Транспортно-эксплуатационные характеристики дорог определяются многими параметрами и являются функциональной зависимостью от многих переменных. Рассматривая в системной постановке данный вопрос, все переменные можно подразделить на следующие большие группы: проектнотехнологические, внешних воздействий и деформационно-прочностные свойства конструкций. К проектно-технологической группе переменных следует отнести: изменение плана и продольного профиля по протяжению трассы; связанные с ними изменения водно-теплового режима земляного полотна и дорожной одежды; виды грунтов и материалы конструктивных слоев, предусмотренные проектом, а также переменные, определяемые качеством технологии устройства земляного полотна и слоев дорожной одежды. Данной группой переменных закладываются основные параметры транспортно-эксплуатационных показателей при проектировании и строительстве дороги и в начальной постановке определяются границы внутренней замкнутой системы эксплуатационно-прочностных и потребительских свойств автомобильной дороги (рис. 1.1). Переменные этой группы регламентируются СНиП 2.05.02–85, СНиП 3.06.03–85 и ВСН 46–83 и определяют на основе исходных данных эксплуатационнопрочностное качество дороги па расчетный период в 20 лет.
Вторая группа переменных представлена в виде внешних воздействий от сезонных и суточных изменений интенсивности и состава движения, от погодно-климатических факторов, а также от уровня эксплуатационного содержания (см. рис. 1.1). При этом погодно-климатические изменения следует рассматривать как независимые внешние воздействия, отрицательное влияние которых необходимо конструктивными решениями свести к минимуму.
Внешние воздействия транспортных средств представляют собой определенные потребительские требования, которые должны быть обеспечены автомобильной дорогой. Субъективные воздействия от содержания дороги должны поддерживать границу замкнутой системы эксплуатационно-прочностных свойств в период всего расчетного периода, а также поддерживать обеспеченность потребительских требований при различных погодно-климатических факторах.
При рассмотрении транспортно-эксплуатационных свойств автомобильных дорог конструкцию дорожной одежды можно представить как замкнутую систему, свойства которой и способность сопротивляться внешним воздействиям определяются внутренними связями и свойствами отдельных подсистем и элементов. При этом потребительские качества данной системы обусловливаются требованиями внешних воздействий транспортных средств, а границы и характер изменений эксплуатационных характеристик -проектными решениями. Данная замкнутая система состоит из определенных подсистем: земляного полотна; основания дорожной одежды; укрепленной поверхности — покрытия проезжей части совместно с укрепленными полосами; обочин. В свою очередь, каждая подсистема состоит из отдельных элементов, в различной степени связанных между собой.
В целом система (дорожная одежда) может характеризоваться эксплуатационными и деформационно-прочностными свойствами, которые определяются внутренними связями и зависимостями от внешних воздействий и проектно-технологических решений. Рассматривая всю совокупность внутренних и внешних связей между отдельными подсистемами, можно установить, что важнейшим связующим элементом дорожной одежды является покрытие проезжей части, которое обеспечивает все эксплуатационные и прочностные показатели
Обеспечивая, наряду с другими конструктивными слоями, итоговую прочность дорожной одежды, покрытие (однослойное или двухслойное) в первую очередь воспринимает динамические воздействия транспортных средств, перераспределяет их в нижележащие слои, снижая динамический эффект. Изменения режимов движения автотранспорта, связанные с изменениями плана и продольного профиля, в основном оказывают влияние па напряженное состояние покрытия.
Асфальтобетонные покрытия особо подвержены влиянию температурных и влажностных изменений. Они защищают нижележащие слои от непосредственного влияния воды и солнечной радиации, снижают интенсивность температурных изменений и соответственно температурные напряжения в слоях основания.
Являясь наиболее дорогостоящим элементом конструкции, в зависимости от работоспособности и «долговечности, асфальтобетонные покрытия оказывают значительное влияние на стоимость дорожной одежды, определяют основные затраты на содержание автодороги.
Рис. 1. Система формирования транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильной дороги
В случае применения для устройства покрытий новых разновидностей
асфальтобетонов и использования нетрадиционных материалов для их приготовления необходимо дать всестороннюю оценку свойств покрытий, исходя из транспортно-эксплуатационных требований, определить границы применения иных асфальтобетонных покрытий, разработать предложения для внесения изменений в нормативную документацию.
Шлаковые асфальтобетоны, в области оценки и прогнозирования эксплуатационно-прочностных свойств недостаточно исследованы.
Область их применения ограничивается автомобильными дорогами III и IV технических категорий. В настоящее время отсутствуют методы, позволяющие определять сопоставимые деформационные и прочностные характеристики асфальтобетонов в покрытии и в лабораторных условиях.
