A criterion for prediction of layer thickness in long-life asphalt pavement

W pracy zaproponowano dwuetapowy sposób wstępnego wymiarowania nawierzchni długowiecznej. Pierwszym etapem jest oszacowanie całkowitej sztywności na zginanie układu warstw konstrukcyjnych z betonu asfaltowego spoczywających na podbudowie i podłożu gruntowym. W tym celu stosuje się model półprzestrzeni warstwowej w stanie symetrii osiowej pod obciążeniem kołem pojazdu. Sztywność dobierana jest z warunku ograniczającego pionowe odkształcenia w punkcie na górze podłoża gruntowego w osi zadanego obciążenia. Następnie stosuje się prosty model zginania przekroju płyty warstwowej złożonej z trzech warstw betonu asfaltowego o różnych grubościach i sztywnościach. Stąd wyznaczane są względne grubości i sztywności na podstawie danych zmęczeniowych dotyczących odkształcenia dla materiałów dolnych warstw. Jednocześnie spełniany jest warunek równości wypadkowej sztywności na zginanie warstw w celu uniknięcia przeciążenia podłoża gruntowego. Uzyskane zależności są w postaci zamkniętych wzorów matematycznych.A two-step procedure for preliminary dimensioning of long-life asphalt pavement is proposed in the paper. In the first step resultant stiffness of the three-layer system supported by a base layer and subgrade is estimated. For this purpose a 3D axially symmetric elastic problem is analysed. Equivalent stiffness of the homogeneous pavement is determined in order to reduce strain in the subgrade under the applied vertical load. Then simple model of the cross-section of three-layer composite slab is used to find proportioning of the layers’ thicknesses. Fatigue strain data for bottom layers are used to derive thicknesses of the asphalt concrete layers. As a result closed-form mathematical formulas are obtained