Основное назначение дорожной одежды - воспринимать нагрузку от проходящих автомобилей и передавать ее на земляное полотно в рассредоточенном виде и в размере, не превосходящем той допустимой величины, которую может оказывать грунт земляного полотна, подвергаясь давлению.
Нагрузки, приходящиеся на каждое колесо автомобиля, обычно настолько велики, а сопротивление грунта настолько незначительно, что площадь восприятия земляным полотном нагрузки от колеса автомобиля нормально должна была бы выражаться в сотнях квадратных сантиметров.
Фактически след колеса автомобиля на поверхности дороги (в месте соприкосновения пневматической шины с поверхностью проезжей части) составляет всего несколько десятков квадратных сантиметров.
Отсюда видно, что задача дорожной одежды состоит в том, чтобы увеличить площадь сопротивления нагрузке во много раз (рис. 30).
В противном случае временное сопротивление грунта будет превышено и сделается неизбежным появление повреждений дорожного полотна, образование на поверхности дороги рытвин и колей.
Уплотнение асфальтного покрытия
В зависимости от интенсивности движения и категории дороги дорожные одежды (покрытия) делятся на четыре основные группы. Каждая группа, в свою очередь, подразделяется на несколько типов дорожных покрытий.
Рис. 30. Воздействие автомобильного колеса на одежду дороги: 2 - площадь следа при соприкосновении шины с поверхностью проезжей части дороги с твердым покрытием; 
- площадь распространения давления на грунт земляного полотна
случае временное сопротивление грунта будет превышено и сделается неизбежным появление повреждений дорожного полотна, образование на поверхности дороги рытвин и колей.
В зависимости от интенсивности движения и категории дороги дорожные одежды (покрытия) делятся на четыре основные группы. Каждая группа, в свою очередь, подразделяется на несколько типов дорожных покрытий.
На рис. 31 дана классификация наиболее распространенных дорожных покрытий, более
Рис. 31, Схема классификации автомобильных дорог по видам покрытий
детализированная, чем приведенная в таблице основных технических показателей (стр. 12), и дополненная указанием путей возможного стадийного улучшения покрытий (постепенного перехода от одного типа к другому, более высококачественному).
Все дорожные покрытия, за исключением стабилизированного-грунтового, относятся к числу твердых покрытий.
При устройстве дорог с твердыми покрытиями применяется так называемый корытный поперечный профиль (рис. 32).
Рис. 32. Корытный поперечный профиль дорог с твердыми покрытиями
В процессе постройки дороги с твердым покрытием на поверхности земляного полотна в пределах проезжей части подготавливается специальное углубление («корыто»), которое в дальнейшем заполняется теми или иными дорожно-строительными материалами, соответственно типу покрытия.
Большей частью твердые покрытия делаются трехслойными. Поверхностный слой (собственно покрытие) служит для защиты нижележащих слоев, воспринимая на себя истирающее действие пневматических колес проезжающих автомобилей. Этот слой в наибольшей мере подвергается износу и поэтому подлежит систематическому восстановлению. Примерная толщина слоя 2,0-8,0 см. Промежуточный слой несет основную статическую и динамическую нагрузку от движения по дороге. Примерная толщина слоя 18-24 см. Промежуточный слой часто называют основанием дорожного покрытия.
Подстилающий слой как бы впитывает в себя всю влагу, скапливающуюся в теле дорожной одежды в результате выпадения атмосферных осадков и подъема подпочвенных вод; чтобы удалить воду из подстилающего слоя, устраивают специальные выводные рукава - дренажные воронки, сообщающиеся с откосами и служащие для отвода воды в кюветы или к подножию насыпи. Толщина слоя до 40 см. При устройстве дорог с покрытиями низшего типа обычно применяется серповидный поперечный профиль (рис. 33).
Рис. 33. Серповидный поперечный профиль дорог с покрытиями низшего типа
В некоторых случаях дорожные одежды могут не иметь поверхностного слоя (тогда его функции принимает на себя несущий слой) или подстилающего слоя (его функции в этом случае выполняются непосредственно земляным полотном, если оно состоит из достаточно хорошо дренирующего грунта).
Особую разновидность дорожных покрытий представляют так называемые жесткие дорожные одежды, состоящие из отдельных железобетонных плит, заранее приготовленных и уложенных на грунтовое или другое основание.
Толщина жестких дорожных одежд может быть определена в результате точного расчета, при котором плиты рассматриваются как работающие на изгиб. При усилиях, близких к разрушающим, бетонные плиты не дают таких значительных прогибов, как нежесткие одежды.
Не прибегая к детальному расчету, толщину плит для дорог различных технических категорий можно принимать в следующих ориентировочных размерах:
Расчет нежестких дорожных одежд с малым сопротивлением изгибу, к которым относится практически большинство дорожных покрытий, представляет большую сложность.
Для расчета толщины дорожных одежд необходимо руководствоваться указаниями ГОСТ 9314-59, устанавливающего предельные осевые нагрузки для автомобилей.
Для двухосных автомобилей, обращающихся по усовершенствованным дорогам капитального типа, возможна нагрузка на дорогу от наиболее тяжелой оси в пределах до 10 т (для автобусов до 11,5 т.). Для двухосных автомобилей, обращающихся по дорогам прочих типов, допускается предельная нагрузка 6 т (для автомобилей-самосвалов - 6,5 т и для автобусов -7 т).
Состояние покрытия проезжей части дороги оказывает самое непосредственное влияние на характер движения автомобилей по дороге.
В главе, посвященной анализу роли уклона дороги в тяговом балансе автомобиля, говорилось, что сила тяги, развиваемой двигателем и приложенной к ободу ведущих колес автомобиля, расходуется на преодоление различных сопротивлений движению. На горизонтальном участке пути вся сила тяги (за вычетом расходуемой на преодоление сопротивления встречного воздуха) при движении с установившейся скоростью идет на преодоление сопротивления, которое оказывает покрытие проезжей части дороги качению колес автомобилей:
Стоящая в правой части этого уравнения величина
Рf характеризует то сопротивление, которое оказывает покрытие проезжей части качению колес автомобилей. Это сопротивление, в свою очередь, равняется произведению коэффициента трения качения, свойственного покрытию проезжей части дороги, по которой движется автомобиль, на ту величину веса подвижного состава, для перемещения которого с данной скоростью используется мощность двигателя
.
Различным типам дорожных покрытий присущи примерно следующие величины коэффициента f:
Сила тяги на ободе ведущего колеса автомобиля при движении с определенной скоростью на соответствующей передаче является величиной постоянной. Также постоянным при неизменной скорости движения является и сопротивление встречного воздуха.
Таким образом, постоянной можно считать и величину Рf - сопротивление покрытия проезжей части дороги, т. е. произведение Qf.
Величина f может увеличиваться с ухудшением типа и состояния покрытия проезжей части и уменьшаться с улучшением покрытия. По мере изменения величины f в обратно пропорциональной зависимости изменяется величина Q.
На дороге с качественным покрытием проезжей части развиваемая двигателем мощность сможет обеспечить движение подвижного состава, имеющего большой вес. И наоборот, на дороге с некачественным покрытием та же мощность будет достаточна лишь для движения подвижного состава, имеющего малый вес.
Для примера приводится табл. 7, в которой первые три вертикальные графы совпадают с таблицей, помещенной в главе «Роль уклона дороги в тяговом балансе автомобиля».
Величина
Рi в вышеприведенной таблице отсутствует (в условиях горизонтального участка дороги она равна нулю), и, таким образом, принимается, что
.
В последних трех вертикальных графах величина Pf делится на величину f, последовательно принимающую значения 0,02 (для дорог усовершенствованного типа), 0,05 (для дорог переходного типа) и 0,15 (для дорог низшего типа). Результаты деления, помещенные в соответствующих графах, представляют собой не что иное, как вес подвижного состава, который может двигаться с установившейся скоростью по горизонтальному участку дороги данного типа при неизменной мощности двигателя (в рассматриваемом примере имеется в виду двигатель, установленный на автомобиле ГАЗ-51).
Так, величина веса подвижного состава показана двумя цифрами, из которых вторая, будучи меньше первой на 5350 кг(вес автомобиля ГАЗ-51 с грузом), показывает величину веса прицепа (или прицепов), который может буксировать автомобиль ГАЗ-51 в соответствующих дорожных условиях.
Анализируя цифры таблиц, нетрудно убедиться в том, что на дороге с покрытием низшего типа автомобиль ГАЗ-51 сможет вести прицеп только с очень малой скоростью и только на первой передаче. На второй передаче автомобиль хотя и сможет двигаться, но уже без прицепа (излишек веса в 360 кг незначителен). По дороге низшего типа в плохом состоянии на третьей и четвертой передаче автомобиль ГАЗ-51 вообще двигаться не сможет.
При движении по дороге с усовершенствованным покрытием грузоподъемность автомобиля резко возрастает. Однако практически она не достигает величин, указанных в табл. 7, так как значительная часть мощности двигателя будет израсходована на преодоление сопротивлений при разгоне до установившейся скорости и на подъемах.
Аналогичным образом может быть установлено влияние типа и состояния дорожного покрытая на скорость движения автомобиля (при неизменном весе).
и 
