Рассматриваем пакет слоев покрытия.

Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной (рис.1.12.4).

Рис.1.12.4- Схема приведения конструкции дорожной одежды к двухслойной системе

Суммарная толщина асфальтобетонных слоев составит:

Н = 4+6 = 10 см

Средневзвешенный модуль упругости пакета асфальтобетонных слоев определим по формуле 1.11.10:

Е_ср= (4*3600+6*2200)/10=2760 МПа

Эквивалентный модуль упругости, подстилающего асфальтобетонные слои полупространства равен E_э ^II и составит 168 МПа (см. рис.1.12.4)

Проверяем условие прочности (1.12.2):

k _пр^тр R _доп/σ _r,

Допустимые растягивающие напряжения при изгибе асфальтобетона R_доп определяют по формуле (1.12.3):

R_доп = R_u·(1 – 0, 1·t)· k_M · k_кн · k_T,

где R_u – прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе. По табл. 1.7.2 значение R_u для нижнего слоя покрытия составит 7.8. МПа.

t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый по таблице 1.12.1. В нашем случае t= 1.06.

k_M – коэффициент учета снижения прочности во времени от действия природно-климатических факторов, принимаемый по таблице 1.12.2. Для пористого асфальтобетона k_M = 0.85.

k_T – коэффициент учета снижения прочности материала в конструкции в результате температурных воздействий, принимаемый по таблице 1.12.2. Для пористого асфальтобетона k_T = 0.9.

К_кн – коэффициент учета кратковременности и повторности нагружения на дорогу, определяемый по формуле 1.12.4.

К_кн = α ·∑ N_р ,

где α – коэффициент, учитывающий повторность нагружения в нерасчетный период года по табл. 7.4.2 α = 6.3.

m – показатель усталости материала по табл. 7.2 m= 4.0

∑ N_р – суммарное расчетное число приложения приведенной расчетной нагрузки к расчетной точке на поверхности дорожной конструкции за расчетный срок службы, осей. ∑ N_р = 366676 осей.

Тогда

К_кн = 6.3·(366676 ) =0.26

Определяем допустимые растягивающие напряжения при изгибе асфальтобетона по формуле (1.12.3):

R_доп = R_u·(1 – 0, 1·t)· k_M · k_кн · k_T = 7.8(1-0.1*1.06)0.85*0.9*0.26=1, 3 МПа

Полное растягивающее напряжение σ _r (МПа) определяют по формуле 1.12.6

σ _r = · р · К _б,

где - растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, МПа;

К _б - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия под колесом автомобиля со спаренными баллонами (К_б = 0, 85) и однобаллонными колесами (К _б = 1, 0). Принимаем Кб = 0.85.

- определим по номограмме 1.12.1.

Определяем отношение Еср/ E_э ^II =2760/168 =16.4

Н/Д =10/39 =0.26

По номограмме 1.12.1 найдем = 2.4 МПа

Тогда σ _r = 2.4*0.85*0.6 = 1.22

Коэффициент прочности по таблице 1.4.2. составит 0.9.

Проверяем условие 1.12.2.

0.9 1.3/1.22 = 1.07

Условие выполняется. При невыполнении условия необходимо повысить эквивалентный модуль упругости подстилающего основания (E_э ^II) за счет увеличения толщины наиболее дешевых слоев, либо понизить σ _r за счет увеличения толщины слоев асфальтобетона. Решение принимается на основе технико-экономического сравнения.