Таким образом, водители автомобилей могут при въезде на кривые регулировать скорость нарастания центробежного ускорения путем изменения скорости поворота рулевого колеса. 2 страница

В тех случаях, когда город является транспортным узлом, в котором пересекается несколько автомобильных магистралей, строят обходные кольцевые дороги, позволяющие следовать по любым направлениям без заезда в город (рис. 27.21).

Рис. 27.21. Схемы обхода крупных городов автомобильными магистралями в Италии

При наличии хорошо организованного обслуживания на автомобильных магистралях потребность заезда в промежуточные города для питания, отдыха или осмотра автомобиля у едущих отсутствует.

В первые годы строительства автомобильных магистралей кольцевые дороги располагали на большом расстоянии от границ города. Поэтому они были загружены только транзитным движением. Примером являются построенные участки внешнего Берлинского кольца, которое имеет радиус от 40 до 60 км. В дальнейшем был найден более удачный принцип проложения трассы кольцевых дорог вблизи от планировочных границ города. В этом случае, кроме транзитных автомобилей, направляющихся в обход города, кольцевая дорога интенсивно используется и для перевозок между окраинными районами города, снижая загрузку городских улиц в центральной части.

Удачным примером дорог такого типа может служить Московская кольцевая дорога (средний радиус 17,3 км). С первых дней открытия движения по ней начались весьма интенсивные межрайонные перевозки.

В случаях необходимости для большей интенсивности движения кольцевая дорога может иметь большее число полос движения, чем примыкающие к ней магистрали.

По мере роста городов и расширения их границ кольцевые дороги входят в состав уличной сети, превращаясь в городские автомобильные магистрали или улицы скоростного движения. Так, произошло, например, с обходной Автострадной улицей в Киеве, хотя ее транспортные качества как городской улицы скоростного движения были испорчены неудачной застройкой, не учитывающей особенности транзитного, в значительной части грузового движения.

27.12. Особенности конструкции земляного полотна и дорожных одежд
автомобильных магистралей

27.12.1. Поперечные профили земляного полотна

Поперечный профиль земляного полотна играет большую роль в обеспечении безопасности движения и в сочетании автомобильных дорог с ландшафтом. Для современного дорожного строительства характерен отказ от крутых откосов, заложение которых обосновывалось ранее только соображениями экономии земляных работ и устойчивости земляного полотна и переход к более пологим округленным откосам, плавно переходящим в поверхность прилегающих элементов рельефа (рис. 27.22).

Рис. 27.22. Поперечные профили земляного полотна с обтекаемыми откосами: а – малая насыпь без боковых канав; б – малая насыпь с канавами-лотками; в – насыпь; г – выемка

Пологие откосы имеют ряд преимуществ:

– повышается безопасность движения, поскольку при отсутствии глубоких боковых канав автомобиль, потерявший управление, имеет возможность съехать с насыпи по пологому откосу;

– при пологих откосах насыпей водитель видит весь откос, а не только бровку земляного полотна, как при движении по дороге с крутыми откосами. Это обеспечивает большую уверенность в управлении автомобилем и способствует лучшему использованию проезжей части;

– пологие откосы крутизной 1:5-1:6 обеспечивают хорошие условия для обтекания земляного полотна снеговетровым потоком, в результате чего снег переносится через дорогу, не откладываясь на проезжей части. При равной высоте насыпи с пологими откосами менее заносятся снегом, чем дороги с крутыми откосами;

– пологий откос переменной крутизны позволяет гармонически сочетать земляное полотно дороги с прилегающей местностью;

– пологие откосы меньше размываются стекающей водой от дождей и таяния снега и быстрее зарастают травой;

– при пологих откосах улучшается испарение влаги из земляного полотна, чем изменяется в благоприятную сторону водно-тепловой режим земляного полотна;

– пологие откосы насыпей и выемок легче поддаются при строительстве механизированному производству работ, особенно уплотнению.

Существует два принципа конструирования очертаний обтекаемого земляного полотна в насыпях:

– придание откосам переменной крутизны, увеличивающейся с высотой насыпи, распространенный преимущественно в Европе;

– с пологими откосами постоянной крутизны на всю высоту насыпи, характерный для дорог США.

СНиП 2.05.02-85 устанавливают при рабочих отметках до 2 м наибольшую крутизну откосов насыпей на магистральных дорогах 1:4, а выемок в снегозаносимых районах – 1:4-1:6. В Японии на участках, проходящих по ценным орошаемым угодьям, на которых сажают рис, для экономии земли иногда земляное полотно возводят с подпорными стенками, чтобы сэкономить для сельского хозяйства полосу земли, занимаемую откосами.

Различная ширина насыпей понизу создает неудобства для сельского хозяйства в местах с ценными землями, где поля начинаются сразу от подошвы земляного полотна.

В Австрии и Германии предложен принцип получения откосов переменной крутизны путем выдерживания постоянной величины заложения от бровки до подошвы откоса. При малых рабочих отметках откос получается очень пологим, при более высоких – крутым. В Германии при насыпях высотой менее 2 м заложение откосов принимают во всех случаях коэффициент заложения 1:1,5, который выдерживают и при большей высоте насыпей, устанавливая на их бровках ограждения.

Откосы выемок обычно принимают постоянными по всей высоте, также делая их тем более пологими, чем мельче выемка.

Для плавности сопряжения откосов земляного полотна с естественной поверхностью грунта подошву откосов насыпей и верхнюю кромку откосов выемок округляют. Применяют разные приемы округления откосов. Чаще всего исходят из постоянной величины тангенсов вписываемых в откос кривых, принимая их равными 3-4 м. В Германии технические условия предлагают принимать тангенсы равными 1,5Н, при высоте насыпей H менее 2 м.

Рассмотренные примеры поперечных профилей земляного полотна в разных странах позволяют сформулировать некоторые общие тенденции в области проектирования поперечных профилей земляного полотна автомагистралей:

– мелкие выемки и невысокие насыпи обязательно устраивают с пологим заложением откосов;

– откосы выемок сопрягают с прилегающей поверхностью грунта по круговым кривым малого радиуса;

– в условиях пересеченного рельефа, когда при проектировании ставится задача лучшего вписывания дороги в ландшафт, откосам выемок и насыпей придается переменная крутизна, меняющаяся как по высоте, так и по протяжению дороги в зависимости от величины рабочих отметок (рис. 27.23).

Рис. 27.23. Планы в горизонталях откосов земляного полотна: а – с переменной крутизной; б – с постоянной крутизной

Сопряжение земляного полотна с прилегающими формами рельефа не ограничивается только округлением откоса. В планах организации земляных работ следует предусматривать использование избытка земли из выемок для засыпок пазух около насыпей на косогорах, а также срезку невысоких низовых откосов выемок на косогорах, раскрывая вид на окружающую местность и устраняя одновременно опасность снеговых отложений.

Для наилучшего сочетания форм земляного полотна автомобильных магистралей с ландшафтом используют следующие приемы:

– на участках перехода из выемок в насыпи устраивают очень пологие откосы. Это способствует уменьшению заносимости дороги, устраняет у едущих впечатление въезда в траншею. Уположивание откосов на переходных участках от выемок к насыпям имеет также большое значение для безопасности движения, устраняя опасность потери управляемости при внезапном действии бокового ветра на автомобили, выезжающие с высокой скоростью из глубокой выемки. При пологих откосах давление ветра нарастает замедленно и водитель успевает к нему приспособиться;

– расчленяют однообразный вид длинных выемок постоянной глубины устройством озелененных искусственных лощин;

– используют для оживления откосов оставляемые без срезки естественные выходы скал;

– в местах, где дорога пересекается мостами и путепроводами, имеющими геометрически правильные очертания, прилегающим участкам земляного полотна также придают неокругленные очертания с четко выраженными гранями.

27.12.2. Требования к земляному полотну

Повышенные требования к ровности и прочности дорожных одежд на автомобильных магистралях вызвали значительное повышение требований к их земляному полотну. Теперь повсеместно признают, что прочность, дорожных одежд как нежестких, так и жестких может быть обеспечена только при однородном, хорошо уплотненном земляном полотне.

Земляное полотно рассматривают как нижний конструктивный слой дорожной одежды, к прочности которого предъявляются высокие требования, и соблюдение их тщательно контролируют. На протяжении больших участков с постоянным типом дорожной одежды земляное полотно должно иметь заданное сопротивление нагрузкам.

Для сохранения постоянной прочности в течение года верхние слои земляного полотна возводят из крупнозернистых водопроницаемых грунтов, не подверженных процессам зимнего влагонакопления и не снижающих прочность при водонасыщении (морозозащитные слои).

Для земляного полотна пригодны только грунты неорганического происхождения, которые в момент отсыпки должны иметь влажность, допускающую искусственное уплотнение. При невозможности этого в сухие периоды года искусственно увлажняют грунты, а переувлажненные грунты обрабатывают порошковой негашеной известью, отнимающей избыточную влагу за счет процессов гидратации и испарения при нагревании в результате гашения.

В связи с ограниченной шириной полосы отвода земляное полотно автомобильных магистралей возводят из грунтовых карьеров или методом продольной возки из выемок в насыпи, которую считают в отдельных случаях экономически оправдывающейся при дальностях до 10 км. При необходимости подвоза грунта со стороны или устройства грунтовых отвалов выделяются специальные участки земли. Глубина грунтовых карьеров часто бывает значительной и впоследствии в них создают водоемы.

Возведению земляного полотна предшествует удаление дернового слоя и почвенных горизонтов в валы по сторонам дороги. После отсыпки насыпей их используют для укладки на откосы и обочины земляного полотна. Земляное полотно возводят по высоте с точностью до ±5 см, отсыпая насыпи слоями по 50-75 см в зависимости от свойств грунта и машин, применяемых для уплотнения. Предъявляются высокие требования к ровности поверхности конструктивных слоев. Так, например, в Германии считают, что на поверхности земляного полотна просвет под четырехметровой рейкой не должен превышать 2 см, на поверхности морозозащитного слоя – 1 см.

На участках магистралей, расположенных в нулевых отметках, грунт основания должен быть уплотнен на толщину не менее 50 см, так как опыт эксплуатации выявил частые случаи просадок покрытий на таких участках. В выемках верхний слой грунта также заменяют морозоустойчивым.

Контроль качества земляного полотна автомобильных магистралей только по степени уплотнения теперь считают недостаточным. Его дополняют испытаниями пробными нагрузками путем вдавливания штампов (Германия, Швейцария) или определения калифорнийского числа несущей способности (CBR) (Япония, США).

Требования к степени уплотнения грунтов зависят от их гранулометрического состава и расположения в теле насыпей. В Германии степень уплотнения оценивают по распространенному за рубежом методу Проктора. Контроль уплотнения сводится к сопоставлению плотности скелета грунта в насыпи с плотностью того же грунта, уплотненного стандартным образом. В методе Проктора грунт, имеющий определенную влажность, уплотняют в металлическом цилиндре (высота 12 см и диаметр 10 см) 25 ударами груза весом 1,5 кг, падающего с высоты 30 см на металлическую площадку диаметром 5 см. Известен также «модифицированный» метод Проктора с более интенсивным уплотнением.

Следует отметить, что зарубежные требования к степени уплотнения грунтов в земляном полотне автомобильных магистралей несколько выше, чем принятые в Беларуси.

Необходимость обеспечить устойчивое основание для дорожной одежды вызвала повсеместный переход на отсыпку верхних слоев земляного полотна из грунтов, не подверженных пучинообразованию. При строительстве Московской кольцевой дороги верхнюю часть насыпей отсыпали из песков, добиваясь улучшения водно-теплового режима земляного полотна. Толщину песчаного слоя принимали в зависимости от высоты насыпи Н: при H£0,8 м – полностью из песка; при 1,0 м<H<0,8 м – 0,50 м; при H>1,0 м – 0,35 м.

За рубежом, в странах с благоприятными климатическими условиями (малая глубина промерзания), широко применяют замену верхних слоев грунта, подверженных пучинообразованию, на всю глубину промерзания. Однако к этому решению обычно прибегают лишь при наиболее неблагоприятных грунтовых и гидрологических условиях. Во Франции, учитывая, что промерзание распространяется вглубь замедленно, а влияние накопления ледяных линз в нижней части замерзшего слоя ослабляется весом дорожной одежды, заменяют только половину толщины слоя грунта между границей промерзания и низом дорожной одежды. В Германии толщину противопучинного слоя принимают в зависимости от гранулометрического состава грунта в насыпях, не допуская глубокого промерзания.

Для противопучинных слоев используют песчаные грунты и крупнозернистые материалы, устойчивые против выветривания и не подверженные пучению (гравий, щебень, шлак). Также для уменьшения толщины морозозащитных слоев устраивают в теле земляного полотна термоизолирующих прослоек из пористых пластических материалов – полистирола, полиуретана, укладывая их в виде пористых плит толщиной от 5 до 10 см. Полистирол разливали по земляному полотну в виде жидкой пены, образовавшей после скорого твердения бесшовную пористую прослойку на всю ширину земляного полотна. Толщина прослойки достигалась рядом последовательных розливов.

Термоизолирующие слои обычно закладывают в земляном полотне на глубине 20-30 см от низа дорожной одежды, между песчаными прослойками, в зоне, где напряжения от внешней нагрузки затухают. Грунт ниже прослоек не должен промерзать.

27.12.3. Водоотвод

Глубокие боковые канавы, долгое время применявшиеся для отвода поверхностной воды от автомобильных дорог, очень опасны из-за аварий, которые связаны с попаданием в них автомобилей, ехавших с большой скоростью. Поэтому в тех местах, где возможен съезд с дороги на прилегающую местность по пологим откосам невысоких насыпей, на автомобильных магистралях устраивают широкие мелкие лотки с отношением глубины к ширине поверху 1:5-1:8 (рис. 27.24).

Ширина лотков в разных странах колеблется от 1,0 до 2,5 м. Глубина лотков иногда не превышает 20 см (см. рис. 27.24а). Лотки имеют очень пологие откосы 1:4-1:6 и округленное дно, укрепляемое в зависимости от продольного уклона и ширины земляного полотна одерновкой, щебнем, бетонированием или укладкой бетонных плит. В Румынии для этой цели используют изготавливаемые на заводах железобетонных изделий лотки треугольного сечения шириной поверху 75 см и глубиной 17 см. Внутренний их откос 1:3, внешний 1:1.

Эти поперечные профили весьма близки к рекомендованным фирмой «Дженерал Моторс» для автомобильных испытательных полигонов на основе измерения перегрузок, возникавших при переезде легковыми автомобилями канав разных очертаний под разными углами и с различной скоростью.

Рис. 27.24. Схемы отвода воды от автомобильных магистралей: а и б – мелкие лотки около невысоких насыпей; в – трапецеидальная канава в выемке; г – подземный водосток; 1 – растительный грунт с одерновкой; 2 – местный грунт; 3 – морозозащитный слой; 4 – фильтрующий слой (в отдельных случаях); 5 – одернованный лоток; 6 – гравийный фильтр; 7 – дренажная трубка;
8 – ввод дренажных трубок; 9 – труба ливнестока; 10 – водоприемный колодец; 11 – песчаная подушка

В выемках при большом количестве притекающей воды ее отвод осуществляют по закрытой системе водостоков, в которую через водоприемные решетки периодически отводят воду из лотков. Воду из водостоков выпускают в пониженные места придорожной полосы по возможности часто. Такая организация поверхностного водоотвода, наилучшим образом удовлетворяющая требованию сочетания дороги с ландшафтом прилегающей местности, не исключает возможности применения на отдельных участках, в местах с неблагоприятными грунтово-гидрологическими условиями, более глубоких канав, но при обязательной установке по бровкам земляного полотна ограждений.

Воду с полотна дороги спускают в отдельных местах по лоткам, устраиваемым на откосах. Чтобы не происходило размывов, подошву откосов высоких насыпей, особенно на пересечениях в разных уровнях, окаймляют бетонными лоточками, по которым вода сбегает в пониженные места. В тех же целях вдоль верхней кромки откосов выемок, в местах, где не нужны глубокие нагорные канавы, также укладывают мелкие бетонные перехватывающие лоточки.

Отсыпка верхней части земляного полотна из водопроницаемых грунтов или устройство специальных противопучинных слоев выдвигает задачу осушения верхнего слоя земляного полотна. Вода в этот слой может проникать с поверхности во время дождей и таяния снега, просачиваясь через разделительную полосу, обочины, швы и трещины в покрытиях, а также зимой из глубинных слоев при пленочном и парообразном перемещении. Поверхность нижней части земляного полотна, возводимой из связных грунтов, должна быть ровной и иметь уклон 40‰. При меньших уклонах поверхность земляного полотна иногда застилают водонепроницаемой полиэтиленовой пленкой (рис. 27.25).

В местах, где это позволяет рабочая отметка насыпей, морозозащитный дренирующий слой распространяют на всю ширину земляного полотна, выводя непосредственно на откосы. При малой высоте насыпи и в выемках для сбора воды, фильтрующейся через морозозащитный слой, прокладывают дренажные трубки, из которых периодически делают выводы в расположенные ниже водостоки или, там где это возможно, на откосы.

Рис. 27.25. Расположение дренажных устройств для осушения морозозащитного слоя под разделительной полосой: 1 – растительный грунт; 2 – грунт земляного полотна; 3 – морозозащитный слой; 4 – полиэтиленовая пленка; 5 – дренажная трубка; 6 – бетонное основание

Расположение дренажных трубок вблизи от боковых канав, а иногда и непосредственно под ними является слабым местом системы водоотвода. Для того чтобы дренажные трубки работали длительное время и не засорялись отложениями илистых частиц, выносимых водой, просачивающейся из водоотводных лотков, необходимо тщательное уплотнение заполнения траншей, выкопанных для укладки дренажных трубок, укрепление дна боковых лотков, а в некоторых случаях и придание стенкам лотков водонепроницаемости. Иногда предпочитают располагать дренажи под обочинами или под верхней частью откосов.

При строительстве дороги устройство дренажа обычно предшествует устройству противопучинного слоя (рис. 27.26).

Рис. 27.26. Устройство дренажа при строительстве автомобильной магистрали в Германии

Сложной проблемой является, удаление воды с широкой вогнутой разделительной полосы. При ливнях и весеннем таянии снега на разделительной полосе скапливается большое количество воды. Для ее отвода в пониженной части устраивают укрепленный лоток. По нему вода стекает к водоприемникам, через которые попадает в водосток, отводящий ее в пониженные места придорожной полосы (рис. 27.27).

Рис. 27.27. Укрепленный лоток на вогнутой разделительной полосе (Франция)

Наибольшую трудность представляет отвод воды, просачивающейся через разделительную полосу. Для возможности озеленения разделительной полосы ее верхние слои должны состоять из растительного грунта, хорошо проницаемого для влаги. Простейшее напрашивающееся решение отводить эту воду по пористому морозозащитному слою оказывается невыполнимым в связи с большой длиной пути фильтрации и опасностью быстрого заиления слоя. Поэтому применяют конструктивные решения, пример которых показан на рис. 27.28.

Рис. 27.28. Конструкции дренажных устройств для осушения разделительной полосы: а – со сплошным крупнозернистым слоем; б – с прерванным крупнозернистым слоем; в – с отводом воды дренажем; г – с утолщением дренирующего слоя в средней части дороги; 1 – грунт земляного полотна; 2 – крупнозернистый хорошо дренирующий материал; 3 – основание из щебня или грунта, обработанного вяжущими материалами; 4 – цементобетонное покрытие; 5 – растительный грунт; 6 – краевая полоса; 7 – гравийная засыпка; 8 – дренажная трубка для отвода воды, просачивающейся через разделительную полосу; 9 – водосток; 10 – труба для сброса воды из смотрового колодца в понижение местности

Характерным является устройство примерно в средней трети земляного полотна обратного 40‰ поперечного уклона к середине дороги и закладки в пониженном месте продольного осевого дренажа для отвода воды, не только поступающей через разделительную полосу, но и из части морозозащитного слоя. Конструкция разделительной полосы должна предусматривать возможность уменьшения количества просачивающейся воды. Для этого в Германии укрепленную вяжущими материалами верхнюю часть противопучинного слоя продолжают на часть разделительной полосы, уменьшая тем самым ширину полосы, через которую может просачиваться поверхностная вода.

Верхнюю часть противопучинного слоя под разделительной полосой устраивают из уплотненного гравелистого грунта, пригодного для роста растений, поверх которого укладывают слой растительного грунта (рис. 27.28а). Иногда траншею для дренажных труб и вогнутую часть поверхности земляного полотна выстилают водонепроницаемой полиэтиленовой пленкой. Описанная конструкция отвода воды с разделительной полосы вполне оправдала себя в ряде западноевропейских стран и отражена в их технических условиях.

Отвод воды с разделительной полосы особенно затрудняется на кривых. При наиболее рациональном способе устройства виражей, когда односкатный поперечный профиль создается поворотом каждой проезжей части около ее продольной оси, разделительная полоса приобретает обратный поперечный уклон. Отвод воды может быть обеспечен только путем устройства в отдельных местах водоприемных решеток и перепуска воды водостоками под земляным полотном. Смотровые колодцы, необходимые для периодической прочистки дренажа, устраивают из предварительно изготовляемых железобетонных элементов, собираемых на месте (рис. 27.29).

Периодически необходимо устраивать на разделительной полосе водоприемные колодцы с выводами на придорожную полосу. При невозможности этого под разделительной полосой укладывают коллектор, из которого воду отводят в пониженные места рельефа.

б)

а)

Рис. 27.29. Схема обеспечения отвода воды с разделительной полосы на виражах: а – при широкой разделительной полосе; б – при узкой разделительной полосе; 1 – дренажная трубка для сбора воды из песчаного слоя; 2 – трубка, отводящая воду в водосток; 3 – водоприемник; 4 – коллектор;
5 – водоприемная решетка; 6 – одерновка; 7 – отвод воды из водостока; 8 – бетонный лоток на откосе

К водоприемным решеткам водостока вода стекает по одернованной поверхности разделительной полосы. На участках с большими продольными уклонами разделительную полосу укрепляют, например, сборными бетонными лотками.

27.12.4. Дорожные одежды

Движение по магистральным дорогам автомобилей с большими нагрузками на ось при высоких скоростях предъявляет повышенные требования к ровности и прочности дорожных одежд. Введенные в разных странах стандарты на нагрузки от автомобилей предусматривают значительные давления на ось.

Нагрузку на ось ограничивают 130 кН (13 тс) в Бельгии (в составе движения допускается 3% автомобилей с давлением до 180 кН (18 тс)), Испании (разрешаются единичные проезды автомобилей с осевой нагрузкой до 210 кН (21 тс)) и во Франции, где допускают проезды отдельных автомобилей с нагрузкой на ось до 220 кН (22 тс). В Англии допускают давления 100-120 кН (10-12 тс) при наличии в составе движения 3% более тяжелых автомобилей. Наиболее распространена нагрузка на ось 100 кН (10 тс), принятая в Японии, Германии, Болгарии, Италии, Австрии, Норвегии, Швейцарии и Чехии. В США, где право ограничения веса автомобилей представлено отдельным штагам, допускаются нагрузки на ось 80-100 кН (8-10 тс). Нагрузку на ось ограничивают 80 кН (8 тс) в Дании, Финляндии, Польше, Швеции и Венгрии, 50 кН (5 тс) – на Кипре.

В Беларуси нагрузку нормируют в зависимости от категории дороги. Для автомобильных магистралей она равна 100 кН (10 тс), но автомобильная промышленность считает ее недостаточной. Быстрое развитие автомобильных и грузовых перевозок, увеличение количества тяжелых грузовых автомобилей и автопоездов заставили дорожников ряда стран пересмотреть методы назначения толщины дорожных одежд. Сложность теоретической схемы работы дорожных одежд при динамическом воздействии автомобильных нагрузок, изменение в течение года величины параметров прочности грунтов – все это послужило поводом к тому, что на первое место начали выдвигать опыт практики, а методам теоретического расчета придавать второстепенное значение. В нормах многих стран в настоящее время зафиксированы типовые конструкции дорожных одежд жестких и нежестких типов для дорог с интенсивным движением.

Это положение нельзя воспринимать как свидетельство невозможности теоретического расчета толщины одежд автомобильных дорог.

Исследования в области расчета дорожных одежд периода сороковых и пятидесятых годов прошлого столетия исходили из сильно схематизированных теоретических предпосылок о работе многослойных дорожных одежд и упрощенных методов оценки прочности грунтов (например, CBR – «Калифорнийское число несущей способности», найденные методом «обратных пересчетов» модули деформации грунтов и др.).

Сегодня считается, что толщина дорожной одежды должна гарантировать устойчивость против возникновения сдвигов в любой точке грунтового основания и малосвязных конструктивных слоев самой дорожной одежды, как при единичных, так и при многократных приложениях нагрузок. Напряженное состояние дорожных одежд нежесткого типа исследуют методами теории упругости для многослойных систем.

Несовершенство расчетных методов, отсутствие обоснованных значений параметров, характеризующих прочность и деформативные свойства конструктивных слоев дорожных одежд, вызвали необходимость строительства во многих странах специальных опытных участков с различными типами нежестких дорожных одежд. Прочность и работоспособность дорожных одежд разных типов на этих опытных участках оценивали путем экспериментальных проездов колонн тяжелых грузовых автомобилей.

Наибольшую известность в этом отношении получили испытания, проведенные Американской ассоциацией сотрудников дорожных организаций штатов (AASHТO). Для этих испытаний в штате Иллинойс, имеющем наиболее суровый для основной территории США климат, было построено шесть кольцевых дорог, состоявших из нескольких сотен различных опытных участков асфальтобетонных и цементобетонных покрытий на различных основаниях. За двухлетний период по опытным дорогам было осуществлено по миллиону проездов автомобилей и автопоездов с нагрузкой на одиночную ось до 135 кН (13,5 тс) и на спаренную до 210 кН (21 тс). В результате опытов была установлена эмпирическая зависимость между толщиной конструктивных слоев дорожных одежд и количеством приложений нагрузки до потребности в капитальном ремонте. Предложены номограммы для расчета толщины одежд и коэффициенты приведения, позволяющие подбирать равнопрочные дорожные одежды из различных материалов.

Результаты опытов AASHТO получили широкую известность и на их основе во многих странах были разработаны рекомендации по расчету и конструированию дорожных одежд. Следует, однако, отметить, что в связи со значительным влиянием климатических условий на работу дорожных одежд, возможность непосредственного распространения выводов из испытаний AASHТO на другие климатические районы начали вскоре подвергать сомнению даже в штатах, смежных с Иллинойсом. Поэтому разработку рациональных конструкций дорожных одежд ведут во всех странах, строя большие участки разных типов дорожных одежд.