással vagy cserével kell javítani az alépítményt.
• Az AC emellett az alábbi esetekben a stabilizálást is megfontolandónak tartja:
  • rossz a vízelvezetés
  • fagyhatás lép fel
  • időnként víz árasztja el a területet
  • stabil munkaplatformra van szükség
• A geoszintetikus anyag repülőtereken leggyakoribb alkalmazása, hogy megakadályozza a finomrészek mozgását az alapréteg felé. Az FAA egyetlen geoszintetikus anyag esetén sem engedi vékonyabb burkolatszerkezet alkalmazását.

A tömörítéshez a FAARFIELD számítja ki, milyen mélységben és sűrűségben kell tömöríteni az alépítményt. Az ASTM D698 szabványt használja 60 000 lb (27 200 kg) alatti légijárművekre, az ASTM D1557-et pedig 60 000 lb-tól felfelé. Az építési előírás, a P-152 tétel szerint a hengerlés előtt az anyag nedvességtartalma legfeljebb 2 százalékkal térhet el az optimálistól.

Fagy, duzzadás és víz

A fagyhatás egyenetlen fagyemelkedést és a talajszilárdság csökkenését okozhatja a tavaszi olvadáskor. Az AC a talajokat FG-1-től FG-4-ig terjedő fagycsoportokba sorolja. Az FG-4 talajok, amelyek közé az iszapok tartoznak, a legérzékenyebbek.

A folyási határa 40 felett és a plaszticitási indexe 15 felett lévő agyagtalajok duzzadhatnak. Az AC kezelést ír elő, ha az optimálisnál 2 és 3 százalékkal nagyobb nedvességtartalomra tömörített talaj az ASTM D1883 vizsgálatban 3 százaléknál jobban duzzad.

Az AC vízelvezető réteget ajánl a 60 000 lb-nál nehezebb légijárműveket kiszolgáló burkolatokhoz. Ajánlja akkor is, ha sok víz van a felszín alatt, és a talaj áteresztőképessége 20 ft/nap alatt van. Hatékony réteg a futópályák és gurulóutak alatt 24 óra alatt 85 százalékot vezet le. A perontér alatt 10 nap alatt vezet le 85 százalékot.

Jelek a burkolat felületén

A PAVER kézikönyvek a felületi károsodások egy részét az alépítményhez kötik:

• A mélyedés az alapozó talaj süllyedéséből származhat. Vízállás alakul ki benne, és futópályán vízen csúszást okozhat.
• A kerékvágás bármely rétegben, így az alépítményben is fellépő maradandó alakváltozásból ered.
• A dudorodást általában az alépítmény fagyhatása vagy duzzadó talaj okozza.
• A betonburkolaton a pumpálás foltokat hagy, és alapréteg- vagy alépítményi anyag marad a hézagok és repedések közelében.

Ezek a jelek lehetséges problémára utalnak. Az okot fúrások és vizsgálatok tárják fel.