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ATPB排水基层的要求.doc

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ATPB排水基层的要求.doc_第1页
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透水基层:透水性沥青路面的基层主要考虑透水性能、承载力状况以及水稳定性,特别是水稳定性,要保证在设计的储水时间内强度改变不大,或者处于可以接受的范围之内,否则需重新设计因此,透水基层设计时一般需要满足四个方面的要求:(1) 具有足够的渗透能力,在规定的时间内能够排出进入路面结构内的雨水;(2) 具有一定的稳定性支撑路面的施工操作;(3) 足够的储水能力暂时储存未排出的雨水;(4) 具有足够的强度以满足路面结构的总体性能美国CA研究认为,透水性沥青路面的基层不但应具有透水功能,而且应具有一定的储水能力基层厚度根据渗透速率、储水需求和设计降雨量而定,一般规定基层厚度为18-36英寸美国透水路面基层的集料级配如表:表 美国透水路面基层参考级配筛孔尺寸(英寸)2.521.510.5通过率(%)10090~10035~700~150~5透水基层材料一般包括处治集料和未经处治集料无论是处治集料和未经处治集料,对集料的性能要求很高,应选用洁净、坚硬而耐久的碎石,压碎值不应大于30%,特别对磨耗值有更高的要求长期观测表明:未处治多孔隙材料基层大大促进了路面结构内部透入水的排出,减少了路面卿浆、错台等损坏现象,从而改变路面的使用性能。

但是,未经处治的碎石集料在施工过程中变异性较大,易出现离析和推移变形,因此作为透水基层时应慎用处治集料基层为了保证稳定性,一般使用沥青或水泥作为胶结料,由于有粘结材料加入,透水性能增强具体说来,透水基层材料包括开级配沥青稳定碎石(ATPB)、大粒径透水性沥青混合料(LSPM)、透水性良好的级配碎(砾)石、多孔透水混凝土基层、水泥稳定碎石透水基层(CTPB)等本文主要研究的是开级配沥青稳定碎石(ATPB)和大粒径透水性沥青混合料(LSPM)所形成的柔性基层沥青稳定碎石透水基层以ATPB表 美国NAPA&FHWA推荐的ATPB厚度沥青稳定碎石透水基层具有更开的级配,渗透能力和稳定性更好由于细集料含量少,沥青用量不能太多,但沥青用量过少,又易出现剥落、耐久性和稳定性问题因此,沥青用量应在不出现析漏的前提下尽可能高一些,通常为2.5%-4.5%沥青稳定碎石透水基层在美国使用最多,经验也最为丰富美国工程实践中,ATPB的厚度一般为3.5-4.2in (8.9-10.7cm)美国NAPA&FHWA联合出版的文献 《HMA pavement mix type selection guide》推荐了不同公称最大粒径的ATPB厚度如表:最大公称粒径(mm)最小厚度(cm)最大厚度(cm)12.52.55.0193.757.5255.010筛孔尺寸(mm)251912.59.54.752.360.075通过率(%)10090~10035~6520~450~100~50~2《公路排水设计规范》(JTJ018-97)条文说明中给出了2种参考级配,其中一种级配的渗透系数为4500m/d(表所示)。

公称最大粒径19mm的ATPB级配根据交通部公路科学研究院刘振清等人的研究,影响ATPB-20混合料空隙率的第一关键因素是第二关键因素是并推荐了合理的级配(表筛孔尺寸(mm)通过率(%)筛孔尺寸(mm)通过率(%)26.51002.367~221990~1001.183~151673~900.62~1213.253~780.31~109.531~480.150~94.7514~320.0750~6表 公称最大粒径20mm的ATPB合理级配范围对于ATPB-25混合料矿料级配范围,我国《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004推荐了其级配范围(表)筛孔尺寸(mm)通过率(%)筛孔尺寸(mm)通过率(%)31.51002.360~326.580~1001.180~31960~1000.60~31645~900.30~313.230~820.150~39.516~700.0750~34.750~3表公称最大粒径25mm的ATPB级配范围规范所给级配范围过宽,虽然满足透水要求,但是其稳定性和耐久性大打折扣;同时,应把每一筛孔的通过率范围变小,有利于实际应用刘振清等人也研究了ATPB-25混合料,认为影响该混合料空隙率的第一关键因素是,第二关键因素是,并且给出了合理级配范围(表)。

表公称最大粒径25mm的ATPB合理级配范围筛孔尺寸(mm)通过率(%)筛孔尺寸(mm)通过率(%)31.51002.366~2226.590~1001.183~151972~920.62~121658~850.31~013.248~750.150~99.529~600.0750~64.7512~33透水垫层和隔水层透水垫层介于透水基层与土基之间可改善土基水温状况,提高路面结构的水稳性和抗冻胀能力,并扩散荷载,减小土基变形,扩大渗透面积,提高透水能力,还可以作为反滤层,防止土基材料进入透水基层目前,透水垫层可采用粗砂、砂砾、碎石等透水性好的粒料类材料,通过0.075mm筛孔颗粒含量不宜大于5%;其厚度视具体情况而定,一般为150mm~200mm,重冰冻地区潮湿、过湿路段可为300-400mm当土基受冻胀影响较小、且为渗透性较好的砂性土或者底基层为级配碎石时可不设垫层透水垫层一般选用开级配集料(砂或砂砾石),根据《公路排水设计规范》要求其级配应满足下面排水和反滤要求:1)排水垫层集料在通过率为巧%时的粒径应不小于路基土在通过率为15%时粒径的5倍;2)排水垫层集料在通过率为巧%时的粒径应不大于路基土在通过率为85%时粒径的5倍;3)排水垫层集料在通过率为50%时的粒径应不大于路基土在通过率为50%时粒径的25倍;4)排水垫层集料的不均匀系数(通过率为60%的粒径与通过率为10%的粒径的比值)不大于20。

对于土基渗透性较差的透水性沥青路面,为了保证土基强度不受透入水的影响,需在土基和基层或者垫层之间设置隔水层,因此,隔水层材料的选取及性能评价必须十分严格,一般说来有如下要求:1)不透水,在雨水的长期浸泡下保持良好的不透水性,在任何情况下都不透水是隔水层材料首先必须满足的;2)耐久性、耐老化性要好,材料的弹性、韧性、强度不能在水、热、微生物以及氧的作用下快速老化;3)施工的简易型,材料适应温度范围广,工艺简单、方便,在普通机械作用下不易被破坏4.5隔离层透水基层与土基之间需要设置隔离层隔离层通常由小颗粒集料或者土工织物构成,主要有三点作用:1)防止细粒通过泵吸作用使土基颗粒进入基层或底基层;2)为透水基层和其它层提供稳定的施工平台;3)分散传至土基的荷载,使其不产生过量的变形研究表明,根据施工要求小颗粒集料隔离层的厚度为4-12英寸(10cm-30cm)小颗粒集料隔离层密级配隔水层的典型级配如表4.22所示其中,0.075mm的通过率最大为12%,不均匀系数为20-40筛孔尺寸(mm)37.5194.750.60..075通过率(%)10095~10050~8020~355~12,为了确保小颗粒集料隔离层能阻止土基细料上移,进而影响透水基层,隔水层粒料应满足以下要求:。

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