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路基工程 Subgrade Engineering
2010年第1期(总第148期)
透水性路面的铺面材料与工程应用研究
董祥,王继果?
(1.南京工程学院建筑工程学院,南京211167;2.三江学院土木工程学院,南京210012)
摘要:在简介透水性路面的基础上,通过工程实例分析了各类透水路面在公路与城市道路中的工程应用,从技术角度探讨了透水沥青混合料、透水水泥混凝土、透水路面砖等三种透水性铺面材料的强度特性与耐候性。
关键词:透水性路面;铺面材料;工程应用实例;透水沥青混合料;透水水泥混凝土;透水路面砖
中图分类号:U416.21
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前言
文献标志码:A
传统的公路与城市道路面层,多用密实的沥青混
合料、水泥混凝土等铺筑而成,具有不透水性"】,路面排水通过路拱横坡度实现,当雨量较大或排水管道堵寒时易导致路面积水。近年来我国应用的透水性路面属新型路面,它改变了传统路面易积水的缺点,见图1。透水性路面多采用透水沥青混合料、透水水泥混凝土、透水路面砖等多孔材料铺筑面层,较密实型路面具有以下优点:雨天迅速排除路表积水,避免夜间反光,提高行车安全性;透水路面的多孔隙结构不仅降低了行车噪音,其路表凹凸亦增加了路面的抗滑构造深度;此外,透水路面还能补充地下水,调节地表温湿度,缓解城市热岛效应。
空欧率20% 雨水流向
雨水流向
+透水性销面
不透水铺面
(不透水)
(a)透水路面
图1
(不透水)(b)不透水路面
路面排水路径图
上世纪70年代美国首先应用透水沥青路面,此后又在Florida建了53座透水混凝土停车场;日本自 1997年起所有高速公路均采用透水性面层。我国从上世纪90年代后期开始研究透水路面,在绿色建设等理念的指引下,近年来我国透水路面工程量急速增加,如北京2008奥林匹克公园、上海2010世博会公园等均采用透水路面。尽管透水路面还面临不少技术
问题,但有很好的应用前景。收稿日期:200902-19
基金项目:南京工程学院科研基金项目(KXJ08044)
作者简介:董祥(1980-),男,江苏南京人。讲师,硕士,主
要从事道路建筑材料及其工程应用的教学与研究。E-mail; dongxiang1980@163. com。
文章编号:10038825(2010)01-0082-03
铺面材料与工程应用 1
1.1透水沥青混合料
透水沥青混合料常用于路表磨耗层,兼具磨耗与排水功能,为空隙率较高的开级配,故称开级配磨耗层沥青混合料(OGFC)。所用粗集料为单一粒级且用较大,细集料与填料用量很少,故形成骨架-空隙结构。其排水、降噪等功能的关键在于空隙率,据日本经验目标空隙率宜为17%~20%。
(1)在威阳机场高速、渝邻高速透水沥青路面
建设经验的基础上,江苏省高速公路建设指挥部会同东南大学、交通部公路科学研究院,在盐通高速K89 +800~K106+675.5处盐城至南通侧的单幅三车道上铺筑了16.875km的排水型透水沥青路面,路面结构见图2。其上面层透水沥青混合料所用租集料为10 ~15mm、5~10mm玄武岩碎石,矿料配比为10~ 15mm碎石:5~10mm碎石:机制砂:石灰岩矿粉 =55:30:10:5,矿料级配见表112]。沥青胶结料采用TPS改性高黏度沥青,并应用了92%SBS改性沥青+8%TPS改性剂、84%70号基质沥青+16%TPS 改性剂两种技术方案。前者为主方案,沥青60℃动力黏度高达14万Pa·s,现场最佳油石比为4.4%。为提高透水沥青混合料抗车辙、抗水损、抗析漏等性能,参照美国、西欧等经验掺人了少量消石灰与矿物纤维。经现场测定,盐通高速透水路面的孔隙率为 20%~21%、渗透系数大于1200mL/15s,较好地满足了技术要求。
上面层中面层下面层基层底基层
4cm
OGFC-13排水性西青混合料
SBS改性乳化沥青防水粘结层
6em 8em 38em 20cm
Superpave20沥青混合料
(SBS改性演青)
Surperpave-25沥青混合料
水泥稳定碎石二灰土
路基
图2
盐通高速透水路面结构断面示意图