نبذة عن أرصفة المطارات:
هيكل رصف التربة وأنماط الضرر:
يتطلب تطوير المطارات في حالات الطوارئ سرعة البناء، ومع ذلك فإن هذه المطارات عادة ما يكون لها فترات استخدام قصيرة، من عدة أسابيع إلى سنوات، لذلك فإن التحميل المتكرر أقل أهمية في تصميم أرصفة المطارات المؤقتة مقارنة بالمطارات الدائمة، علاوة على ذلك يمكن تجاهل الآثار طويلة المدى على البيئة الطبيعية.
كما أن المتانة ليست ضرورية، لذلك يجب أن يسمح تصميم هياكل رصف التربة قدر الإمكان باختيار المواد والبناء بسهولة، ويجب أن تكون الطبقة الهيكلية رفيعة قدر الإمكان، علاوة على ذلك وإذا أمكن يجب اختيار المواد المتاحة محليًا كمكونات رئيسية لتقليل متطلبات نقل المواد السائبة، لذلك فإن المدرج الأكثر مثالية هو بسيط ويمكن تطويره باستخدام طريقة بناء بسيطة في الموقع.
مع تلبية متطلبات عدد محدد مسبقًا من إقلاع الطائرات وهبوطها، حيث يتكون هيكل رصف التربة المستخدم بشكل شائع من طبقة أساسية معززة وتربة أرضية مضغوطة، وإذا كانت الطبقة الأساسية لا تفي بالمتطلبات، فيمكن رصفها أو إضافة طبقات إضافية، والتي يمكن أن تتخذ عدة أشكال مثل طبقة أساسية إضافية، أو مادة وظيفية، أو ألواح طرق مجمعة.
وفقًا للخصائص التشغيلية لمدرج التربة، بالإضافة إلى الملاحظات والبيانات الإحصائية حول ظروف الأضرار التي لحقت بأرصفة المطارات، يمكن تحديد ثلاثة أنماط ضرر رئيسية لرصيف التربة التي تحدث تحت العمل المشترك لحمل الطائرة والظروف الطبيعية وهي:
- شقوق التعب والشقوق المتقلصة لدرجة الحرارة والشقوق الجافة المتقلصة على رصيف التربة المقوى شبه الصلب.
- تحت تحميل التعب، تشوه دائم على الطبقة السطحية والطبقة الأساسية، مما يؤدي إلى تلف التشوه الناجم عن التمزق.
- أضرار القص على سطح المدرج وتآكل الطبقة السطحية والحفر والمنخفضات الناتجة عن الغبار السائب.
إضافةً إلى ذلك فقد تشبه عملية تطور الشقوق هذه في التربة عملية تكوين شقوق عاكسة في الرصيف، وفي ظل الضغوط العالية، تتوسع الشقوق تدريجياً إلى أعلى من أسفل الطبقة، حيث يمكن تقسيم العملية إلى ثلاث مراحل: قبل التكسير بالإجهاد، وأثناء التكسير الناتج عن التعب وبعد التكسير الناتج عن التعب.
عمر خدمة رصيف التربة:
نظرًا لقصر عمر خدمة رصيف التربة المستخدم في مهابط الطائرات في حالات الطوارئ، فإن الشقوق المتولدة على رصيف التربة تحت حمولة الطائرة بشكل عام لا تصل إلا إلى المرحلة “قبل تكسير التعب”، حيث لا يزال الأمر يتطلب فترة معينة من التطوير والتطور للوصول إلى المرحلة التي يؤدي فيها التدهور الكامل للرصيف إلى التصدع، بحيث لا يلبي المدرج متطلبات حركة الطائرات، وفي الوقت نفسه تشير الأبحاث إلى أنه حتى في حالة وجود تشققات في المراحل المتوسطة والأخيرة، يمكن لبنية رصف التربة أن تحافظ على حالة “الخدمة مع الشقوق”، علاوة على ذلك يمكن إصلاح الأضرار الوظيفية التي لحقت برصيف التربة.
لإلى جانب ذلك فقد يشير التحليل المقارن إلى أن تشوه الشبق هو وضع الضرر الأكثر شيوعًا والأكثر أهمية، حيث أن الطبقة السطحية رقيقة مع قوة منخفضة، لذلك يمكن أن تولد حمولة الطائرة شقوقًا كبيرة على الطبقة السطحية في المراحل الأولى من تكسير إجهاد الطبقة الأساسية، حيث تكون هذه الظاهرة أكثر وضوحًا أثناء إقلاع وهبوط الطائرات ذات الأحمال الكبيرة وضغط الإطارات المرتفع، حيث يمكن للطائرات الكبيرة الإقلاع والهبوط بنجاح على مدرج أرضي بشرطين:
- يجب أن تحتوي الطائرة على عدد كبير من العجلات الرئيسية، مما يقلل من ضغط الإطارات ويوزع القوى المؤثرة على السطح بشكل أكثر اتساقًا.
- يجب تعديل هبوط الطائرة وإقلاعها من مدارج التربة بشكل خاص، على سبيل المثال يمكن لعكس الاتجاه الخاص تقصير مسافة الهبوط وتقليل تأثير التمزق عن طريق تفريغ تدفق الهواء من المحرك إلى جسم الطائرة بزاوية معينة.
