山区公路贫混凝土透水基层的研究 .docx

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1、西部交通建设科技项目合同号：200131878831《山区公路贫混凝土透水基层的研究》项目研究报告简本广西壮族自治区交通科学研究所交通部公路科学研究所长沙理工大学广西交通基建管理局广西公路桥梁工程总公司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月至第一完成单位广西交通科学研究所谭华（主任，高级工程师）田波项目负责人田波（副研究员）报告撰写人谭华周志刚（副院

2、长，教授）周志刚广西交通科学研究所：谭华、梁军林、覃润浦、邓家喜、项目主要参加人交通部公路科学研究所：田波、牛开民、夏玲玲、刘英、长沙理工大学：周志刚、李宇峙、张起森、邵腊庚、李强、张红波、广西交通基建管理局：李少军、黄香健、谭洪河、黄世武主题词路面贫混凝土、透水、基层关键词路面透水、基层广西公路桥梁工程总公司：江羽习、龙永强一、概述随着公路运输的发展，公路建设从东部沿海地区向西部山区延伸已成为必然，许多针对山区公路的关键技术问题有待研究解决，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、

3、半刚性路面、刚性组合式路面还是刚性路面，都产生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下，在我国南方潮湿多雨地区，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，有的中面层也是Ⅰ型沥青混凝土，但都未能避免水破坏现象；过去施工的水泥混凝土路面，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。大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

4、出现唧泥、错台和板底脱空等病害，使得路面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，可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，设透水基层的路面，其使用寿命要比为设的路面提高30％（沥青路面）和50％（水泥混凝土路面）。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，同时没有一整套完善的设计理论

5、及方法，人们在采用这种优良的路面结构型式时缺乏信心，以至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，有些路面早期损坏十分严重。山区公路所处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、具有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

6、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面和沥青路面结构，主要用于潮湿多雨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路表渗入率的研究33采取常规方法，通过对国内典型地区水泥混凝土路面和沥青路面的现场渗入率进行测试，得出以下结论：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0~4000cm/之间变化；沥青路面的渗水能力和路面材料的孔隙率、裂缝的类型、裂缝的数量等有关，其值可以在0~1250cm/之间变化。采用模拟

7、降雨器模拟不同降雨强度进行路面渗入率研究，得出在降雨强度较大时，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面层或裂缝渗入路面内部的结论。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~(沥青路面)或~(水泥混凝土路面)作为路表设计渗入率。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，提高了测试精度。该改进渗透仪已获得发明专利。1.2.2提出符合达西定律的渗透系数的测定水头范围为使不同孔隙率的透水材料的