基于海绵城市的透水性沥青路面应用研究
发布时间：2021-02-14 00:37
近年来,随着我国城市内涝现象的频发,海绵城市理念的提出恰逢其时。透水性沥青路面在海绵城市的道路建设中具有重要作用,而目前我国对基于海绵城市的透水性沥青路面应用研究还不完善,因此,本文基于江苏昆山市面向海绵城市的试验路项目,针对基于海绵城市的透水性沥青路面应用展开了研究。本文首先针对适用于透水性沥青路面的沥青胶结料展开了研究,通过进行沥青的多方面的性能测试来比选出最优原材料组合;接着对混合料目标配合比设计展开研究,并通过试验验证混合料的性能满足使用要求;然后通过有限元模拟,对不同路面结构下的透水性能进行分析,给出与降雨强度相匹配的路面推荐组合;最后设计了以透水性沥青路面为主体的局部水循环体系,并铺筑试验路通过验收。对于透水性沥青路面所用的原材料,本研究对不同高粘剂种类与含量对高粘沥青各方面性能的影响进行了全面的比对。研究发现,相比于70号基质沥青,使用SBS改性沥青制备高粘沥青能大幅提升高粘沥青的60℃动力粘度与高温性能,并降低对低温性能的影响。由SBS改性沥青制成的高粘沥青60℃动力粘度与软化点的相关性较高,R2为0.83;且针入度与m值、蠕变劲度的相关性也分别高...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1日本透水沥青混合料设计流程图1-2美国透水沥青混合料设计流程
5对于城市中透水性沥青路面的排水设施,不同等级、类型的路面都有着不同的处理方式。由于透水性沥青路面一般铺筑于机动车道,对承载能力有一定的要求,为保证透水沥青路面具有良好的路用性能,国内外大多数高速或是城市道路的透水性沥青路面为单面层或是双面层透水,即I型透水性沥青路面。日本《排水路面技术指南》中给出了两种机动车道单面层透水路面排水典型示例,分别是路肩排水和边沟排水。路肩排水通过路面本身的坡度将雨水汇集在路肩附近,再通过路肩的坡度,将雨水收集再路边的排水管或排水沟中;侧沟排水则是仅通过路面的坡度作用将雨水汇集在道路边界处,然后流入路边的侧沟[37]。比利时的双面层透水路面在排水处理方面采用的是在面层下承层以及部分基层的边界处设置一部分的透水沥青材料,在材料内部还设有纵向排水管,路面横向边界设有排水沟或排水井以收集雨水[54]。由于我国的透水性沥青路面还处于初步阶段,因此不同工程中存在着不同的路面结构与排水设计,路肩部排水、侧缝式排水沟、下沉式绿地等均有应用。我国刘海鑫[55]等人还提出一种双面层排水路面,在两层透水层边界设置透水石,透水孔径为0.5~2.5mm,此外,路面两侧还设有下沉式绿化带,雨水在路面坡度作用下通过透水孔排入其中,有利于构建城市良性水循环;刘刚[56]等人提出了对于面层与基层均透水的路面,基层采用多孔水泥混凝土材料并在其中设置排水盲管,由排水盲管连接至雨水井或者雨水收集装置来进行路面的排水,丰富了我国城市透水性沥青路面的施工工艺,为建设海绵城市透水性沥青路面提供了一些新思路。
本文的技术路线如图1-4所示。透水性沥青路面原材料的组成对混合料的性能具有重要影响,由于混合料空隙率在18%~25%左右,大于一般路面的空隙率,因此透水路面容易发生松散,高温下容易发生车辙等病害。为保证透水沥青混合料不发生松散、剥落等病害,透水性沥青路面常常采用高粘沥青作为结合料,高粘沥青的粘度反映了沥青分子之间的摩阻力,它直接影响了透水性沥青路面的抗剥落性与水稳定性,保证沥青与混合料之间的粘结性[57],而粘度是则是的其关键指标[58]。因此,对于原材料来说,必须有足够的粘度来使得混合料中的集料有足够的粘聚力来抵抗破坏。此外,对于原材料其他的一些性能也必须符合规范要求,方能用于路面的应用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元分析的透水沥青路面结构优化方案[J]. 庞志显,孟祥成. 交通运输研究. 2018(04)
[2]多孔沥青混合料渗水性能的方向差异性及其受孔隙结构的影响[J]. 陈俊,姚成,周若愚,许涛,黄晓明. 东南大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]透水沥青路面（OGFC）在秀山县海绵城市建设中的应用[J]. 李刚,郑煜,刘艳,邵强. 城市道桥与防洪. 2018(09)
[4]细粒式排水性沥青面层在海绵城市道路中的应用[J]. 刘金,刘嘉茵,高强,张王杰,刘永伟. 施工技术. 2018(05)
[5]城市道路设计中海绵城市理念的应用研究[J]. 高火林. 建筑技术开发. 2018(04)
[6]透水混凝土路面在北京市政道路工程中的应用[J]. 王晓颖,曲乐永. 城市道桥与防洪. 2017(12)
[7]排水沥青路面设计与施工[J]. 商智超,解忠刚,宋庆晓. 青岛理工大学学报. 2017(06)
[8]海绵城市中OGFC路面的设计[J]. 黄家立. 四川建材. 2017(10)
[9]日本冲绳海绵城市建设的经验和启示[J]. 钱程. 城镇供水. 2017(05)
[10]雨水处理及回用在德国海绵城市排水系统中的应用[J]. Max Dohmann. 净水技术. 2017(03)
博士论文
[1]透水沥青路面材料和结构的组成设计与功能评价[D]. 蒋玮.长安大学 2011
硕士论文
[1]开级配沥青磨耗层（OGFC）排水性能研究[D]. 李辉.长安大学 2016
[2]基于海绵城市的城市道路系统化设计研究[D]. 孙芳.西安建筑科技大学 2015
[3]基于低影响开发的城市道路雨水系统衔接关系研究[D]. 陈宏亮.北京建筑大学 2013
[4]陕南多雨地区高速公路上OGFC的应用研究[D]. 侯全岐.长安大学 2005
本文编号：3032831
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1日本透水沥青混合料设计流程图1-2美国透水沥青混合料设计流程
5对于城市中透水性沥青路面的排水设施,不同等级、类型的路面都有着不同的处理方式。由于透水性沥青路面一般铺筑于机动车道,对承载能力有一定的要求,为保证透水沥青路面具有良好的路用性能,国内外大多数高速或是城市道路的透水性沥青路面为单面层或是双面层透水,即I型透水性沥青路面。日本《排水路面技术指南》中给出了两种机动车道单面层透水路面排水典型示例,分别是路肩排水和边沟排水。路肩排水通过路面本身的坡度将雨水汇集在路肩附近,再通过路肩的坡度,将雨水收集再路边的排水管或排水沟中;侧沟排水则是仅通过路面的坡度作用将雨水汇集在道路边界处,然后流入路边的侧沟[37]。比利时的双面层透水路面在排水处理方面采用的是在面层下承层以及部分基层的边界处设置一部分的透水沥青材料,在材料内部还设有纵向排水管,路面横向边界设有排水沟或排水井以收集雨水[54]。由于我国的透水性沥青路面还处于初步阶段,因此不同工程中存在着不同的路面结构与排水设计,路肩部排水、侧缝式排水沟、下沉式绿地等均有应用。我国刘海鑫[55]等人还提出一种双面层排水路面,在两层透水层边界设置透水石,透水孔径为0.5~2.5mm,此外,路面两侧还设有下沉式绿化带,雨水在路面坡度作用下通过透水孔排入其中,有利于构建城市良性水循环;刘刚[56]等人提出了对于面层与基层均透水的路面,基层采用多孔水泥混凝土材料并在其中设置排水盲管,由排水盲管连接至雨水井或者雨水收集装置来进行路面的排水,丰富了我国城市透水性沥青路面的施工工艺,为建设海绵城市透水性沥青路面提供了一些新思路。
本文的技术路线如图1-4所示。透水性沥青路面原材料的组成对混合料的性能具有重要影响,由于混合料空隙率在18%~25%左右,大于一般路面的空隙率,因此透水路面容易发生松散,高温下容易发生车辙等病害。为保证透水沥青混合料不发生松散、剥落等病害,透水性沥青路面常常采用高粘沥青作为结合料,高粘沥青的粘度反映了沥青分子之间的摩阻力,它直接影响了透水性沥青路面的抗剥落性与水稳定性,保证沥青与混合料之间的粘结性[57],而粘度是则是的其关键指标[58]。因此,对于原材料来说,必须有足够的粘度来使得混合料中的集料有足够的粘聚力来抵抗破坏。此外,对于原材料其他的一些性能也必须符合规范要求,方能用于路面的应用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元分析的透水沥青路面结构优化方案[J]. 庞志显,孟祥成. 交通运输研究. 2018(04)
[2]多孔沥青混合料渗水性能的方向差异性及其受孔隙结构的影响[J]. 陈俊,姚成,周若愚,许涛,黄晓明. 东南大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]透水沥青路面（OGFC）在秀山县海绵城市建设中的应用[J]. 李刚,郑煜,刘艳,邵强. 城市道桥与防洪. 2018(09)
[4]细粒式排水性沥青面层在海绵城市道路中的应用[J]. 刘金,刘嘉茵,高强,张王杰,刘永伟. 施工技术. 2018(05)
[5]城市道路设计中海绵城市理念的应用研究[J]. 高火林. 建筑技术开发. 2018(04)
[6]透水混凝土路面在北京市政道路工程中的应用[J]. 王晓颖,曲乐永. 城市道桥与防洪. 2017(12)
[7]排水沥青路面设计与施工[J]. 商智超,解忠刚,宋庆晓. 青岛理工大学学报. 2017(06)
[8]海绵城市中OGFC路面的设计[J]. 黄家立. 四川建材. 2017(10)
[9]日本冲绳海绵城市建设的经验和启示[J]. 钱程. 城镇供水. 2017(05)
[10]雨水处理及回用在德国海绵城市排水系统中的应用[J]. Max Dohmann. 净水技术. 2017(03)
博士论文
[1]透水沥青路面材料和结构的组成设计与功能评价[D]. 蒋玮.长安大学 2011
硕士论文
[1]开级配沥青磨耗层（OGFC）排水性能研究[D]. 李辉.长安大学 2016
[2]基于海绵城市的城市道路系统化设计研究[D]. 孙芳.西安建筑科技大学 2015
[3]基于低影响开发的城市道路雨水系统衔接关系研究[D]. 陈宏亮.北京建筑大学 2013
[4]陕南多雨地区高速公路上OGFC的应用研究[D]. 侯全岐.长安大学 2005
本文编号：3032831
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