山区公路贫溷凝土透水基层的研究

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1、酋部交通建设科技项R合同号:200131878831《山区公路贫混凝土透水基层的研究》项目研究报告简本所所学局司壮究理曲研大fi学一父科区路公曲部沙酊通广交长广广公总管程工建工基梁理通桥路交『公西酋2005年8月中文题名山区公路贫混凝土透水基层的研究英文题名ResearchonPermeableLeanCementBaseinMountainArea交通编号项目来源交通部科技教育司单位编号合同号200131878831分类号项目起止年限2001年9月至2004年10月第一完成单位广西交通科学研究

2、所项目负责人谭华（主任，高级工程师）报告撰写人田波田波（副研究员）谭华周志刚（副院长，教授）周志刚项目主要参加人广西交通科学研究所：谭华、梁军林、覃润浦、邓家喜、张维军、邓廷权交通部公路科学研究所：田波、牛开民、夏玲玲、刘英、穆占领、张建华长沙理工大学：周志刚、李宇峙、张起森、邵腊庚、李强、张红波、谢军、敖星广西交通基建管理局：李少军、黄香健、谭洪河、黄世武广西公路桥梁工程总公司：江羽习、龙永强主题词路面贫混凝土、透水、基层关键词路面透水、基层、概述随着公路运输的发展，公路建设从东部沿海地区向西

3、部山区延仲已成为必然，许多针对山区公路的关键技术问题冇待研究解决，其中如何做好山区公路路面内部排水问题是当前迫切需要解决的技术课题之一。调查发现，使用一年以上的高速公路，不管是采用柔性路面、半刚性路面、刚性组合式路面还是刚性路面，都产牛了程度不同的水破坏。水破坏的数量和速度与公路沿线的降雨量大小有密切关系。在其他条件都相同的情况在我国南方潮湿多用地区，路面的水破坏要比降雨量小的半干•旱和干•旱地区在数量上多得多，在速度上快得多。我国早期施工高速公路沥青路面，虽然都采用I型沥青混凝土做面层，有的中

4、面层也是I型沥青混凝土，但都未能避免水破坏现彖；过去施工的水泥混凝土路而，水破坏现象十分严重，近期施工的高速公路水泥混凝土路面也开始出现水破坏现象。人量的路面损坏状况调查和路面使用经验表明，进入路面结构内的自由水是造成或加速路面损坏的最重要原因之一。水泥混凝土面层出现唧泥、错台和板底脱空等病害，使得路而整体结构的使用性能迅速变坏，使用寿命大大缩短。在这种情况下，设置路面内部排水系统，将滞留在路面结构内部的水分迅速排除路面和路基结构以外，口J以改善路面的使用性能、提高其使用寿命。对交通繁重的高速公

5、路和一级公路，采用内部排水设施所增加的费用，可以从使用寿命的增加和养护工作的减少中得到补偿，根据普度大学的Mathis的测算，设透水基层的路而，其使用寿命要比为设的路面提高30%（沥青路面）和50%（水泥混凝土路而）。人们已经逐渐意识到设置排水基层的必要性，但由于对设置排水基层的路面结构型式缺乏系统深入的研究，同吋没有一整套完善的设计理论及方法，人们在采用这种优良的路面结构型式时缺乏信心，以金于长期以来设计方案较为单一，以半刚性基层路面结构为主，缺乏针对性，有些路血早期损坏十分严重。山区公路所处

6、的地理环境和设计特点，要求采用多种路面结构形式，以确保路面的质量。只有根据地理条件及充分考虑各种影响因素的设计才是好的方案，也是建造一条优质公路的先决条件。贫混凝土透水基层强度高、抗裂性好、无冲刷、具冇快速排水能力降低水破坏和施工速度快的优点，是一种性能优良的路面基层结构。深入开展贫混凝土透水基层的材料性能、路面结构设计以及施工工艺的研究,可以为贫混凝土透水基层路面结构设计、施工和大面积推广应用奠定基础，充分发挥其良好的经济效益和社会效益。研究成果可用于水泥混凝土路而和沥青路而结构，主要用丁潮湿

7、多用地区和重载交通路段。因此，必须尽快开展这方面的研究工作，以适应目前西部大开发公路建设形势的需要。二、主要研究工作1、路面的排水能力研究1.1路表渗入率的研究采取常规方法，通过对国内典型地区水泥混凝土路而和沥青路而的现场渗入率进行测试，得出以卜•结论：水泥混凝土路面的渗水能力与接（裂）缝的宽度，接缝料的完好程度、下卧层的透水能力等有关，其值可以在0〜4000cn?/（h.cm）之间变化；沥青路面的渗水能力和路而材料的孔隙率、裂缝的类型、裂缝的数量等冇关，其值可以在0~1250cm'/（h.cm

8、）之间变化。采用模拟降雨器模拟不同降雨强度进行路面渗入率研究，得出在降南强度较大时，降雨量的95%以上都随地面径流而流走，仅有少部分通过沥青而层或裂缝渗入路而内部的结论。在对不同渗入率确定方法分析的基础上，建议采用1年一遇lh的设计降水强度值得0.33〜0.50（沥青路面）或0.50〜0.67冰泥混凝十•路面）作为路表设计渗入率。1.2渗透性试验研究1.2.1研制了高精度渗透仪通过对现有渗透仪的分析，提出两点改进，一是引进充气气囊，解决多孔材料在测试时存在的侧壁渗漏问题，二是引进微差压计，提高了