排水性沥青路面的研究与应用

论文摘要

山区公路线形受地形和地质状况的限制,道路多为曲线且路面的纵坡相对较大,在雨水充沛的季节里,路表面形成水膜的可能性增大,产生水漂的危险增大,同时路面积水产生的行车溅水和水雾,影响行车安全,使交通事故率明显增加。平原区密级配沥青路面不适合在多雨雪的山区应用。国内外研究结果表明,采用路表面结构层内部排水方法可以使雨水在零径流长度下迅速下渗到路面表面结构层中,消除路面表面雨水的积聚和成膜,使路面的抗滑性能没有大的减低。这就需要路面空隙率相对较大,它能快速将流入路面的雨水通过其结构内部的连通空隙排出路面范围中,从而使路表面的积水消除。此种路面我们称作采用排水性沥青路面(也称开级配大孔隙沥青磨耗层)Open Graded Friction Courses (OGFC),将这种路面应用到山区公路,其排除路表雨水的能力显得更为合理也更为有利。本文从排水性沥青路面的作用机理出发,通过室内试验分析,确定排水性沥青路面采用的空隙率,用SBS改性沥青加外加剂(木质素纤维)替代造价高昂的TPS改性沥青,然后进行混合料的配合比设计,接着对沥青混合料进行马歇尔试验、透水试验、水稳定性试验、车辙试验、飞散试验及冻融劈裂试验等,验证了室内研究的结果。最后铺筑了200m长的一段二级公路作为试验路,在铺筑路面时,采用“温度管理”和“品质管理”之手段,结合前人的施工方法,总结出适合在吉林省范围内,进行排水性沥青路面施工的操作流程。在铺筑路面结束及通车后10个月时,为公路路面进行了常规项目的检测和排水性路面的特有功能的检测,作为对比,进行了排水性沥青路面的评价。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 排水性沥青路面的特点
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 欧洲排水性沥青混凝土路面研究现状
• 1.3.2 美国排水性沥青混凝土路面研究现状
• 1.3.3 日本及亚洲排水性沥青混凝土路面研究现状
• 1.3.4 国内排水性沥青混凝土路面研究现状
• 1.4 本文的研究内容
• 第2章 排水性路面的室内研究
• 2.1 原材料的选择与性能要求
• 2.1.1 结合料的选择与性能要求
• 2.1.2 矿料的选择与性能要求
• 2.1.3 外加剂的选择与性能要求
• 2.2 排水性沥青混合料的配合比设计
• 2.2.1 目标空隙率的确定
• 2.2.2 排水性沥青混合料设计方法
• 2.2.3 室内试验结果分析
• 2.3 排水沥青混合料的路用性能研究
• 2.3.1 力学稳定性能
• 2.3.2 透水性能
• 2.3.3 高温稳定性能
• 2.3.4 低温抗裂性能
• 2.3.5 水稳定性能
• 2.4 本章小结
• 第3章 试验路的铺筑及施工工艺研究
• 3.1 试验路情况
• 3.2 试验路原材料的确定和混合料施工配合比设计
• 3.2.1 原材料检验
• 3.2.2 排水性沥青混合料施工目标配合比设计
• 3.3 施工路段的准备
• 3.4 施工工艺研究
• 3.4.1 排水性沥青混合料的拌制
• 3.4.2 排水性沥青混合料的运输和摊铺
• 3.4.3 排水性沥青混合料的压实
• 3.5 本章小结
• 第4章 试验路的检测
• 4.1 检测方法与过程
• 4.1.1 路面现场透水试验
• 4.1.2 路面压实度试验
• 4.1.3 路面平整度试验
• 4.1.4 路面抗滑试验
• 4.2 检测结果
• 4.3 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT