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公路排水式沥青面层组合结构

文章附图


排水沥青( drainage asphalt )路面,又称透水沥青( porous asphalt )路面,针对表面层来说又称多孔隙沥青磨耗层( PAWC, porous asphalt wearing course ),开级配磨耗层( OGFC,open-graded friction course )等,指压实后空隙率在20%左右,能够在混合料内部形成排水通道的新型沥青混凝土面层,其实质为单一粒径碎石按照嵌挤机理形成骨架-空隙结构的开级配沥青混合料。


排水沥青路面国内外应用概况

排水性沥青混合料起源于欧洲,1960年德国首次使用此种路面。80年代在法国、英国、意大利等国家得以较大面积推广。欧洲通常使用的厚度为40~50mm,主要是为了减少噪音,减轻雨天的溅水,提高抗滑能力。在美国,该种面层称为OGFC,它本来是60年代几个洲用作混合料封层发展起来的,后来又吸收了欧洲的经验,大部分用作薄层表面层以获得良好抗滑性能,铺筑厚度在13~19mm。 日本从80年代后期开始这方面的试验研究。虽然起步较晚,但发展较快,目前已形成较为完善的排水性沥青混合料设计方法,应该说,日本是研究和应用排水沥青路面最成功的国家之一。为了研究排水沥青路面技术方面的课题,日本建设省委托土木研究所进行室内试验,并让各地建设局做了试验路,最终由日本道路协会指定并发行《排水性铺装技术指南(案)》。指南指出,排水沥青路面面层部分的透水层厚度以4~5cm为准,但可根据性能要求增减厚度。 最近,日本道路公团规定,所有管辖的新建或改建的高速公路表面层必须采用排水沥青路面。 我国对这类路面的研究起自20世纪90年代初期。国内部分高校和研究所先后在收集国外资料的基础上做了一些尝试性工作,工程应用很少,我国上海、河北、黑龙江、广东等地修了一些小规模的试验路,但由于使用普通沥青,性能很差未获得成功。在2003年,陕西与日本公司合作在西安机场路修了约18km的排水性沥青路面,这是我国第一个大规模使用排水性沥青路面的工程,取得了很好的工程应用效果。但遗憾的是,我国西北地区降雨小,夏季高温气候也不是很严重,气候条件与我国南方高温多雨地区有一定差异;同时西安机场路的交通以小客车为主,重载交通也较少。由于我国尚没有对排水沥青路面设计、施工和质量评价建立规范和标准,加之排水沥青路面的诸多问题在国际上也尚处于认识发展阶段,这使得这种在国外被称作具有“顶级路面性能”的新型路面结构在国内迟迟不能推广。 2001年~2004年,交通部公路科学研究院与东南大学等单位合作完成了交通部西部项目《山区公路沥青面层排水技术研究》课题。该课题通过广泛的国内外调研,深入的理论分析与计算,计算机仿真技术应用,大规模的室内材料性能试验与模拟试验,野外验证试验等全面、系统的研究工作,初步解决了我国应用排水沥青路面的主要技术问题,包括材料性能与设计、结构设计、施工技术、路面安全特性等,在重庆渝邻高速修筑了长3km的实体工程,试验了不同空隙率、不同改性沥青的多种排水性沥青路面。该课题成果经交通部科教司鉴定,总体上达到国际先进水平,为排水沥青路面在我国的应用奠定了基础。 2005~2006年,交通部公路科学研究所承担了江苏省交通科学研究计划项目《排水性沥青路面应用技术研究》,本科研项目以提高排水性沥青路面使用性能为核心,研究重点是高温和重载交通条件下排水性沥青路面的使用性能,在原材料品质与标准、组成设计、排水设计、施工技术与质量控制方面进行了深入研究。根据本项目研究成果,在盐通高速成功地铺筑了16.8km的排水性沥青路面,这条试验路也是目前我国南方高温多雨地区第一条大规模的排水性沥青路面实体工程,取得了丰富的研究成果。根据后续跟踪观测情况,目前路况良好。 2008年,江苏省又在宁杭高速公路二期修筑了全长20.9km的排水沥青路面。宁杭高速公路二期为双幅六车道,单幅宽度14.5m,全部铺装面积约30.3万平米,为目前国内最大的排水沥青路面铺装工程。目前使用效果良好。 近年来,我国高速公路建设发展迅速,里程逐年增长,路网日趋完善。如何提高路面的使用品质,如何向社会提供更安全、更舒适、更快捷的公路交通,已成为我国交通部门追求的新目标。可以预测,排水沥青路面将适应这一趋势,在我国得到更广泛的应用。


海绵城市-排水沥青路面