Появление отраженных трещин на новом асфальтобетонном слое, уложенном в ходе реконструкции поверх существующего бетонного или асфальтобетонного покрытия, является основной причиной преждевременного выхода из строя автомобильных дорог. Трещины такого типа зарождаются над дефектами старого покрытия и прорастают через новый слой под воздействием нагрузок от транспортных средств и колебаний температурного поля. Одним из распространенных способов борьбы с отраженными трещинами является использование промежуточного армирующего слоя из специального геосинтетического материала, перераспределяющего на себя часть нагрузок. В работе предлагается структурная модель многослойной дорожной одежды и модель изменения температурного поля, построенные на основе проектной документации автомобильной дороги М-11 «Нева» и данных со станции температурного мониторинга. Расчет температурных напряжений, возникающих в армированных асфальтобетонных слоях в окрестности существующей трещины старого покрытия, производится методом конечных элементов с использованием приближенного метода Хиллca и Брайена, сводящего расчет к последовательности решения задач линейной теории упругости. Зависимости модуля жесткости асфальтобетона от температуры и времени действия нагрузки вычисляются на основе индекса пенетрации и температуры размягчения вяжущего с учетом неизбежного старения последнего в процессе укладки и эксплуатации покрытия. Показано, что существенное снижение опасных растягивающих напряжений в асфальтобетоне возможно при армировании георешетками с максимальной прочностью на растяжение не ниже 100 кН/м, изготовленными на основе высокомодульных стеклянных или углеродных волокон, при условии совместной работы асфальтобетонных и армирующих слоев в отсутствие взаимного проскальзывания.
Reflective cracks appearing in the new asphalt concrete layer laid during reconstruction over the existing concrete or asphalt concrete pavement is the main cause of premature highways failure. Cracks of this type appear over defects in the old pavement and grow through the new pavement under the influence of vehicle loads and fluctuations in the temperature field. One of the common ways to combat reflective cracks is the use of an intermediate reinforcing layer made of special geosynthetic material, redistributing part of the loads. The paper proposes a multilayer pavement structural model and a temperature field change model based on the design documentation of the M-11 «Neva» highway and data from the temperature monitoring station. Temperature stresses сalculation arising in reinforced asphalt concrete layers in the existing crack vicinity of the old pavement is performed by the finite element method using the approximate method of Hills and Brien, reducing the calculation to the sequence of solving problems of linear elasticity theory. The dependencies of asphalt concrete rigidity modulus on temperature and time of load action are calculated on the basis of penetrative index and the binder softening temperature, taking into account the inevitable aging of the binder during paving and pavement operation. It is shown that significant reduction of dangerous tensile stresses in asphalt concrete is possible at reinforcement with geogrids with maximum tensile strength not lower than 100 kN/m, made on the basis of high-modulus glass or carbon fibers, under condition of joint work of asphalt concrete and reinforcing layers in the absence of mutual slippage.