大孔隙排水降噪路面在城市道路中的应用研究.doc

大孔隙排水降噪路面在城市道路中的应用研究摘要：本文以大连市快速路项目为依托，介绍排水降噪路面在大连城市道路中应用的可行性及其所带来的社会效益，突出该路面有别于其他普通沥青路面的技术特点和工程指标，为排水降噪路面在城市道路中的推广应用提供有价值的经验参考。 关键词：排水降噪 沥青路面 城市道路 高架桥 引言 随着城市交通量的日益增加，道路建设迅猛发展，路面平整性，行车舒适性、交通道路安全和噪声污染问题已经越来越受到人们的重视。排水降噪路面作为一种新型的路面材料，在城市道路上的应用实例较少。城市交通有行驶速度慢、停车刹车多的特点，对道路高低温稳定性和耐久性的要求也高，目前国内正式采用大规模排水性路面建设仅有杭州市，本项目依托大连市快速路这一重点工程，探讨排水降噪路面在市政工程中尤其是在城市高架桥上应用的可行性及其路用性能。 1 、工程概况 随着社会经济的快速发展，大连市内道路堵塞情况日益严重，严重影响了城际交通。本工程正是为了改善这种交通状况而修建的。项目由北向南贯穿大连市东部城区，连接大连市主城区与外城区、开发区等周边区域，全长11.3km，宽24m，行车道采用双向六车道，全线均为高架并设有六处上下桥匝道，设计车速70公里/小时。该项目在全线铺设了排水降噪路面。 2 、排水降噪路面的服务性能 （1）透水性好，在路上不会形成积水或水膜，减轻水漂，水雾等情况。 （2）提高行驶安全性，改善能见度，减少司机的驾驶疲劳。 （3）降低交通噪音。排水降噪路面比普通沥青路面能降低噪声38db。 （4）降低城市热岛效应，降低路面温度，增加城市大气湿度，调节整个城市热环境。 3 、排水降噪路面的工程技术指标 3.1 排水降噪沥青路面结构 普通沥青路面结构一般为5cm中粒式沥青砼+68cm粗粒式沥青砼+30cm45cm水泥稳定碎石基层。而对本次在桥面上使用排水降噪沥青路面，其铺装结构为：4cm排水降噪桥面+阳离子改型乳化沥青+5cm AC-13F细粒式改性沥青混凝土+XY-01水泥基渗透结晶型防水材料+10cm FC-50纤维网混凝土，下面层沿防撞墙预留10cm宽度，铺筑排水降噪桥面，并在其底部沿防撞墙铺设=18mm的网状导水盲管。 3.2 排水降噪沥青路面材料及技术要求 3.2.1 沥青 排水降噪路面孔隙率较大，粗集料含量高达70%以上，设计空隙率一般为15%25%，骨料之间形成嵌挤型的空间骨架结构，普通沥青难以对这种骨架结构产生足够的约束作用，而高粘沥青对集料有较好的包裹力、粘附性和足够的韧性，能保证沥青混合料在高孔隙率的情况下，仍然具有良好的抗水损坏、抗车辙和抗飞散能力。高粘沥青与普通沥青相比，最重要的技术指标为60 粘度，普通沥青90#这一指标值要求140，而高粘沥青要求100000。 3.2.2 矿料 排水沥青混合料以粗集料为主，为保证其使用性能得到充分发挥，集料需要有足够的强度、抗压碎性和抗冲击性和磨光值。为保证混合料排水功能，石料外形应具有近似正方形形状，对针片状粒料要求严格。本项目中使用的集料为玄武岩，填料采用砂和矿粉。 3.3 排水降噪沥青混合料配合比设计与性能指标 排水降噪沥青混合料的级配设计方法与一般混合料不同，常规的马歇尔试验方法并不适用。本工程沥青混合料的设计主要参考了日本的配合比方法，步骤如下： （1）目标空隙率的确定。研究表明，空隙率与路面的排水能力成正比，但空隙率过大也会带来路面材料耐久性不足等负面影响，本工程根据大连实际的降水情况以及交通状况，将空隙率定为20%。 （2）初试级配确定。以2.36mm集料通过质量百分率在中值范围附近±3%左右为目标，暂定三种配合比。级配如下： （3）参照日本排水性铺装技术指针（案）中有关沥青用量预估计算公式，根据沥青膜厚度和集料表面积初定沥青用量。排水沥青混合料的沥青膜厚度h一般取14m。计算得初始沥青用量为4.5% （4）满足目标空隙率级配的确定。在初试沥青用量下，将三种初试级配按照马歇尔试验方法成型试件，采用体积法测定成型试件的空隙率，绘制2.36mm通过率与空隙率的关系曲线，通过回归公式（Y=-0.595X+29.149 R2=0.95）计算出目标孔隙率20%对应的2.36筛孔的通过率为15.4%。对级配做出调整，使2.36筛孔通过率为15.4%作为最终配合比。 （5）最佳沥青用量的确定。以初始用量为基础，以0.5%为间隔，取五组不同的油量，分别进行析漏和飞散试验，通过两个试验的拐点得到最小沥青用量OACmin=4.15%和最大沥青用量OACmax=4.875%，通过计算并参照马歇尔试验的结果确定最佳沥青用量为OAC=4.69%，取整4.7%。 （6）混合料性能检验。确定最佳沥青用量后，分别进行马歇尔试验，析漏试验，飞散试验，车辙动稳定度等试验，检验设计的混合料是否满足路用性能要求，如表2示。 4 、结 语 排水降噪路面是一项即可产生良好经济效益、社会效益，又可提高环境效益的实用技术，尤其是当前提倡可持续发展的大环境下，研究并实施排水降噪路面技术具有重要的现实意义。 本工程在引进日本高粘度改性沥青生产技术的基础上，根据大连市特有气候条件和交通环境，开发适合大连本地的排水降噪路面技术，同时提出了相应的技术指标。为今后排水降噪路面在城市道路和桥梁上的应用提供经验参考和研究基础。 参考文献： 1 伍石生. 低噪音沥青路面设计与施工养护M. 北京：人民交通出版社， 2005. 2 布赫. 浅谈开级配抗滑磨耗层（OGFC）在国内的应用J. 交通标准化， 2007， 168（8）：217220.3