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Airfield Area and Obstacle Free Space Management for Civil Airport
机场飞行区场道和净空管理
Airport College, Civil Aviation University of China
中国民航大学机场学院 王维
13072205511
Mr.weiwang@263.net
目 录
一、 飞行区管理特点及工作分析............................................................................................1
（一） 飞行区管理的工作特点...............................................................................................1
（二） 机场飞行区管理...........................................................................................................1
（三） 主要问题及其解决途径...............................................................................................2
二、机场飞行区管理有关法规.................................................................................................3
（一） 国际民航组织...............................................................................................................3
（二） 美国FAA有关咨询通告...............................................................................................6
（三） 国家法规、标准...........................................................................................................7
（四） 行业法规、标准...........................................................................................................7
三、 机场飞行区及其主要设施要求.......................................................................................9
（一） 飞行区...........................................................................................................................9
（二） 对机场飞行区的基本要求.........................................................................................10
（三） STW CLW RESA R-STRIP.................................................................................11
四、 机场道面...............................................................................................................................15
（一） 机场道面定义和结构.................................................................................................15
（二） 对机场道面的基本要求.............................................................................................16
（三） 刚性、柔性道面特性比较.........................................................................................16
（四） 机场道面不同区域受载特点分析.............................................................................17
（五） 刚性道面分仓与接缝.................................................................................................17
五、 机场道面综合评价.............................................................................................................22
（一） 评价对象和目的.........................................................................................................22
（二） 评价内容.....................................................................................................................22
（三） 评价依据.....................................................................................................................22
（四） 道面损坏调查和完好性评价.....................................................................................23
（五） 道面强度检测.............................................................................................................25
（六） 道面平整度检测与评价.............................................................................................26
（七） 道面摩阻性评价.........................................................................................................26
（八） 道面剩余寿命估算.....................................................................................................28
（九） 维修对策.....................................................................................................................28
（十） 道面综合评价方法选择.............................................................................................28
六、 机场飞行区技术进展........................................................................................................28
（一） 机场道面管理系统(APMS).......................................................................................28
（二） 人工草皮.....................................................................................................................29
（三） 道面FOD探测.............................................................................................................29
（四） 拦阻道面.....................................................................................................................30
I
II
（五） 道面破损风险评估.....................................................................................................31
七、 机场环境控制（保护）及其内涵.................................................................................31
八、机场净空管理有关法规、标准.....................................................................................31
九、机场净空定义、管理对象及其管理重要性..............................................................33
十、附件14障碍物限制面（OLS面）作用及其标准..................................................35
十一、其它净空要求和规定.......................................................................................................40
十二、障碍物航行研究................................................................................................................42
十三、障碍物计算相关的坐标和高程知识..........................................................................45
十四、障碍物影响判断的一般计算流程...............................................................................47
十五、净空管理软件及其特点..................................................................................................48
一、
飞行区管理特点及工作分析
（一）
飞行区管理的工作特点
1．
繁多的工作内容
2．
广大的工作空间
3．
严格的设施标准
4．
紧迫的保障要求
5．
沉重的安全责任
（二
） 机场飞行区管理
1． 环
境控制
1） 机场净空（固定物障碍物、漂浮物、烟雾）
2） 电磁环境
（NDB/VOR/DME/ILS，LLZ、GP临界区/敏感区保护）
3） 动物侵害防范（鸟击防范、其他动物侵害）
2．设
施维护
（1） 机场
道面
1） 保
洁清扫
2） 破
损维修
3） 污
染消除（除胶、除冰雪）
4） 检
测评价（摩阻性、完好性、平整度、强度）
（2） 目视
助航设施
1） 标
志
2） 标
记牌
3） 灯
光
（3） 土质
区
（4） 排水
设施
（5） 围界
/巡场路
（6） 巡视
检查
1
3．机
具设备管理与维修
（1）
检测、测量设备
（2）
清扫设备
（3）
标志喷涂设备
（4）
除冰雪设备
（5）
驱鸟设备
（6）
灯光设备
（7）
平整碾压割草设备
（8）
道面维修设备
（9）
巡视检查设备
（10） 其
它
4． 运
行安全与秩序管理
施工（主要是不停航施工）协调、管理
（三）
主要问题及其解决途径
1.
补充、完善标准、规章
2.
改善技术管理手段（道面、净空、检测）
3.
提高设备装备水平
4.
引进新的技术和设备
5.
提高从业人员素质（晋级、职称等）
《机场场务员国家职业标准》及其相关要求
项 目
初级
中级
高级
技师
高级
技
师
职业道德
5%
5%
5%
5% 5%
基本要求
基础知识
35%
20%
15%
5%
5%
飞行区地面设施巡查
—
20%
—
—
—
机场道面维修
25%
20%
25%
20%
15%
标志线维护
10%
10%
10%
—
—
土质地带维护
10%
10%
10%
5%
—
道面表面功能检测与评价
—
—
15%
15%
20%
净空管理
—
—
10%
15%
20%
鸟害防治
15%
15%
10%
15%
15%
除冰除雪作业组织
—
—
—
10%
5%
相关技能
培训指导
—
—
—
10%
15%
合计
100%
100%
100%
100%
100%
2
二、
机场飞行区管理有关法规
（一）
国际民航组织
1.
国际民用航空公约附件
（ Annexs to the Convention on International Civil Aviation ）
Annex 1
Personnel Licensing
附件1
人员执照的颁发
Annex 2
Rules of the Air
附件2
空中规则
Annex 3
Meteorological Service for International Air Navigation
附件3
国际航空气象服务
Annex 4
Aeronautical Charts
附件4
航图
Annex 5
Units of Measurement to be Used in Air and Ground Operations
附件5
空中和地面运行中所使用的计量单位
Annex 6
Operation of Aircraft
附件6
航空器的运行(2册)
Annex 7
Aircraft Nationality and Registration Marks
附件7
航空器国籍和登记标志
Annex 8
Airworthiness of Aircraft
附件8
航空器的适航性
Annex 9
Facilitation
附件9
简化手续
Annex 10
Aeronautical Telecommunications
附件10
航空电信(3册)
Annex 11
Air Traffic Services
附件11
空中交通服务
Annex 12
Search and Rescue
附件12
搜寻与救援
Annex 13
Aircraft Accident and Incident Investigation
附件13
航空器事故和事故征候调查
Annex 14
Aerodromes
附件14
机场 (2册)
Annex 15
Aeronautical Information Services
附件15
航行情报服务
Annex 16
Environmental Protection
附件16
环境保护(2册)
Annex 17
Security: Safeguarding International Civil Aviation Against Acts of Unlawful Interference
附件17
防止对国际民用航空进行非法干扰行为的安全保卫
Annex 18
The Safe Transport of Dangerous Goods by Air
附件18
危险品的安全航空运输
《附件14》
国际标准和建议措施
国际民用航空公约 附件14
机场
卷Ⅰ 机场设计与运行
第4版
2004年7月
国际民用航空组织 3
标准性质
作为国际民航组织成员国 必须 遵守的标准。
不一致时要作差异性通报。
版本沿革
第1版：1951.11.01 机场、航路和地面助航设施专业会议
第2版： 1995.07.24 航行大会目视助航专门小组会议和秘书处
第3版： 1999.07.19 航行大会目视助航专门小组会议和秘书处
第4版： 2004.07.12 航行大会目视助航专门小组会议和秘书处
《附件14》条款形式
标准（Standards） 保障航空安全和正常的必要条款，各缔约国必须遵守。不能遵守时，必须根据公约第38 条通知国际民航组织理事会。
建议措施（Recommended Practice）对保障航空安全、正常和效率是有利的，各缔约国应尽可能遵守。
3.1.23 建造的跑道表面即使处于潮湿状态仍须具有良好的摩阻性。
3.1.24 建议为检验道面摩阻特性是否达到设计要求，新建跑道或面层重做后的跑道的表面摩擦系数应采用具有自湿装置的连续摩阻测试仪来测量。
3.3.1 在基准代字为D、E或F的跑道末端未设有滑行道或掉头滑行道时，必须设置跑道掉头坪以便使飞机进行180度转弯。见图3-1。
图3－1 典型跑道掉头坪布置
3.3.2 建议－在基准代字为A、B或C的跑道末端未设有滑行道或掉头滑行道时，应设置跑道调头坪以便飞机进行180度转弯。
4
9.2.21在最佳的能见度和地面条件下，机场救援与消防服务对每条运行跑道任一地点最多不超过3min应答时间。
9.2.22 建议救援和消防勤务的工作目标应在最佳能见度和地面条件下，不超过2min的应答时间内到达每条运行跑道的任一点。
2.
国际民航组织9137号文件——
《机场勤务手册（Airport Services Manual）》
分册名称
版本
年份
修订
第1部分—救援与消防（Rescue and Fire Fighting）
3
1990
1995
第2部分—道面表面状况（Pavement Surface Conditions）
4
2002
第3部分—控制和减少鸟类（Bird Control and eduction）
3
1991
第4部分—雾的消除 (Fog Dispersal)
1
2004
第5部分—移去损坏的飞机
Removal of Disabled Aircraft
3
1996
第6部分—障碍物控制 Control of Obstacle
2
1983
第7部分—机场应急计划 Airport Emergency Planning
2
1991
第8部分—机场运行勤务 Airport Operational Services
1
1983
第9部分—机场维护措施
Airport Maintenance Practices
1
1984
3.
国际民航组织9157号文件——
《机场设计手册（Aerodrome Design Manual）》
分册名称
版本
年份
修订
第1部分—跑道
Runways
3
2006
2006
第2部分—滑行道、机坪和等待坪
Taxiways, Aprons and Holding Bays
4
2005
2005
第3部分—道面
Pavements
2
1983
1985
1989
第4部分—目视助航设备
Visual Aids
4
2004
2004
第5部分—电气系统
Electrical Systems
1
1983
第6部分—易折性
Frangibility
1
2006
5
4.
国际民航组织9184号文件——
《机场规划手册（Airport Planning Manual）》
分册名称
版本
年份
修订
第1部分—总体规划 Master Planning
2
1978
1990
第2部分—土地使用和环境控制
Land Use and Environmental Control
3
2002
2003
第3部分—咨询/建设服务指南
Guidelines for Consultant/Construction Services
1
1983
5.
其他
9774号《机场许可证颁证手册》
9332号《国际民航组织鸟击信息系统 (IBIS) 手册》
9476号《地面活动引导与控制系统 (SMGCS) 手册》
……
（二
） 美国FAA有关咨询通告
AC 150/5320-6D．Airport Pavement Design and Evaluation．1995
AC 150/5320-12C, Measurement, Construction, and Maintenance of Skid-Resistant Airport Pavement Surfaces
AC 150/5200-18C, Airport Safety Self-Inspection
AC 150/5200-30A , Airport Winter Safety and Operations
AC 150/5300-14 Design of Aircraft Deicing Facilities
AC 150/5320-5B Airport Drainage
AC 150/5335-5 Standardized Method of Reporting Airport Pavement Strength PCN
AC 150/5210-6D, Aircraft Fire and Rescue Facilities and Extinguishing Agents
AC 150/5320-17, Airfield Pavement Surface Evaluation and Rating Manuals
AC 150/5345-28E, Precision Approach Path Indicator (PAPI) Systems
AC 150/5210-22, Airport Certification Manual (ACM)
AC 150/5320-6D, Change 3, Airport Pavement Design and Evaluation
AC 150/5340-30, Design and Installation Details for Airport Visual Aids
AC 150/5300-13 Airport Design
AC 150/5325-4A Runway Length Requirements for Airport Design
AC 150/5340-26 Maintenance of Airport Visual Aid Facilities (8-26-82
AC 150/5200-30A Airport Winter Safety and Operations (10-1-91)
AC 150/5200-32A Reporting Wildlife Aircraft Strikes (12-22-2004).
AC 150/5210-2A Airport Emergency Medical Facilities and Services
6
（三）
国家法规、标准
《中华人民共和国民用航空法》
《中华人民共和国民用航空安全保卫条例》
国务院令553号 民用机场管理条例，2009年
GB9660-88 《机场周围飞机噪声环境标准》
GB9661-88 《机场周围飞机噪声测量方法》
GB/T 16177-1996 《公共航空运输服务质量标准》
GB/T 18360-2001 《公共航空运输服务质量评定》
GB/T 16298-1996 《民用机场环境卫生标准》
GB 18040-2000 《民用航空机场应急救护设备配备》
GB/T 10001 《标志用公共信息图形符号》
（四）
行业法规、标准
1. 《
民用机场飞行区技术标准》
1） 标
准性质： 强制性行业标准，最重要的飞行区标准
汉化版《附件14》
2）
版本沿革
《民用航空运输机场飞行区技术标准》（MHJ1-85）
《民用机场飞行区技术标准》（MH5001-2000）
（吸纳99年第3版内容）
《民用机场飞行区技术标准》（MH5001-2006）
（吸纳04年第4版内容）
2. 规
划、设计标准
《民用航空运输机场水泥混凝土道面设计规范》（MHJ 5004-95）
《民用机场沥青混凝土道面设计规范》（MHJ 5010-1999）
《民用机场总体规划规范》（MHJ 5002-1999）
《民用航空支线机场建设标准》（MH5023-2006）
《民用机场航站楼计算机信息管理系统工程设计规范》（MH/T 5018-2004）
……
3. 施
工标准
《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》（MHJ5006-2002）
《民用机场飞行区沥青混凝土道面施工技术规范》（MHJ 5011-1999）
《民用机场飞行区土石方与道面基础施工技术规范》（MHJ 5014-2002）
《民用机场飞行区排水工程施工技术规范》（MHJ 5005-2002）
……
7
4. 行
业推荐标准
《民航机场服务质量标准》
5. 民
航总局、机场司有关法规、文件
民用机场使用许可规定（总局令）
民用运输机场应急救援规则（总局令）
民用机场总体规划管理规定（总局令）
民用机场航空器活动区道路交通管理规则（总局令）
民用机场除冰除雪工作实施办法（司管理文件）
民用机场飞行区适用性检查实施办法（司管理程序）
机场鸟害防治方法（司咨询通告）
民用机场飞行区场地维护手册（司工作手册）
民用机场运行安全管理规定（191号令）
6. 与
场道维护关系密切的规章
行业标准．民用机场飞行区技术标准
民航总局191令.民用机场运行安全管理规定（CCAR-140）
行业标准．民用机场道面评价管理技术规范（MH/T 5024-2009）
行业标准．民用机场飞行区场地维护技术规程（报审稿）
8
三、
机场飞行区及其主要设施要求
（一）
飞行区
1.
定义
Annex14 ：
运转区（maneuvering area） 机场内用于飞机起飞、着陆和滑行的部分，但不包括机坪。
活动区（movement area） 机场用于飞机起飞、着陆和滑行的部分，由运转区和机坪组成。
《民用机场飞行区技术标准》：
飞行区（airfield area）： 供飞机起飞、着陆、滑行和停放使用的场地。包括：升降带、跑道端安全区、滑行道、机坪以及机场净空。
2.
飞行区包含设施
机场净空
跑道、滑行道、机坪
停止道、净空道、跑道端安全区
升降带、滑行带
目视助航设施（标志、标记牌、灯光等）
3.
飞行区等级
要素I
要素II
代码
飞机基准飞行
场地长度(m)*
代字
翼展(m)
主起落架
外轮距(m)
举例
1
< 800
A
< 15
< 4.5
2
800—< 1200
B
15—< 24
4.5 —< 6
SH360
3
1200—< 1800
C
24—< 36
6 —< 9
福克100 AN24
C
24—< 36
6 —< 9
B737 MD82 MD90 A320
D
36—< 52
9 —< 14
B757 B767 MD11 A310 A300 IL86
E
52—< 65
9 —< 14
B747 B777 A340
4
≥ 1800
F
65—< 80
14 —< 16
A380
* 指该飞机以规定的最大起飞质量，在海平面、标准大气条件、无风和跑道纵坡为零条件下起飞所需的最小飞行场地长度。
9
FAA分类
飞机进近速度类别
分类
进近速度S节 (knots)
A
S < 91
B
91 ≤ S < 121
C
121 ≤ S < 141
D
141 ≤ S < 166
E
166 ≤ S
1节=1.852Km/h
用于机场设计的飞机组类
分类
翼展(m)
I
W < 15
II
15 ≤ W < 24
III
24 ≤ W < 36
IV
36 ≤ W < 52
V
52 ≤ W < 65
VI
65 ≤ W < 80
（二
） 对机场飞行区的基本要求
1.
环境适航
2.
道面适航
3.
升降带和土质区适航
4.
目视助航设施适航
10
（三）
STW CLW RESA R-STRIP
1. 跑
道长度要求
（1） 影响跑道长度的因素
飞机性能
机场温度 （ 1℃↑ → 1% ↑）
机场标高（气压） （ 43m↑ → 1%↑）
跑道纵坡 （ 有效坡度0.14% ↑ → 1%↑）
风
跑道表面状况
（2） 跑道长度要求
满足正常起飞
满足一发失效时继续起飞，或
满足一发失效时放弃起飞
满足正常着陆
（3） 平衡场地长度
决断速度的概念
平衡场地长度（或等长跑道长度）的概念
11
2. 停
止道
（1）
设置目的
减少跑道全强度道面长度，弥补飞机出现故障放弃起飞时全强度道面长度的不足，保障飞机在其长度内停住。
（2）
标准
宽度：等于与其相联接跑道（含道肩）的宽度
长度：根据关键机型经设计计算确定
坡度：与跑道相同
强度：提供安全的机轮支撑（不一定高级道面）
摩阻性：良好
（3）
停止道与防吹坪的区别
3.
净空道
（1）
设置目的
确保全强度跑道长度较短情况下飞机能安全完成初始爬升
（达到10.7m），由机场当局控制
（2）
标准
起点： 可用起飞滑跑距离末端
长度： 根据关键机型经设计计算确定
不得大于可用起飞滑跑距离的一半
宽度：跑道中线延长线向两侧延伸不少于75m（150m）
坡度：升坡不大于1.25％
其他：危险设施移去，导航设备易折
12
净空道、停止道设置情况
无净空道、无停止道
只有净空道
只有停止道（两端均设）
有净空道、有停止道
4.
跑道公布距离
TORA——可用起飞滑跑距离 = 跑道长度
TODA——可用起飞距离 = 跑道长度+净空道长度（有时）
ASDA——可用加速-停止距离 = 跑道长度+停止道长度（有时）
LDA —— 可用着陆距离 = 从跑道入口算起的跑道长度
5.
跑道端安全区（RESA）
设置目的：减少飞机冲出跑道及提前接地时遭受损坏的危险。
要求：平整、坚实，无障碍物
13
6.
升降带（Runway Strip）
升降带是跑道周边一定范围的事故缓冲区
（1）
升降带范围
（2）
升降带平整范围
（3）
对升降带的要求
1）
几何要求（平面尺寸、坡度、与道面平齐）
2）
物体清除
3）
平整、密实
（4）
土质区密实度
要求：
第52条 升降带平整区和跑道端安全地区的土质密实度不得低于87%（重型击实法）。对升降带平整区和跑道端安全地区的碾压和密实度测试，每年不得少于两次。
14
土的干密度：
为湿土（包括土和水）中的土与湿土体积之比，即： SdWSmVρ= kg/m3
上式中，dρ —— 土的干密度，kg/m3
—— 干土质量，kg Sm
SWV —— 湿土（包括土和水）的体积，m3
在最佳含水量时 dρ=最大干密度d,maxρ
根据民航规定，d,maxρ应采用“重型击实法”进行测定
土的密实度K dd,maxK100%ρρ=× SSWSWdSWSWSSWSWSSSmmm/mmmVVm1+1+100mm ρρρρ=====−
即： dw10.01w1+100ρρρ==+
上式中， dρ —— 土的干密度，kg/m3
ρ —— 湿土密度，kg/m3
SWm—— 湿土质量，Kg
—— 湿土体积，m3 SWV
—— 湿土中干土质量，Kg Sm
W —— 湿土中水与干土的质量百分比，%
四、
机场道面
（一）
机场道面定义和结构
1.
机场道面（Airport Pavement）定义
2.
机场道面结构
15
（二
） 对机场道面的基本要求
1.
足够的强度（Strength）
2.
足够的刚度（Rigidity）
3.
良好的抗滑性（Skid Resistance）
4.
良好的平整度（Roughness）
5.
良好的耐久性（Durability）
6.
表面清洁（Clean）
（三）
刚性、柔性道面特性比较
刚性道面与柔性道面比较
7.
接缝
1.
强度
8.
可修补性
2.
刚度
9.
扩建便利性
3.
整体性
10.
抗超载
4.
耐久性和使用寿命
11.
不停航施工
5.
抗侵蚀性
12.
标志反差度
6.
除胶、除冰雪
13.
初建费用
16
（四）
机场道面不同区域受载特点分析
1. 跑
道
正态分布
22()21P()2eξμσξπσ−−=
跑道横断面减薄
跑道纵向断面减薄
2. 滑
行道受载特点
3. 快
速出口滑行道受载特点
4. 机
坪受载特点
（五
） 刚性道面分仓与接缝
1. 分
仓及其目的
道面混凝土板的温度应力
年温差引起的伸缩应力
日温差引起的翘曲应力
17
板尺寸越大，伸缩应力和翘曲应力越大。
分块（亦称分仓）：用接缝将水泥混凝土板分割为较小尺寸的板块
分仓的目的：
消除或减小温度应力，避免不规则裂缝产生
便于施工
实现人工接缝，提供更好的传荷和防止渗入
分仓原则：
从力学性能上讲，若圆形强度为1，则正方形为0.76，矩形为0.76a/b。
为便于施工，一般采用矩形块。矩形板宽宜取4～5m，a/b= 1:1～1:1.25，b不得小于3m。h＜25cm时b不宜超过5m。h≥25cm时b≯6m。
一般按跑道、滑行道、机坪独立分块，但各部位尽量采用大小一致的板块
边、角、弯道等部位的非矩形块，其短边长不宜＜lm，板角不宜呈锐角或大于180°的角。做不到时，要加筋补强。
分块宜通缝（井字缝）连接，避免错缝，以免产生延伸裂缝。不能避免时，应采用胀缝或交接平缩缝隔开
跑道、滑行道分仓应尽量使主要机型飞机主轮从板中通过
道肩面层现浇时，应尽量使相邻道面板板长为道肩分块长整数倍，尺寸以1～3m为宜。分块宜接近或呈正方形。
垂直交叉和斜交处的分块设计示例
2. 水
泥混凝土道面板接缝设计
（1）接缝设计应达到的目的
1） 控
制收缩和翘曲应力所致裂缝出现的位置（控位）
2） 提
供板间荷载传递能力 （传荷）
3） 避
免板膨胀产生过大的压应力 （释胀）
4） 防
止水沿接缝下渗和杂物落入缝内（防渗、防杂物）
5） 满
足施工需要 （便利施工）
18
（2） 纵向
施工缝
位置：沿道面纵向，是铺筑施工的摊铺道接缝
型式：企口缝
拉杆企口缝（II=D、E时跑道中央的三条纵向缝）
注： 1-填缝料 2-半径10mm的圆弧 3-拉杆
（3） 横向
缩缝
设置目的：控制板横向收缩裂缝位置，并减轻翘曲应力和收缩应力。
接缝形式：假缝型（垂直摊铺方向的横向缩缝常常采用）
假缝加传力杆型。
假缝的传荷：依靠锯槽以下自然断裂面之间的骨料嵌锁
19
《规范》规定下列假缝内宜加设传力杆：
（1）未设胀缝跑道两端各100m内的假缝；
（2）其它邻近道面自由端的三条假缝；
（3）紧邻胀缝的三条假缝
（4） 胀缝
设置目的：为道面混凝土板受热膨胀留有一定空间，防止过大的热压应力引起板边角碎裂。
《规范》关于胀缝的规定：
尽可能少设或不设胀缝
在下列部位或情况下有必要设置胀缝：
道面与房屋、排水结构、柔性道面等固定构造物相接处
道面交接、交叉及弯道处（但板厚大于25cm且在夏季施工，以及交接处某一方向的道面长度较短时，可不设胀缝）
冬季浇筑混凝土道面（施工期间昼夜平均气温不超过5℃或最低气温低于-2℃）；
采用膨胀性大的集料（如砂岩或硅酸质集料）
胀缝型式： 滑动传力杆型
边缘钢筋型
1-传力杆 2-填缝料 3-胀缝板 4-传力杆涂沥青端
5-长10cm的套筒（留3cm空隙填泡沫塑料、纱头等）
6-主筋 7-箍筋 8-道面或其他构筑物
（5） 横向
施工缝
设置条件：施工结束时，或浇筑因故中断30分钟以上时，须设置横向施工缝。
位置：应设在分块设计确定的横缝（缩缝或胀缝）处，以保持道面接缝的整齐。
形式：设在胀缝处的横向施工缝采用滑动传力杆型
20
1-传力杆涂沥青端 2-填缝料 3-传力杆
（6） 交接
平缩缝
设置位置和条件：
在道面交接、交叉及弯道处不设胀缝时，用交接平缩缝
1-主筋 2-箍筋 3-填缝料
（7） 现浇
水泥混凝土道肩的接缝
纵向施工缝——平缝
横向缩缝——假缝
胀缝（必须设，间距为10～15m）
21
五、
机场道面综合评价
（一）
评价对象和目的
评价对象 —— 跑道、滑行道 和 机坪
评价目的：
（1）
现实状况评价
（2）
与机场现实和未来交通的适应性
（3）
找出主要问题，提出维护、维修建议措施
（二
） 评价内容
（1）
道面损坏状况调查和完好性评价
（2）
道面无损和有损强度检测
（3）
平整度检测与评价
（4）
摩阻性检测与评价
（5）
强度评价（PCN计算）
（6）
道面结构剩余寿命估算
（7）
道面维护、维修和技术管理建议
（三）
评价依据
（1）
设计、施工和维护、维修资料
（2）
历史、现实和未来航空业务量（架次、机型组合）
（3）
有关标准和规程
民用机场飞行区技术标准（MH5001—2006）
国际民用航空公约附件14—机场，卷I，机场设计和运行
民用航空运输机场水泥混凝土道面设计规范（MHJ 5004 -95）
民用机场沥青混凝土道面设计规范（MHJ 5010 - 1999）
22
（四）
道面损坏调查和完好性评价
1.
采用标准
PCI（Pavement Condition Index） —— 道面状况指数
2.
PCI方法优点
（1） 适
用于刚性、柔性道面
（2） 涵
盖各种损坏类型
（3） 与
道面实际损坏情况有良好相关性
（4） 损
坏类型折减曲线、综合修正曲线能客观反映道面损坏对使用性能的影响。
3.
破损分类
4.
PCI现场调查和计算
（1） 道面
分区
分区级别： 区域 → 子区 → 单元 → 板块
Branch Section Unit Slab 23
区域划分：根据功能
R（Runway） ： 起降、滑跑
T（Taxiway）： 滑行
A（Apron） ： 停放
（2） 单元
破损调查及其PCI确定
1) 调
查各单元，确定损害类型、数量和程度
2) 查
表确定每个损害的折减值DV
3) 计
算折减值总和 DV = a + b
4) 查
表确定CDV值（q为大于5的折减值个数）
5) 计
算 PCI = 100- CDV
5.
调查分析成果
（1） 确
定道面主导损坏类型
（2） 根
据PCI值确定跑道、滑行道和机坪的道面状况等级
24
（五
） 道面强度检测
1. 检
测方法（NDT、DT）及其优缺点分析
无损检测法（NDT）—— 如采用FWD（Falling Weight Deflectometer）
破损检测法（DT）—— 如钻芯取样
2. HW
D 检测目的
弯沉
接缝传荷能力
板底脱空情况
道面结构层模量
3. 结
构层模量反算
1） 基
层顶面反应模量
2） 土
基顶面反应模量
4. P
CN计算及其判断
（1） 道面
PCN计算（采用Westergaard公式）
（2） 道面强度的裕度分析
5.
超载限制
刚性道面 ACNPCN×100% 5%PCN−<
柔性道面 ACNPCN×100% 10%PCN−<
年超载运行次数不应超过年总运行次数约5%
25
（六
） 道面平整度检测与评价
（1） 道面
平整度不良（坑槽等）影响
（2） 平整
度指标
（3） 行业
标准要求
（4） I
RI（International Roughness Indicator）
测量方法
测试位置
检测成果
各测线每100米的国际平整度指数IRI（数表）
国际平整度指数曲线
（七）
道面摩阻性评价
1.
道面摩阻重要性及其主要影响因素
26
2.
测试设备要求——CFME
（1）
跑道摩阻测试车 （Runway Friction Tester Vehicle）
（2）
表面摩阻测试车 （Surface Friction Tester Vehicle）
（3）
抗滑测试仪拖车 （Griptester Trailer）
（4）
滑溜仪拖车 （Skiddometer Trailer）
（5）
μ仪拖车 （Mu-meter Trailer）
（6）
塔特拉摩阻测试车 （TATRA Friction Tester Vehicle）
3.
CFME测量位置
4.
评价标准
5.
其他评价手段
道面纹理状况
道面除胶历程
道面表面处置
运行记录
飞行员反映
雨后积水状况
27
（八
） 道面剩余寿命估算
（九
） 维修对策
（十
） 道面综合评价方法选择
1.
调查评价法
根据专业人员现场调查，结合道面设计参数、破损状况、使用历程、交通条件（架次和机型组合），对道面的PCI及其完好性、摩阻特性、平整度、强度（PCN）、结构剩余寿命等进行评价。具有：用时较短、对机场运行干扰小、评价费用较低的特点。
2.
检测评价法
根据专业人员现场调查和采用专用仪器设备（HWD、RSP），对道面的PCI及其完好性、摩阻特性、平整度、强度（PCN）、结构剩余寿命等进行全面评价。具有：系统全面、评价用时较长、对机场运行有一定干扰、评价费用较高的特点。
六、
机场飞行区技术进展
（一）
机场道面管理系统(APMS)
1. 我
国机场道面管理的问题
28
（1）
目前主要根据表观的巡视、检查对道面状况进行判断，缺乏先进、系统的道面评价方法、操作规程和技术手段。
（2）
目前主要对跑道道面摩阻性进行定期检测，对于机场道面的完好性、平整度、结构承载力等重要内容缺乏评判和控制，难以全面、有效地保障机场道面的服务性。
（3）
对于道面破损，基本采取随破随补、哪破哪补的维修方式，与国际民航组织倡导的预防性维护（Preventive Maintenance）尚有较大距离。各种规模的维修，特别是道面的中修、大修，没有形成系统的道面维修策略，缺乏科学的维修决策支持。
（4）
各种机场道面管理信息和技术资料的记录、存储、查询、更新、传递、共享大都依靠人工和传统的纸质文件，效率低下、易出差错、零乱无序。
（5）
机场当局对道面各种性状的变化规律和道面预期服务年限等无从把握，难以对各种技术历程、维护经验、检测数据和未来性状发展趋势等进行积累、分析和归纳。
（6）
道面日常管理（如道面巡视检查等）技术手段落后、工作效率低下，难以与机场的高密度交通和繁忙运行要求相适应。
2. 机
场道面管理系统构成及功能简介
（二
） 人工草皮
（三）
道面FOD探测
1. 机
场道面（跑道）外来物FOD及其危害
2. F
OD发现方法
29
方法
远距离
发现
精确
定位
覆盖
大区域
无缝隙
监视
目标
放大
昼夜
监视
坏天气
监视
自动
探测
连续
监视
人工
目视
雷达
摄像
红外
激光
雷达 完全实现 部分实现 完全不能实现
（四）
拦阻道面
1. 跑
道事故
1） 冲
出跑道（over-run）
2） 偏
出跑道（veer-off）
3） 着
陆目测低（under-shooting）
4） 着
陆目测高（over-shooting）
5） 跑
道侵入（runway-incursion）
6） 外
来物伤害（FOD）
EMAS —— Engineered Material Arresting System
30
（五
） 道面破损风险评估
2005年2月20日
南京禄口机场跑道关闭 06243600m1000m30cm30cm4.5m跑道中线
破损风险相关因素：
破损类型、程度和密度
破损位置
机型组合
七、
机场环境控制（保护）及其内涵
1． 第
I类保护：运营环境保护（环境适航）
1） 机
场净空保护
2） 电
磁环境保护（NDB/VOR/DME/ILS，LLZ、GP临界区/敏感区保护）
3） 适
应性生态环境保护（鸟击防范、其他动物侵害、植物、作物）
4） 适
应性的水文、地质环境
5） 其
它… …
2． 第
II类保护：环境污染控制（环境友好）
1) 机场噪声消减
2) 大气污染消减
3) 水污染消减
4) 固体废弃物污染消减
5) 生态环境保护
6) 其
它… …
八、
机场净空管理有关法规、标准
（一）
国际民航组织
1.
国际民用航空公约附件14—机场
卷I，机场设计和运行
第4版，2004年7月
中国民用航空总局机场司2005年9月译印
“ 第四章——障碍物限制和移去 ”
31
2.
机场勤务手册（Airport Services Manuals）
第6部分—障碍物控制
Control of Obstacles
3.
ICAO Doc.8168-OPS/611
Procedures for Air Navigation Services – Aircraft Operations (PANS-OPS)
Volume I —— Flight Procedures
Volume II —— Construction of Visual and
Instrument Flight Procedures
4.
ICAO Doc.9274-AN/904
Manual on the Use of the Collision Risk Model (CRM)
for ILS Operations
（二
） FAA
1.
14 CFR Part 77
ts Affecting Navigable Airspace
2.
AC No: 120-91
Airport Obstacle Analysis
（三）
CAAC
1.
中华人民共和国行业标准．民用机场飞行区技术标准（MH5001—2006）
（5）机场净空
2.
中国民用航空总局第191号令．民用机场运行安全管理规定（CCAR-140），2007年
第七章 机场净空和电磁环境保护
3.
中华人民共和国行业标准．民用机场总体规划规范（MHJ 5002-1999）
4.
中国民用航空总局第156号令．民用机场使用许可规定（CCAR-139CA-R1），2005年10月7日公布
32
（四）
国家、国务院、中央军委
法 规 名 称
《中华人民共和国民用航空法》(1995年10月30日)
《国务院、中央军委关于重新颁发关于保护机场净空的规定的通知》
（1982年12月11日）
《国务院、中央军委关于加强机场净空保护的通知》
（1993年12月31日）
《国务院办公厅关于加强民航飞行安全管理有关问题的通知》
（2004年4月25日）
《建设部、中国民航总局关于加强规划管理保护机场净空的通知》
（1996年6月4日）
国务院、中央军委 《军用机场净空规定》（2001年8月20日）
九、
机场净空定义、管理对象及其管理重要性
1．
机场净空定义
1）
（狭义）净空
为保证飞机起降安全而规定的障碍物限制面以上的空间，用以限制机场及其周围地区障碍物的高度。
2）
广义净空
在机场附近划设的若干空间集合，用以保证飞机起降安全所需要的无障碍、无电磁干扰、无能见度影响和无助航设施辨识干扰的近空适航环境。
2．
机场净空管理对象
（1）实体障碍物控制——防止航空器与之相撞
1）
固定障碍物控制
①
建、构筑物
②
地形、地物
③
固定设备、设施
④
危险设施（如航煤罐、煤气罐、危险品库等）
2）
移动障碍物控制
①
车辆
②
移动机械、设备
33
3）
漂浮物、升空物和吹来物控制
①
气球、风筝
②
飞艇、滑翔机
③
爆竹
④
草团、枝叶、塑料袋、泡沫塑料等
4）
鸟击控制（防范）
（2）烟雾、粉尘控制——防止机场附近空域能见度下降
1）
焚烧烟雾（秸秆、落叶、垃圾、废料、石灰等）
2）
锅炉、高炉、工业炉等的烟囱排烟
3）
礼炮、烟花、焰火、信号弹、对空炮射
（3）场环境控制——保证通信导航设施正常工作
1）
高压输变电线
2）
电气化铁路
3）
广播、电视、通信线路和塔架
4）
产生电磁场或电磁干扰的机具、设备、车辆等
（4）光环境控制——保证助航灯光的有效性
1）
景观照明
2）
机场内部照明
3）
附近公路、社区照明
3．
机场净空重要性及其相关因素
（1）
机场净空重要性
34
（2）
机场净空相关因素
1.
飞机性能
2.
飞行程序
3.
气象条件
4.
导航设备
5.
其他
十、
附件14障碍物限制面（OLS面）作用及其标准
（一）
起飞爬升障碍物限制面
基 准 代 码
障碍物限制面和尺寸
1
2
3或4
内边宽度
60m
80m
180m
距跑道端距离
30m
60m
60m
侧边散开率（每一边）
10%
10%
12.5%
最终宽度
380m
580m
1200m
1800m
长度
1600m
2500m
15000m
坡度
5%
4%
2%
YX1801800LR/2Div=12.5%OS=0.02ZX648085206015000300129.6
起点位置 LCLW = 0或LCLW ≤60m，距离跑道端60m； LCLW ＞60m，从CLW末端开始
起点标高 LCLW = 0或≤60m，端外60m内中线延长线最大标高；LCLW ＞60m，净空道中线最大标高
飞行区代码3、4的仪表跑道起飞净空要求
35
（二
） 进近净空要求及分析
0.
限制面标准
跑 道 类 别
非精密进近跑道
精密进近跑道
Ⅰ类
Ⅱ或Ⅲ类
基准代码
基准代码
基准代码
障碍物限制面及尺寸a
1，2
3
4
1，2
3，4
3，4
进近面
内边宽度
距跑道入口
侧边斜率
第一段 长度
坡度
第二段 长度
坡度
水平段 长度
总长度
150m
60m
15%
2500m
3.33%
-
-
-
-
300m
60m
15%
3000m
2%
3600mb
2.5%
8400mb
15000m
300m
60m
15%
3000m
2%
3600mb
2.5%
8400mb
15000m
150m
60m
15%
3000m
2.5%
12000m
3%
-
15000m
300m
60m
15%
3000m
2%
3600mb
2.5%
8400mb
15000m
300m
60m
15%
3000m
2%
3600mb
2.5%
8400mb
15000m
过渡面
坡度
20%
14.3%
14.3%
14.3%
14.3%
14.3%
内水
平面
高度
半径
45m
3500m
45m
4000m
45m
4000m
45m
3500m
45m
4000m
45m
4000m
锥形面
坡度
高度
5%
60m
5%
75m
5%
100m
5%
60m
5%
100m
5%
100m
复飞面
内边宽度
距跑道入口
侧边散开率
坡度
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
90m
c
10%
4%
120me
1800md
10%
3.33%
120me
1800md
10%
3.33%
内进
近面
宽度
距跑道入口
长度
坡度
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
90m
60m
900m
2.5%
120me
60m
900m
2%
120me
60m
900m
2%
内过
渡面
坡度
-
-
-
40%
33.3%
33.3%
（1）
进近面
（5）
内进近面
（2）
过渡面
（6）
内过渡面
（3）
内水平面
（4）
锥形面
（7）
复飞面
（5）、（6）、（7）为精密进近跑道的无障碍区（OFZ）
36
1.
进近面
起边标高——跑道入口中点标高
2.
过渡面
作用——保障飞机复飞的安全
37
3.
内水平面（保证目视盘旋进近程序的实施）
起算标高：跑道两端入口标高的平均值
高度：45m
圆弧半径：4000m
几何特点：由圆弧及其切线组成的水平面
4.
锥形面
设置目的： 保证目视盘旋飞机围绕跑道飞行时与飞行高度
相同的障碍物隔开足够的距离
底边：为内水平面外边
坡度：5%
高度：锥形面本身高度100m，以内水面起算标高为零点的累积高度为145m
延伸距离：2000m XY4000
IV-1IV-2I-1I-2II-1II-2III-1III-2
5.
内进近面
设置目的：用于形成精密进近跑道OFZ，保护飞机靠近跑道时的进近
位置： 为进近面第1段的一部分，是矩形斜面
起边标高：跑道入口中点标高
38
起端位置：升降带端 6090012018900S=2%XYZX90018
宽度： 120m
水平长度：900m
坡度： 2%
末端高度：18m
6.
内过渡面 （旨在形成OFZ）
底边构成：内进近面侧边 + 升降带内底曲边 + 复飞面侧边
升降带内底曲边横向位置：距跑道中线60m
水平底边标高：为跑道中线及其延长线横向对应点标高（为垂直立面中曲线）
39
7.
复飞面（旨在形成OFZ）
起边位置：距着陆跑道端入口1800m 起边宽度：120m
起边标高：起边位置处的跑道中线标高 侧边散开率：10%
简化：取起边标高为跑道两端入口标高平均值 上升坡度：3.33%
上升高度：45m直至与内水面相交（起边简化时）
终边宽度：390.2m（起边简化时）
纵向延伸水平距离：1351m（起边简化时）
1351390.2451351S=3.33%
XYZX
X0 = 1800 - 0.5LR
十一、
其它净空要求和规定
（三）
障碍物限制面以外的净空要求
《民用机场运行安全管理规定》
机场标高机场标高+150原地面标高+３０原地面标高原地面标高+30<机场标高+150原地面标高+30>机场标高+150限制面范围外控制规定高程示意线原地面
40
（四）
障碍物遮蔽
（五
） A型图和B型图
1.
A型图
（1）
又称运航限制面
（2）
旨在保证以最低核准业载起飞的航空器在继续起飞或中断起飞时的安全（保证爬升梯度和超障余度）
（3）
起飞航径区内有重要障碍物时，必须出版此图。
2.
B型图
（1）
以附件14障碍物限制面将机场周围空域按飞机运行需要划分成不同区域，并对区域内障碍物进行限制。
（2）
具体用途：
① 确定包括目视盘旋程序在内的最低安全高；
② 确定在起降阶段发生紧急情况时应该使用的程序；
③ 超越和标记障碍物准则；
④ 为其它航图制作的基础。
（3）
该图属于非强制性提供航图。
41
十二
、 障碍物航行研究
（一）
障碍物航行研究及其目的
研究障碍物对飞行程序（起飞离场、进近着陆和复飞、目视盘旋进近）的影响，并最终确定对机场运行最低标准的影响。
（二
） 保护区和超障余度
1． 飞
行程序设计
（1）
仪表飞行各阶段都规定有相应的安全保护区，即超障区。
（2）
保护区内障碍物高度决定了航空器的最低安全飞行高度，即最低超障高度OCA/H
（3）
飞程设计，就是为航空器各飞行阶段飞行轨迹划设保护区，计算OCA/H，并确定机场运行最低标准的过程。
2． 超
障余度MOC—Minimum Obstacle Clearance
MOC为飞越障碍物时保证飞机不致与障碍物相撞的垂直间隔
MOC影响因素：
地形、气象、设备精度、飞机性能及驾驶员的能力等
超障余度是最小超障余度，从安全考虑不能再降低
飞机飞越障碍物的最低超障高度：
OCA ＝ 障碍物标高ｈ0＋MOC
（三）
离场程序的障碍物鉴别面OIS
OIS——Obstacle Identification Surface
坡度 i = 2.5%
无障碍物穿透时：
OISi2.5=
tracki2.5%0.8%3.3%=+=
（四）
ILS精密进近航段的障碍物评价
42
ILS分类及性能标准
Ⅲ类
Ⅰ类
Ⅱ类
A
B
C
能见度或跑道视程（m）
800
400
200
50
0
决断高度（m）
60
30
0
0
0
1. 评
价方法
（1）
用基本ILS面进行评价
（2）
用OAS面进行评价
（3）
用CRM评价（可使碰撞概率低于1/107），是计算程序
2. 用
基本ILS面进行评价
基本ILS面的构成
（1）
起降带
（2）
进近面，分为①、②两部分
（3）
复飞面
（4）
过渡面，分为①、②、③、④四部分
建立ILS面方程采用程序设计直角坐标系（x,y,z）：
a) 原
点为跑道入口中心
b) X
轴与跑道同向，入口前x值为正，入口后为负；
c) Y
轴过原点与x轴垂直，进近航迹右侧为正,左为负
d) Z
轴为过原点竖轴，向上为正、下为负。
43
评价步骤：
（1）
根据障碍物位置坐标（x、y）判断其位于哪个面
（2）
计算x、y处ILS面的高z
（3）
比较障碍物高h0与ｚ
① h0 ≤ｚ 没有穿透限制面，无影响
② h0 ＞ｚ 穿透，为控制障碍物，需用OAS面进一步评估
3. 用
OAS面进行评价
OAS面
——是基本ILS面之上的一组障碍物评价面
——由W面、X面、Y面和Z面和入口水平面组成
——OAS面方程采用程序设计直角坐标系
——方程一般式：ｚ＝Ax＋By＋C （Z以入口标高为基准）
A、B、C为OAS常数
——OAS常数可查8168附表
与LLZ/THR距离、下滑角θ、CAT
评价步骤
（1）
根据程序设计条件和进近类别，建立OAS方程式
（2）
根据障碍物位置坐标（x、y）判断其位于哪个面
44
（3）
计算x、y处OAS相应面的高z
（4）
比较障碍物高h0与ｚ
① h0 ≤ｚ 未穿透OAS
② h0 ＞ｚ 穿透 OAS
4. 针
对所有穿透ILS和OAS的障碍物，计算最低超障高度OCH,检查精密航段后复飞的超障余度
十三、
障碍物计算相关的坐标和高程知识
（一）
机场基准点
机场基准点：
位于主跑道中线之中点，首次设定保持不变。
以经纬度（精确至秒）来表示
为保持坐标闭合，通常以基准点推算机场其他位置坐标
例如，首都机场基准点：E116°35′49″，N40°04′20″
（二
） 坐标类型
1.
经纬度坐标
以英国格林威治和赤道分别作为经度和纬度的零度点。
2.
北京54坐标
（1）
为参心大地坐标系
（2）
采用克拉索夫斯基椭球参数、经局部平差后产生
（3）
实际上是前苏联1942年坐标系的延伸
（4）
其原点不在北京而在前苏联的普尔科沃
3.
西安80坐标
（1）
采用IAG 75地球椭球体（国际大地测量协会）
（2）
原点在西安
45
4.
城市坐标
如天津90、成都坐标、北京城市坐标等
5.
磁向距离极坐标
如机场周边障碍物常以此来表达
名称
磁向（度）
距离（米）
1
赤土砖厂烟囱
40
9374
2
贯庄粮库避雷针
75
5025
3
军粮城电厂烟囱1
150
9474
6.
机场HP坐标
7.
机场AB坐标
PR2PR30220AB96401144013240952580006475860068005000N
46
（二
） 坐标转换X’XR’BAN真北XLY’RBRARYR’O’Y
（1）
经纬度坐标
（2）
北京54
（3）
西安80
（4）
城市坐标
（5）
机场HP
（6）
机场AB
（7）
磁向距离极坐标
（三）
高程
1.
56黄海高程
（1）
以青岛验潮站1950-1956年验潮资料算得的平均海面为零的高程系统。
（2）
原点设在青岛市观象山。
（3）
该原点以"1956年黄海高程系"计算的高程为72．289米。
2.
85国家高程
（1）
以青岛水准原点和青岛验潮站1952年到1979年的验潮数据确定的黄海平均海水面所定义的高程基准
（2）
水准点起算高程为72.260米。
3.
城市高程
如天津大沽高程
十四、
障碍物影响判断的一般计算流程
（一）
确定障碍物位置
1.
获取原始坐标数据
2.
通过坐标变换得到便于计算的坐标值
（二
） 判断、计算该位置上方的覆盖限制面及其限高
1.
明确位置上方的限制面及其起算基准
2.
计算限制高度
47
3.
按多面覆盖取其严的原则确定最低限高
（三）
判断是否超高和允高
十五
、 净空管理软件及其特点
密码登录、级别设置，确保信息安全
兼容各种坐标和高程, 坐标、高程转换瞬间完成
超高判断、位置允许高程查询方便、快捷
障碍物信息（包括图片）全面、丰富，管理与更新快捷
净空审核报告可自动生成、存档
障碍物和限制面三维显示，生动、直观
净空技术标准查询方便、快捷
导入、导出功能实现了净空信息的继承与共享
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