排水性沥青路面结构Word格式.docx

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图2-11971－2000年南方各省年平均降雨量

三、路面结构设计

1.排水性沥青路面典型结构

推荐我国目前时期排水性沥青典型结构如下

图3-1排水性沥青路面典型结构

2.排水功能层类型的选择

排水性沥青路面面层类型的选择可依照降雨量按下表选择。

表3-1排水性沥青路面面层类型选择

降雨量

800－1200mm

1200－1600mm

1600mm以上

设计空隙率

18～20％

20～22％

21～23％

类型

PAC10或PAC13

PAC13

厚度

3~5cm

4~5cm

5～6cm

适应的降雨强度

mm/h

以上

说明：

①PAC10表示最大公称粒径为10mm的排水性沥青混合料；

②交通量较大，重车较多的情形，设计间隙率考虑低限；

③车道宽度大（如6车道）可考虑高限；

④降雨强度按小时平均计算；

⑤城市减噪目的双层式排水性沥青路面。

3.其他结构层类型选择与推荐

中面层采纳密实型沥青混凝土，具体类型选择时第一要考虑密实防水，第二在高温地域、重载车辆较多条件下要兼顾抗车辙性能，具体可按下表。

表3-2排水性沥青路面中面层类型选择

考虑因素

密实防水

密实、抗车辙

类型与厚度

4cm以上（含）AC13F

5cm以上（含）AC16F

6cm以上（含）AC20F

5cm以上（含）AC13C

5cm以上（含）SUPERPAVE13

6cm以上（含）AC16C

采纳半刚性基层时，宜采取抑制反射裂痕的结构性方法，如增加下面层厚度，设置土工网格或沥青碎石层等。

4.防水粘结层

防水粘结层在排水性沥青路面结构中起两个方面的要紧作用：

①与一般密级配沥青混凝土相较，排水沥青面层与中面层之间的接触面积减少了约15%～25%，因此设置防水粘结层能够增加界面结合强度，确保层间的完全持续条件。

②避免雨水下渗到中面层显现水损坏，提高路面结构耐久性。

另外，我国目前路面结构多为半刚性基层沥青路面，裂痕难以幸免。

利用延伸性较好的防水粘层材料，能够作为裂痕的应力吸收层，阻止裂痕的向上反射，确保防水成效。

结构设计中，对排水功能层与中面层层间结合进行抗剪强度验算：

τ层间≤τR（T）

式中：

τ层间为排水功能层与中面层层间计算剪切应力；

τR为高温T温度时实际测定的层间剪切强度。

5.结构设计方式

排水性沥青路面与其他沥青路面最要紧的区别是表面功能层的不同，因此在路面结构设计上不同并非大，能够采纳我国《公路沥青路面设计标准》（JTJ014-97）设计方式设计排水性沥青结构。

依照不同沥青、不同设计间隙率的排水沥青混合料实验结果，推荐排水功能层结构设计参数如表1。

表1排水沥青混合料的设计参数

混合料类型

15℃抗压模量（MPa）

20℃抗压模量（MPa）

15℃劈裂强度（MPa）

300~500

250~400

~

PAC16

400~600

沥青采纳高粘度改性沥青

四、路面表面排水系统设计与典型方案

1.设计内容与方式

排水沥青路面的路面排水设计包括路表水入渗设计、路面内部排水系统设计和排水层退水时刻查验三个部份。

1）路表水入渗设计要紧依照降雨强度和渗透系数确信路表水入渗率；

2）路面内部排水系统设计主若是选择确信路肩排水结构形式案，依照水力学渗流计算方式确信表层内部排水状况，依照渗流量大小进行内部排水系统各附属设施设计，包括集水沟的宽度、深度、集水管开孔面积、集水管管径等参数；

3）排水面层内的退水时刻查验，按下式进行：

h为排水表层铺装厚度；

Dmax为排水表层材料的最大粒径；

l为排水渗流长度；

ne为排水表层材料的有效间隙率；

Kx为排水表层材料的横向渗透系数；

i为道路的综合坡度。

2.排水性沥青路面路肩部份排水方案

排水性沥青路面路肩排水方案有10多种，下面是几种典型方案。

图4-1路肩散排方案

图4-2浅碟型排水沟方案

图4-3U型排水阴沟方案

3.特殊部位排水设计

在超高路段、纵坡较大和桥面等特殊部位，路表排水设计方案局部有特殊调整（方案从略）。

五、排水沥青路面材料设计

1.原材料

1.1.沥青

排水性沥青路面要求利用高粘度改性沥青，其技术要求见下表。

表5-1高粘度改性沥青技术要求

试验项目

单位

技术要求

备注

针入度（25℃，100g，5s）

1/10mm

40～60

软化点

℃

≥80

延度

（15℃）

Cm

≥50

（5℃）

≥20

溶解度

%

≥99

弹性恢复（25℃）

≥85

密度（15℃）

kg/cm3

实测

RTFOT试验残留物

薄膜加热质量变化率

≤

薄膜加热针入度残留率

≥65

粘附性（25℃）

粘结力（25℃）

≥15

60℃动力粘度

≥35000

闪点

≥230

贮存稳定性，48h软化点差

1.2.矿料

排水性沥青混合料中粗集料应该均匀、干净、干燥，破碎面多，符合我国现行技术标准的高速公路表层集料大体可用于排水性沥青混合料，其中对针片状颗粒含量、软石含量、压碎值等关键性指标要求更为严格。

在规格上，当采纳最大公称粒径为13mm的排水沥青混合料时，粗集料的可采纳S10与S12两种规格材料；

也能够直接利用S11单一规格的粗集料，但关于S10与S11要求的通过率较低，不宜超过5％。

细集料应干净、干燥、无风化、无杂质，与沥青有良好的粘结能力，禁止适用石屑。

在规格上，要求具有95％以上的通过率，并有持续的级配组成。

排水性混合料的填料要求采纳石灰岩矿粉，矿粉应干燥、干净。

1.3.防水粘结层

防水粘结层在排水性沥青路面结构中起着相当重要的作用，可采纳两种材料，一种是改性乳化沥青，其技术要求可参考现行技术标准；

二是喷涂型防水粘结层材料，其技术要求可见下表。

表5-2喷涂型防水粘层材料技术要求

试验项目

技术标准

备注

外观

搅拌棒上无粘附颗粒,色泽均匀

固体含量

≥48

低温柔性

-20℃,2h后绕ф5mm棒一周无裂纹

耐热性

160℃,30min,涂膜无流淌、不起泡

粘结强度

MPa

≥（25±

1℃,“∝”字形）

延伸率

≥800

不透水性

30min不透水

耐酸性

2%H2SO4溶液.浸泡15d.无变化

耐碱性

2%NaOH溶液.浸泡15d.无变化

抗剪强度

（剪切角α=40o）

>

25℃

50℃

拉拔强度

抗低温冻融柔性

+20℃～-20℃各2h,

20次循环涂膜无裂纹

涂膜干燥时间

表干,2h不粘手

实干,12h无粘着

剪切强度与拉拔强度宜采纳沥青混合料材料。

2.配合比设计

级配对排水性沥青混合料性能有超级相当重要的阻碍，要求既保证沥青混合料具有较大的间隙率知足排水功能；

粗骨料颗粒也要形成充分的嵌挤结构，使排水沥青混合料各类性能稳固而耐久。

推荐工程中经常使用最大公称粒径和16mm的排水沥青混合料级配范围见下表。

表5-3排水性混合料集料级配范围

筛孔尺寸

（mm）

通过率（%）

最大公称粒径

最大公称粒径16mm

100

90～100

-

10～30

10～32

9～20

8～20

7～17

6～14

5～12

4～9

3～7

配合例如式如下：

①查验原材料的技术指标；

②依照间隙率预估公式确信初步配例如案；

③依照沥青膜厚度和集料表面积预估沥青用量，不同沥青按不同膜厚计算；

④击实成型MASHALL试件与车辙试件，查验体积指标，主若是间隙率可否达到目标间隙率的要求；

⑤若是达到要求后再按±

%，±

1%转变沥青用量，别离进行析漏实验、飞散实验确信依照最正确沥青用量，通常以沥青析漏实验的反弯点作为最正确沥青用量，而且析漏量一样不超过%（烧杯法），参照马歇尔实验结果，选择适合的沥青用量作为最正确沥青用量；

⑥最后对混合料性能实验进行验证，包括排水性能、抗水损坏性能、飞散实验与车辙实验等。

试配排水性沥青混合料集料级配时，目标间隙率可依照下两式估算：

NMAS=时，

为间隙率；

为孔径筛孔通过率；

为孔径筛孔通过率和孔径筛孔通过率之差。

3.排水沥青混合料设计技术要求

排水性沥青混合料应具有优良的抗滑和排水功能，同时又要有其他良好的路用性能，如强度特性、抗车辙、抗水损坏、抗飞散等，更要紧的不管是效劳功能特性仍是材料强度性能，都要有专门好耐久性。

排水性混合料设计时的技术指标因知足下表要求。

表5-4排水性混合料设计技术要求

备注

MASHALL试件击实次数

次

双面50

空隙率

％

17～23

依工程需要确定

稳定度

kN

≥

析漏损失

飞散损失

≤20

车辙试验

次/mm

≥3000

浸水车辙

≥1500

残留马歇尔稳定度

冻融劈裂试验TSR

≥70

浸水飞散损失

≤30

浸水2天

渗透系数

Cm/s

＞

渗水量

ml/15s

＞900

六、其他

1.施工

排水性沥青路面施工中的关键技术是混合料的温度操纵和压实工艺。

多条实验路的工程实践说明，利用现有的拌合、摊铺、压实等施工设备情形下就能够够修筑高质量的排水性沥青路面；

施工单位通过简单培训能够把握排水性沥青路面施工技术。

2.施工质量治理与操纵

在质量治理与操纵方面，对排水沥青混合料要增强温度检测；

和通过率严格操纵；

车辙、水损坏和CANTABRO飞散损失作为施工中的常规检测指标予以重点监测。

。

排水性沥青路面施工后的质量查验指标与标准也有所转变。

3.本钱费用

与同厚度的抗滑表层相较，排水性沥青路面的本钱要增加10～30％。

与SMA路面相较，初期本钱大体持平或略有增加，但路面耐久性会比SMA略低。

4.存在问题

排水性沥青路面有下面2个技术问题：

①在利用5年以后，路面间隙有会有必然堵塞，排水功能会慢慢下降。

②冬季会消耗更多的融雪剂。

七、技术资料与参考文献

[1]山区公路沥青面层排水技术的研究课题总报告，交通部公路科学研究所,东南大学，重庆渝邻高速公路，2004年9月

[2]公路沥青路面施工技术标准（JTGF40-2004），北京：

人民交通出版社，2004

[3]日本道路协会，排水性铺装技术指针（案），东京：

丸善株式会社，1996

[4]交通部公路科学研究所等，《高速公路沥青路面抗滑技术标准研究》报告，2003年1月

[5]PrithviS.Kandhal,RajibB.Mallick，DesignofNew-GenerationOpen-GradedFrictionCourses,NCAT,1999

[6]PrithviS.Kandhal,RajibB.Mallick,Open-GradedFrictionCourse:

StateofthePractice,NCAT,1998

[7]盐通高速排水性沥青路面实施技术文件,交通部公路科学研究所,东南大学,2005年4月

[8]盐通高速排水性沥青混合料目标配合比设计方案,排水性沥青路面应用技术研究课题组,2005年8月