排水性瀝青路面理論與實踐

內容概要

《排水性瀝青路面理論與實踐》闡述了目前世界上關于排水性瀝青路面(或稱OGFC，多空隙瀝青路面等)結構與功能設計的最新理論，包括了排水性瀝青路面的效益及其機理，缺陷及其對策，以及結構學、水力學與水文學、聲學、熱學、光學等方面的設計思想、設計理論與設計方法。同時，《排水性瀝青路面理論與實踐》還從原材料的選擇、配比的設計、生產施工工藝、養(yǎng)護技術以及工程實例五方面著手，對排水性瀝青路面的具體實現過程進行了詳細的討論。
《排水性瀝青路面理論與實踐》可作為科研院校的參考用書，也可提供有志于了解、實施或管理排水性瀝青路面的機構與個人作為指南性資料。

書籍目錄

第一章 概述
 1.1 排水性瀝青路面的應用概況
 1.1.1 簡要歷史
 1.1.2 應用現狀與未來發(fā)展
 1.1.3 我國使用排水性瀝青路面的情況
 1.1.4 討論
 1.2 概念解析
 1.2.1 最大空隙率與最小空隙率
 1.2.2 有效空隙率與側向排水
 1.2.3 排水性瀝青基層
 1.3 排水性瀝青路面的效益與缺陷
 1.3.1 效益
 1.3.2 缺陷
第二章 排水性瀝青路面的使用效益及機理分析
 2.1 討論背景
 2.2 安全效益
 2.2.1 水漂
 2.2.2 滑動阻力
 2.2.3 水花與水霧
 2.2.4 眩光
 2.2.5 小結
 2.3 境效益
 2.3.1 輪胎-路面噪聲
 2.3.2 熱島效應、全球變暖與涼爽路面
 2.3.3 路面雨水徑流
 2.3.4 滾動阻力、燃油效率與大氣污染
 2.3.5 小結
 2.4 經濟效益
第三章 排水性瀝青路面的問題與對策
 3.1 討論背景
 3.2 早期破壞
 3.2.1 飛散
 3.2.2 壓密
 3.2.3 初始抗滑
 3.3 功能耐久性
 3.3.1 堵塞
 3.3.2 老化與剝落
 3.4 冬季養(yǎng)護
 3.4.1 背景
 3.4.2 冬季問題
 3.4.3 策略
 3.5 額外的設計關注
 3.5.1 失判型超速
 3.5.2 結構貢獻
第四章 排水性瀝青路面的結構設計
 4.1 特殊應用場合
 4.1.1 存在顯著水平作用力的場合
 4.1.2 下承層存在局部下凹區(qū)域
 4.1.3 氣候寒冷地區(qū)
 4.1.4 易污染地區(qū)
 4.1.5 橋面鋪裝
 4.1.6 隧道鋪裝
 4.2 結構行為
 4.2.1 標準結構及功能
 4.2.2 厚度設計及其結構貢獻
 4.2.3 排水層自身可能出現的結構病害
 4.2.4 特殊的結構組合
 4.3 封水系統
 4.3.1 SBR改性乳化瀝青與SBS改性乳化瀝青
 4.3.2 稀漿封層
 4.3.3 橡膠瀝青
 4.4 排水系統
 4.4.1 自由出流
 4.4.2 孔槽接流
 4.4.3 管溝引流
 4.4.4 設計實例
 4.4.5 橋面排水
第五章 排水性瀝青路面的水文學與水力學設計
 5.1 產流機制與控制目標
 5.1.1 降雨模式
 5.1.2 超滲產流與飽和產流
 5.1.3 水膜厚度與水漂速度
 5.1.4 徑流系數
 5.2 表面以及面層材料的水力學性質及其測試方法
 5.2.1 表面水力學性質及其測試方法
 5.2.2 材料水力學性質及其測試方法
 5.3 排水模型
 5.3.1 穩(wěn)定補充的蓄水層流動模型
 5.3.2 坡面淺層流動與表面下排水的組合模型
 5.3.3 駐留時間、匯流時間與退水時間
 5.3.4 設計案例
 5.4 小結與討論
第六章 排水性瀝青路面的聲學設計
 6.1 基礎知識
 6.1.1 聲學常識
 6.1.2 交通噪聲的來源與危害
 6.1.3 輪胎-路面噪聲機理回顧
 6.1.4 降低交通噪聲的典型措施
 6.2 設計程序
 6.2.1 噪聲控制標準
 6.2.2 噪聲測試方法
 6.2.3 道路表面噪聲設計及對排水性瀝青路面的考慮
 6.3 排水性瀝青混合料的內在聲學性質及其相關物理性質
 6.3.1 內在聲學性質
 6.3.2 與聲學行為相關的特殊物理性質
 6.3.3 與聲學行為相關的一般物理性質
 6.4 輪胎-路面界面噪聲的數理模型及在排水性瀝青路面中的應用
 6.4.1 接觸模型
 6.4.2 相互作用模型
 6.4.3 傳播模型
 6.4.4 DEUFRAK0模型
 6.5 小結與討論
第七章 排水性瀝青路面的熱學設計
 7.1 熱學設計的背景與控制目標
 7.1.1 路面對城市熱島效應的貢獻
 7.1.2 熱效應
 7.1.3 熱源與受照表面的特點
 7.1.4 排水性瀝青路面熱學設計的控制目標
 7.2 排水性瀝青鋪裝表面的干燥溫度
 7.2.1 排水性瀝青路面的熱輻射特點
 7.2.2 排水性瀝青路面的熱對流特點
 7.2.3 排水性瀝青路面的熱傳導特點
 7.3 排水性瀝青鋪裝的中面層溫度
 7.3.1 理論計算模型
 7.3.2 案例分析
 7.4 排水性瀝青鋪裝的蒸發(fā)降溫
 7.4.1 多孔介質蒸發(fā)原理和干燥過程
 7.4.2 多孔介質蒸發(fā)模型
 7.4.3 實驗模擬
 7.5 小結與討論
第八章 排水性瀝青路面的光學設計
 8.1 排水性瀝青路面的光反射特性
 8.1.1 光學基礎知識
 8.1.2 排水性瀝青路面的反光性質
 8.1.3 道路的亮度設計
 8.2 紫外線對排水性瀝青路面的影響
 8.2.1 基礎知識
 8.2.2 排水性瀝青路面的紫外線效應
 8.3 可見光對排水性瀝青路面的影響
 8.3.1 彩色路面的基礎知識
 8.3.2 彩色排水瀝青路面
 8.4 紅外線對排水性瀝青路面的影響
第九章 排水性瀝青混合料的原材料選擇
 9.1 礦料的選擇
 9.1.1 粗集料的選擇
 9.1.2 細集料的選擇
 9.1.3 填料／抗剝落劑的選擇
 9.2 結合料的選擇
 9.2.1 排水性瀝青混合料的破壞機理及結合料性質的影響
 9.2.2 SBS改性瀝青及高黏度改性瀝青
 9.2.3 直投式高黏度瀝青改性劑
 9.2.4 橡膠瀝青及其在排水性瀝青混合料中的應用
 9.2.5 環(huán)氧瀝青及耐久性排水性瀝青混合料
 9.3 纖維的選擇
 9.3.1 纖維的應用概況與作用機理
 9.3.2 排水性瀝青混合料中可用的纖維
 9.4 小結與討論
第十章 排水性瀝青混合料的配合比設計
 10.1 設計目標的選擇
 10.1.1 概述
 10.1.2 設計目標
 10.2 級配的確定
 10.2.1 實現設計空隙率的基本方法
 10.2.2 石石嵌擠的實現與判斷
 10.2.3 世界各地排水性瀝青混合料級配的概況
 10.2.4 緊堆法(Packing
Method)在排水性瀝青混合料級配選擇中的應用
 10.2.5 貝雷法(Bailey Method)在排水性瀝青混合料級配選擇中的應用
 10.3 結合料用量的確定
 10.3.1 初試結合料用量的選擇
 10.3.2 最佳結合料用量的選擇
 10.4 小結與討論
第十一章 排水性瀝青混合料的生產施工
 11.1 排水性瀝青混合料的生產
 11.1.1 原材料的堆放與輸送
 11.1.2 混合料的生產
 11.2 排水性瀝青混合料的裝車、運輸與卸料
 11.2.1 裝車
 11.2.2 運輸控制
 11.2.3 卸料
 11.3 排水性瀝青混合料的攤鋪
 11.3.1 天氣限制
 11.3.2 攤鋪面的準備
 11.3.3 攤鋪機的運行
 11.3.4 手工作業(yè)
 11.3.5 特殊地段的攤鋪
 11.4 排水性瀝青混合料的碾壓
 11.4.1 壓路機的基本要求
 11.4.2 碾壓的基本控制
 11.4.3 壓實溫度
 11.4.4 壓實程序
 11.5 其他附屬設施的施工
 11.5.1 標志標線
 11.5.2 隔離設施
 11.6 小結與討論
第十二章 排水性瀝青路面的養(yǎng)護
 12.1 功能性養(yǎng)護
 12.1.1 表面清洗機械
 12.1.2 清洗時機與清洗頻率
 12.2 預防性養(yǎng)護
 12.2.1 針對飛散的預防性養(yǎng)護
 12.2.2 針對老化的預防
 12.2.3 排水性瀝青路面的再生工藝
 12.3 矯正性養(yǎng)護
 12.3.1 坑洞修補
 12.3.2 裂縫修補
 12.4 修復性養(yǎng)護
 12.5 小結與討論
第十三章 排水性瀝青路面的工程實例
 13.1 2002年浦東北路工程
 13.1.1 工程背景
 13.1.2 結構設計
 13.1.3 配合比設計
 13.1.4 生產施工
 13.1.5 路用性能指標檢測
 13.1.6 路面回訪情況
 13.2 2006年桃林公園工程
 13.2.1 工程背景
 13.2.2 設計與實施
 13.2.3 路面回訪情況
 13.3 2009年上海中環(huán)線與機場北通道工程
 13.3.1 工程背景
 13.3.2 路面實施
 13.3.3 路用性能指標檢測
 13.4 2010年世博園區(qū)工程
 13.4.1 工程背景
 13.4.2 清洗情況介紹
 13.5 工程總體評價
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　壓路機本身的速度不快，一般來說，其最快的運行速度也就達到11km／h左右。不過，考慮到作業(yè)的連續(xù)性、壓實作用等，通常排水性混合料的壓路機速度在2-5km，／h左右，按照初壓、復壓、終壓的順序略有增大?！　睦碚撋现v，為了能夠使攤鋪面充分并且均勻地壓實，壓路機應在恒定慢速下運行。高速運行的壓路機會減小壓實作用，而波動的壓路機速度將使得壓實不均勻。壓路機對路面的壓實作用分兩部分：一是地面接觸面積下材料的壓縮，另一是壓縮面與未壓縮面之間的剪切應力。較低速度下運行的壓路機，與特定攤鋪面位置的接觸時間長于較高速度。這樣壓路機每一遍產生更多的壓縮，增大了壓實作用。碾壓速度還影響所產生剪切應力的大小。較低的速度使得特定區(qū)域壓縮面與未壓縮面之間的剪切力施加更長的時間（給予更低的剪切率，如果是“剪切變稀”非牛頓行為的改性瀝青，則表現出更高的瀝青勁度），從而產生更高的剪切應力。剪切應力越高，集料越能重定向到一更為密實的配置。因此，隨著壓路機速度降低，剪切應力增大，壓實作用增加。正是因為速度影響著壓實作用，因此壓路機速度的變化將改變壓實作用，使得壓實不均勻。這種情況一般出現在壓路機操作人員沒有密切關注自身速度或為了能趕上攤鋪機而更快加速碾壓的時候。壓路機不得停在新鋪的表面上，這會導致大的齒陷，很難清除。如果壓路機無法趕上攤鋪作業(yè)的步伐，不得不以更高的速度運行，這會減小壓實作用，代之，攤鋪作業(yè)應減慢，或使用更多／更大的壓路機。　　在壓路機配置時，必須考慮到在給定的時間框架內，壓路機比攤鋪機要走更多的距離。壓路機的碾壓遍數并不隨層厚按比例增長，而凈的向前行進速度則依賴于碾壓速度與涵蓋整個攤鋪寬度的碾壓遍數。決定壓路機生產能力的主要因素為：鋼輪寬度、碾壓遍數與碾壓速度。還必須滿足其他的要求，包括壓實瀝青要求的壓路機遍數與新鋪瀝青在壓實前的暴露時間。當鋪設較薄的層、較低的路表溫度或寒風增加了混合料的冷卻速率時，壓實所允許的時間還會降低。還必須允許短暫的停工（加水等），接縫壓實，變化車道時走過的額外路程以及變換方向所花的時間。一般來說，一輛壓路機可以期望其1h工作50min，另有10％～15％的時間用于非生產性工作的損失，總體效率為’70％～75％左右。縱向搭接將根據鋼輪適合總的攤鋪寬度的方式變化，通常至少為15em?？偟谋閿凳菈郝窓C行程的數量乘以每個行程的遍數，再加上壓路機行經已壓實路段到達新鋪路面的補充遍數。　　11.4.4.3碾壓模式 碾壓模式是碾壓順序、碾壓速度、碾壓遍數與碾壓位置的組合，目的是完全覆蓋整個攤鋪面，以形成達到規(guī)定空隙率的均勻壓實，可接受的表面平整度以及停止碾壓前完全的壓實。　　均勻壓實依賴于在攤鋪路面的每一個區(qū)域都接受到相同數量的壓路機遍數。這意味著必須建立這樣的模式，即每一種類型的壓路機，覆蓋整個攤鋪面，具有等同數量的壓路機遍數。如果壓路機屬于不同類型，則每臺壓路機都需要各自覆蓋整個攤鋪面。　　……

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