14.11. Методы расчета дорожных одежд, используемые за рубежом

Весьма сложный вопрос о расчете толщины дорожных одежд еще не получил общепризнанного решения, и обоснование необходимой толщины слоев в разных странах ведут различными методами. В отличие от бывшего СССР, где на первое место ставилась разработка теоретической стороны вопроса, за рубежом находили широкое распространение полуэмпирические методы, которые основываются на учете практики и опытов по испытаниям прочности дорожных одежд пропуском тяжелых автомобилей.

Многочисленные методы расчета толщины нежестких дорожных одежд, применяемые за рубежом, могут быть сведены к следующим трем группам.

1. Аналогично методике, принятой в Беларуси, при расчете толщины дорожных одежд исходят из допустимого прогиба дорожной одежды, который определяют, используя зависимости теории упругости для многослойных систем и учитывая на основе опытов разными способами влияние интенсивности движения. Иногда многослойные одежды приводят к двухслойным, принимая средневзвешенные модули упругости всех слоев с учетом их толщины.

2. Использование графиков эквивалентных толщин дорожных одежд, составленных на основе учета службы построенных дорог и специальных экспериментов на опытных участках. В зависимости от суточной интенсивности движения или общего числа автомобилей, которые должны пройти по дороге за межремонтный период, определяют приведенную толщину дорожной одежды. Необходимую толщину отдельных слоев подбирают с учетом коэффициентов приведения слоев из разных материалов к эквивалентной толщине. В ряде случаев опыты, проводившиеся для построения таких графиков, были очень обширными и выполнялись на специально построенных испытательных полигонах с длительными проездами колонн тяжелых автомобилей до полного разрушения дорожных одежд (испытания, организованные Американской ассоциацией сотрудников дорожных организаций штатов – AASHTO, так называемые «опыты Эйшо»).

Известны также графики Корпуса инженерных войск США, Управления гражданской авиации США, фирмы «Шелл», Асфальтового института США и др.

3. Использование альбомов типовых конструкций равнопрочных дорожных одежд для разных интенсивностей движения при условии обязательного и строго контролируемого обеспечения строителями заданной прочности земляного полотна, проверяемой перед началом укладки дорожной одежды (Япония, ФРГ, Франция).

Для характеристики прочности грунтов широко используется особый показатель CBR («Си-би-ар», сокращенное California Bearing Ratio – калифорнийское число несущей способности). Его определяют путем вдавливания цилиндрического штампа в образец грунта или другого материала конструктивных слоев, уплотненного в цилиндрической форме высотой и диаметром 20 см. Штамп диаметром 5 см вдавливают со скоростью 1,25 мм/мин на глубину 2,5 см. Измеренное давление, деленное на 100, принимают за характеристику прочности грунта. Чаще всего грунт увлажняют путем капиллярного насыщения водой в течение 4 сут. В некоторых странах, особенно с жарким климатом, варьируют методику увлажнения образцов грунтов. Это испытание, по сути являющееся определением модуля деформаций в лабораторных условиях при постоянной для всех материалов глубине вдавливания штампа, дает условную характеристику прочности, которая может существенно отличаться от аналогичных показателей грунта в основании дорожной одежды.