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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流沥青路面现场空隙率与渗水系数的关系分析.精品文档.沥青路面现场空隙率与渗水系数的关系分析总第223期2007年第4期交通科技TransportationScience&TechnologySeriaINo.223No.4Aug.2007沥青路面现场空隙率与渗水系数的关系分析田柏华(孝感市市政园艺工程总公司孝感432100)摘要通过对沥青路面压实度,现场空隙率和渗水系数的检测结果进行分析,并针对不同沥青路面类型的现场空隙率对渗水系数的影响,在满足路面渗水系数要求范围的前提下,提出了不同室内设计空隙率范围时应采用的相应压实度评价标准及路面
2、现场空隙率控制范围.关键词沥青路面空隙率渗水系数压实度目前在我国沥青路面施工过程中,要求将压实度作为重要的质量控制指标1,以预防公路早期损害的发生.然而工程实践表明,大多已发生严重早期损害的沥青路面其施工资料中压实度的检测结果是符合验收标准的.这主要是因为:计算压实度的标准试件的密度易受人为因素调小来提高压实度计算结果;取样时缺乏随机性,仅对外观较好的路段取样,并将不合格的心样随意舍弃,保留合格的数据,造成施工资料中所显示的压实度值很高;胶轮压路机的搓揉碾压不及时,尽管路面压实度达到施工要求,但由于路面内部空隙连通,仍表现为渗水系数偏大.因此,仅依靠压实度指标控制沥青路面的施工质量,在实际应用
3、过程中很难对路面质量做出合理的评价.已有研究认为2,沥青路面早期病害的发生除与路面压实度密切相关外,还受到路面现场空隙率收稿日期:20070323和渗水系数的影响.鉴于此,在保证路面压实度的前提下,将沥青路面现场空隙率控制在一定合理的范围,降低路面的渗水系数,是提高路面抗早期损害的关键.因此,结合压实度指标,并依据沥青路面现场空隙率与渗水系数的关系,提出与渗水系数指标要求相对应的现场空隙率控制范围来综合评价沥青路面的施工质量,对提高沥青路面抗早期损害能力,合理评价沥青路面施工质量是非常必要的.1工程概况深汕高速公路东段水泥混凝土路面大修工程(K188+250K286+556)位于广东省陆丰,惠
4、来,潮阳,汕头等市(县)境内,1996年建成通车.经过近10年的营运,已出现大面积破坏,造成路面现时服务水平严重不足.据此,对本项目提出了采用沥青罩面来恢复路面现时服务水平的设计思路.路面结构主要设计为:对病害进行处理或TheCauseandPreventionofEarlyWaterBreakageofAsphaltRoadSurfaceofExpresswayDengHongliang,SunLixia,ZhangZhiqing(1.Thecivilengineeringcollege.BeijingUniversityoftechnology,Beijng100022.China;2.L
5、uoyanghighwayadiminanterbureau.Luoyang47i000,China)Abstract:AsphaltintheAsphaltconcretepavementofexpresswaywilllosethebondingstressbecauseoftheactionofthewaterSOthatitwillfallofffromthemineral,whichwillbringrelax,Ditandemitslurryetc.Atlastitwillaffectthenormaluseofthepavement.Thispaperanalysisthecau
6、seandmechanismoftheasphaltconcretepavementonthebaseoftheroaddiseaseinvestigationoftheZhengzhuexpressway,andbringforwardthemethodandmeasuretOprotectthepavementfromthewaterbreakage.Keywords:crack;waterpressure;compactiondegree;porositybindingstress田柏华:沥青路面现场空隙率与渗水系数的关系分析2007年第4期换填水泥混凝土面板后的路面作为底基层,再加铺l
7、8cm厚6%水泥稳定碎石作为上基层,沥青罩面层为6CITI厚中粒式普通沥青混凝土AC-20型中面层和4cm厚改性沥青混凝土AC一13型抗滑表层.2沥青面层配合比设计根据现行规范要求,通过马歇尔试验进行沥青混合料配合比设计,上,下沥青面层级配的马歇尔试验及各种体积指标计算结果如表l所列.表1马歇尔试验体积指标结果3施工质量检测及分析为了使渗水系数更能反映路面现场压实度和空隙率,在路面检测时首先在选定位置测其渗水系数,然后在对应位置进行取心,根据对心样毛体积相对密度的试验结果,采用公式(1)和公式(2)计算现场压实度和空隙率【5.K一DlO0(1)式中:K为沥青面层某一测点压实度,%;D为压实沥青
8、路面心样毛体积相对密度;D.为马歇尔试件毛体积相对密度.V=1一K(1一V)100(2)式中:为路面心样空隙率,%;V为设计空隙率,%.3.1下面层AC_20型沥青路面表2是在本项目下面层AC一20型沥青混凝土施工过程中的部分取样检测结果.由于马歇尔试件的室内空隙率受矿料规格变化和矿料级配浮动的影响,其大小也存在一定范围内的波动,根据式(2)现场空隙率不仅与压实度有关,而且与室内空隙率也存在正比关系.因此,选取了不同室内空隙率时的施工路段进行取样检测.以我国现行公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)中对普通沥青混凝土路面的施工质量评定标准为依据,要求以室内马歇尔试件标准密度计算的路
9、面压实度不小于97,路面渗水系数不大于300mL/min.由表2可以看到,在室内空隙率满足35%要求的范围内,路面压实度小于97%的4和l5号2个位置的渗水系数达570800mL/min,均远大于300mL/min的最大规范要求值,即在室内设计空隙率为4.95.0%,压实度为小于97时的路面渗水系数无法满足规范要求.而室内设计空隙率为5.0,压实度为97%98%的4个位置中有1个位置的路面渗水系数大于300mL/min,2个位置的路面渗水系数为200300mL/min.上述6个位置的现场空隙率范围为7.2%8.5.若以压实度98%作为评价标准,路面渗水系数均满足小于300mL/min的要求,此
10、时现场空隙率范围为3.76.9.表2AC一20型沥青混凝土路面施工质量检测结果编号以毛体积相对密度计算渗水系数室内空隙率/压实度/现场空隙率/%(mL?min)因此,若以98的压实度作为评价标准,室内空隙率为3%5%时现场空隙率为5%7,均可达到路面渗水系数的控制要求;若以97%的压实度作为评价标准,则室内空隙率宜小于4.5,现场空隙率宜小于7.5,由表2可知,现场空隙率大于7.5时的渗水系数均已大于300mL/min;而以96%的压实度作为评价标准时,室内空隙率则不宜大于3.5%.3.2上面层ACl3型沥青路面表3是在本项目上面层ACl3型沥青混凝土施工过程中的部分取样检测结果.受上面层矿5
11、11878Cu56734O42931呲J1234568)一O1357OO9一”2007年第4期田柏华:沥青路面现场空隙率与渗水系数的关系分析49料公称最大粒径减小,矿料几何特性及设计空隙率的影响,AC一13型沥青路面的现场空隙率较下面层有所增大,但由于其层厚减小,施工温度提高,胶轮压路机对路面的搓揉效果加强,有效阻断了路面内部空隙率的连通路径,从而提高了路面的抗渗能力.因此,如表3所列,除了5号位置因施工离析原因造成空隙率小于8时路面渗水系数仍较大外,现场空隙率不大于8时即可满足路面渗水系数不大于300mL/min的要求.表3AC-13型改性沥青混凝土路面施工质量检测结果编号以毛体积相对密度计
12、算渗水系数室内空隙率/压实度/现场空隙率/(mL?rain)99.298.3100.395.896.699.7此外,由表3可知,当室内空隙率为4.69/65.49/5时,压实度大于97%的路段路面渗水系数均可达到规范要求范围.而上面层AC-13型沥青混合料的室内设计空隙率范围为46,为了使现场空隙率不大于8%,当以压实度97作为评定标准时,室内设计空隙率宜不大于59/5;当室内设计空隙率为50A69/5时,路面压实度应以98作为评定标准.4结语(1)以沥青路面渗水系数不大于300mL/min作为控制标准,对于两层结构中的下面层AC一20型的现场空隙率不宜大于7.50,4,上面层AC-l3型的现
13、场空隙率不宜大于8.(2)以室内马歇尔试件标准密度计算路面压实度时,对于下面层当按96%的压实度作为评价标准时,室内设计空隙率应不大于3.5;按97的压实度作为评价标准时,则室内设计空隙率应小于4.5%;而当按989/5的压实度作为评价标准,室内设计空隙率在35范围内均可满足现场空隙率和路面渗水系数的控制要求.(3)对于上面层AC一13型沥青混合料,当以压实度97作为评价标准时,室内设计空隙率宜为450,4;当其室内设计空隙率为59/56时,则应以压实度98作为评价标准.参考文献1JrrJ05995公路路基路面现场测试规程s.北京:人民交通出版社.1995.2毛字.沥青混凝土路面压实及压实后孔
14、隙率的影响J.石油沥青,2004(4):2631.3JTGF402004公路沥青路面施工技术规范s.北京:人民交通出版社.2004.E4JTJ0522000公路工程沥青及沥青混合料试验规程Es.北京:人民交通出版社,2000.E53周海生.浅析沥青路面的压实控制J.石油沥青,2004(5):5O一53.RelationAnalysisofFieldAirVoidandWaterPenetrationCoefficientofAsphaltPavementTianBaihua(XiaoganCivicHorticultureEngineeringGeneralCompany,Xiaogan432
15、100,China)Abstract:Byanalyzingthecheckoutresultsofthecompactness,thefieldairvoidandwaterpenetrationcoefficientofasphaltpavement,theinfluenceoffieldairvoidtowaterpenetrationcoefficientofdifferenttypesasphaltpavements,theevaluationcriterionofcompactnessandcontrolrangesoffieldairvoidwereputforwardtodifferentdesignrangesofairvoidinlab,whichmustmeetthedemandrangeofthewaterpenetrationcoefficientfortheasphaltpavement.Keywords:asphaltpavement;airvoid;waterpenetrationcoefficient;compactness