[路面]單向排水出處

在歐洲，排水性瀝青路面除了被用于提高路面安全性的目的外，另一個主要用途是減少人口和道路稠密地區(qū)的交通噪音。法國公路部門還指出，排水性瀝青面層有助于減弱夜晚行駛時(shí)車燈的眩光。西歐許多國家都鋪筑了排水性瀝青路面。比利時(shí)使用排水性瀝青混合料鋪筑路面有二十多年歷史，在1979年時(shí)高速公路鋪筑的排水路面就有32700m2。法國約有10%的公路使用排水性瀝青路面，至目前總計(jì)已鋪設(shè)240000m2;但自1990年起，法國的排水性瀝青路面鋪筑有減少的趨勢，主要原因在于路面空隙易造成堵塞，同時(shí)冬季除雪劑的消耗增加很大。英、德等國為研究排水性瀝青路面對降低噪音及耐久性的功效，進(jìn)行各種組成材料的鋪設(shè)，其空隙率超過20%。荷蘭、丹麥針對孔隙阻塞問題，研究了雙層式排水性瀝青路面。上層采用最大粒徑4mm或8mm，下層采用最大粒徑11mm或16mm，總鋪筑厚度達(dá)70mm。兩層材料壓實(shí)后的空隙率均超過20%。歐洲透水性路面的空隙率起初為15%，后來為防止孔隙逐漸堵塞及養(yǎng)護(hù)管理的方便，設(shè)計(jì)空隙率逐漸提高到20%或大于20%。歐洲的排水性路面面層較厚，粗集料最大粒徑為10~20mm，其中以12.5mm最多，集料的要求比美國開級配瀝青抗滑磨耗層(OGFC)更嚴(yán)格。西歐各國對瀝青材料的選擇達(dá)成的基本共識是使用改性瀝青，瀝青主要考慮以下要求:具有較好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及抗氧化性能。各國近年來使用的結(jié)合料見表1.1-1。在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)上，不采用與密級配配合比設(shè)計(jì)相同的方法，特別是馬歇爾法與開裂試驗(yàn)，而且認(rèn)為排水性瀝青混合料的抗車轍性能較高，有關(guān)高溫穩(wěn)定性的室內(nèi)試驗(yàn)如車轍試驗(yàn)也不太相關(guān)。工程上主要依靠擊實(shí)試驗(yàn)決定空隙率，同時(shí)開發(fā)了肯塔堡飛散試驗(yàn)，這是歐洲常用的排水性瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法。

歐洲各國排水性瀝青路面使用的瀝青結(jié)合料

使用過程中由于孔隙被堵塞，所有的排水性瀝青路面都被證實(shí)有逐漸喪失排水和降噪效果的趨勢，這在城市里比較突出。道路部門對此缺乏有效的維護(hù)手段，因此排水性瀝青面層的使用壽命受到限制。歐洲在排水性瀝青面層下面鋪設(shè)一層不透水薄膜或防水層來防止水對下層的侵蝕，從而較好地解決了美國OGFC應(yīng)用中出現(xiàn)的下層路面水損壞問題。

美國從上世紀(jì)50年代就開始使用開級配抗滑磨耗層OGFC，這種技術(shù)是從碎石封層發(fā)展起來的，開始采用撒布法施工瀝青預(yù)拌碎石，厚度只有1cm左右;為改善高速公路雨天行車的良好抗滑性能，美國聯(lián)邦公路管理局(FHWA)在1970年開始檢討原先采用的封層處理的缺陷，研究開發(fā)了開級配抗滑磨耗層(OGFC)，一般其空隙率約達(dá)15%左右，使用多粗集料級配，其主要功能是提供一個有較高抗滑阻力的表層，同時(shí)具有降噪，減少水漂、水濺、水霧、眩光等作用。1973年開始推廣OGFC的使用，在1974年頒布了一套OGFC混合料設(shè)計(jì)方法[3]。據(jù)1982年調(diào)查，全國鋪筑里程已達(dá)15000公里，且多鋪筑在交通量大的州際公路，鋪裝厚度大多為19mm，空隙率約為12%~15%，是允許空隙發(fā)生堵塞的。在機(jī)場也廣泛使用OGFC以減低雨天產(chǎn)生水漂現(xiàn)象。美國聯(lián)邦公路管理局(FHWA)于1990年12月制定了"開級配抗滑磨耗層(OGFC)混合料設(shè)計(jì)方法"。

OGFC使用高質(zhì)量、耐磨光、能提供良好摩擦性能的集料。粗集料不能使用較純石灰?guī)r和易磨光的集料，粗集料中至少應(yīng)有75%(質(zhì)量比)的集料有兩個破碎面，90%的集料有一個以上破碎面，洛杉磯磨耗損失不應(yīng)超過40%。

排水瀝青路面在日本被稱為"超級路面"。日本從1980年前后組團(tuán)赴德國考察后，開始研究引進(jìn)歐洲的排水性瀝青路面技術(shù)。雖然起步較晚，但發(fā)展較快，1987年東京都環(huán)道7號率先采用排水性瀝青混合料鋪筑，表現(xiàn)出了排水性瀝青路面突出的性能特點(diǎn)。自1990年排水性瀝青路面已成為最標(biāo)準(zhǔn)的路面之一在日本各級道路廣泛應(yīng)用，至1996年12月止，已累計(jì)超過800萬m2的鋪筑業(yè)績。

日本的排水性瀝青混合料與歐洲PA相似，采用的最大公稱粒徑有13.2mm及16.0mm三種，目標(biāo)空隙率達(dá)到20%，鋪筑厚度4cm~5cm。近年來，為提高排水性瀝青路面的吸音降噪性能，日本又對最大公稱粒徑9.5mm和4.75mm的混合料展開試驗(yàn)研究。

但是，可以說歐洲的技術(shù)并沒有適合高溫多濕的日本氣候和交通條件。施工后不久便出現(xiàn)了孔隙堵塞及交通載重引起的骨料飛散，車轍變形問題相當(dāng)嚴(yán)重。因此，日本致力于開發(fā)適合日本的氣候條件和交通條件的排水性瀝青路面。經(jīng)過大量的實(shí)踐與研究，日本道路協(xié)會于1996年11月發(fā)布了《排水性鋪裝技術(shù)指針(案)》作為排水性瀝青混合料的設(shè)計(jì)施工指南。同年日本道路公團(tuán)做出所有的高速公路必須采用排水性路面鋪裝的決定后，排水性瀝青路面的鋪筑面積大規(guī)模增長，在一般公路、城市道路的交叉口，出于減噪與安全目的城市街道，排水路面也被較多使用。圖1.1-1是日本排水性瀝青路面的年鋪筑面積情況，截至到2002年3月，日本公路40%的鋪面轉(zhuǎn)變?yōu)榕潘詾r青路面。日本對多個修筑排水性瀝青路面前后的雨天事故調(diào)查對比，發(fā)現(xiàn)使用排水瀝青路面后雨天事故可減少80%左右，從而基本上與晴天事故率相當(dāng)[35]。