透水路面ppt课件
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垫层
封层 封层
溢流口
排排水水设设施施
排水设施
路路基基
精品
5
优点
透水沥青路面的优点
精品
图 降噪效果 图 水雾对比 图 反光对比 6
研究内容
•透水沥青路面材料组成设计 •透水沥青混凝土配合比设计 •透水沥青混凝土性能研究 •透水沥青路面结构设计 •透水沥青路面透水设计与评价
精品
7
2.透水沥青路面材料组成研究
•影响了城市地表植物的生长
•破坏了城市地表的生态平衡
精品•地层下陷
3
研究背景
其次，表面致密的路面在雨 天不能及时排水，形成路表水膜 或路面积水，使行车容易出现水 漂、水雾，给行人和车辆行驶带 来不便，增大了交通事故发生率。
雨天行车
同时，在暴雨时地面径流量 急剧增高，很快出现峰值，加重 了城市排水系统的负担，甚至引 起洪涝灾害。
路面积水
精品
4
概念
透水沥青路面-指由较大空隙率混合料作为路面结构层、允许 路表水进入路面（或路基）的沥青路面结构的总称。
根据其透水（排水）特点和适用场合等条件，分为三种类型:
Ⅱ型-路Ⅰ表型-路表Ⅲ型-路表由水基进后入由路面面层后排直出接并进引入到路邻基层到（邻或近垫排层水）设排施出
面面层
基基层基层层
16.0
21.0
筛孔通过率 /%
25
22
19 空隙16率/%
13
10
26.0
6
精品
y = -0.7896x + 35.145 R2 = 0.9721
线性 (PAC-19) 线性 (PAC-13) 线性 (PAC-10)
y = -0.6628x + 31.121 R2= 0.9312
y = -0.987x + 30.699 R2= 0.9502
透水沥青路面研究
精品
1
1. 绪论
精品
2
存在的问题
绝大多数的城市道路、广场、商业街、步行道、停车场、 小区和公园道路广泛使用密级配沥青混合料、水泥混凝土和花 岗岩、大理石等材料，城市地表逐渐被不透水面层覆盖。
地面 潜水面
图 城市地下水漏斗
图 华东（苏锡常地区）地下水漏洞
城市地下水位下降
•损害了城市的水平衡
24.0
22.0 /％
4.75mm 2.36mm
1.18mm
y = -0.6021x + 32.357 R2 = 0.8962
20.0 空隙率
18.0
y = -1.109x + 33.779 R2 = 0.8744
16.0
6.0
11.0
y = -0.667x + 31.191 R2 = 0.9326
精品
8
透水沥青面层
透水沥青路面面层材料一般采用多孔沥青混合料（Porous Asphalt Concrete, PAC）。PAC是一种典型的骨架－空隙结 构，粗集料用量大，约占集料总质量的85％，集料之间的接触 面积减少了约25％，接触点的应力高。因此，骨料的性质、形 状、粒度及级配等都会对混合料的性能产生很大影响，在进行 沥青混合料设计时，对集料的选择就显的尤为重要。
9
6
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 油石比 /％
0.5
析漏
0.4
0.3 析漏损失/％
0.2
0.1
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 油石比 /％
OACmin 的确定
OACLeabharlann Baiduax的确定
( ) OAC
=
OACmin
+
0.75 精品
OACmax
OACmin
18
最佳沥青用量确定
该方法避免了现行方法中存在的拐点确定的误差大、人为主观因素对最佳沥青
大粒径透水沥青精混品 合料基层 （LSPM）
11
透水垫层 /过滤层
通常由粗砂、小颗粒集料或者土工织物构成，具有过 滤功能和足够的透水能力：
•防止土颗粒通过泵吸作用进入基层或底基层； •改善路基温湿特性； •为透水基层和其它层提供稳定的施工平台； •分散传至土基的荷载，使其不产生过量的变形。
精品
12
透水性能 承载力 水稳定性
• 足够的渗透能力，尽快排干进入路面结构内的雨水； • 足够的稳定性支撑路面的施工操作； • 足够的储水能力暂时储存未排出的雨水； • 足够的强度以满足路面结构的总体性能。
级配碎石透水基层 多孔水泥混凝土基层
多孔水泥稳定碎石透水基层（CTPB） 大空隙沥青稳定碎石透水基层（ATPB）
9
12
15
18
21
2.36mm筛孔通过率/%
14
级配设计方法及优化
在级配设计中，PAC中粗集料含量大，一般都能形成 骨架结构。不同比例的粗集料含量所形成的骨架空隙结构 的力学性能和稳定性差异很大，采用离散单元方法（DEM） 建立数字模型对PAC的粗细级配结构评价。
细型级配
粗型级配
精品
15
级配设计方法及优化
细型级配
粗型级配
精品
16
级配设计方法及优化
相同空隙率、油石比条件下，粗细两种级配的PAC车辙试验结果
混合料 细型级配
粗型级配
指标
DS /mm·次-1 最终变形深度/mm DS /mm·次-1 最终变形深度/mm
试验结果 5546 2.8 7132 1.6
在相同的空隙率和加载条件下，偏粗型级配的PAC结
点接触
点接触
精品
9
透水沥青面层
多孔沥青混合料多采用高粘度沥青作为结合料, 可以通过掺加高粘度改性剂或使用SBS改性沥青掺加 高粘改性剂、SBS改性沥青掺加纤维（木质素或聚酯 纤维）、在沥青或改性沥青中掺加15％～20％废旧 轮胎粉、在沥青中掺加EVA或橡胶等多种提高沥青粘 度的方法。
精品
10
透水基层
构中，荷载主要通过骨架结构竖向传递，侧向滑移不显
著，承载能力更高，抵抗局部荷载变形的能力更强，混
合料的骨架结构更稳定。
精品
17
最佳沥青用量确定
现行方法是通过析漏和飞散曲线的“拐点”，确定最 佳沥青用量。在分析总结了国外现行方法基础上，针 对性提出了一套确定最佳沥青用量的新方法。
18
飞散
15
12 飞散损失/％
3.透水沥青混凝土配合比设计
精品
13
级配设计方法及优化
PAC-10、PAC-13 及PAC-19混合料中，2.36mm筛孔通过率同 混合料的空隙率相关性良好，通过改变2.36mm筛孔的通过率调整 混合料的空隙率。
对于PAC-13，当2.36mm筛孔通过率增大3％时，混合料的空 隙率相应的减小约2％；反之，混合料的空隙率相应的增大约2％。
用量的确定影响大及最佳沥青用量取值不明确等不足，设计时充分考虑了取值的客
观性和PAC沥青膜较厚的特点，提出了最佳沥青用量的具体计算公式。通过在青岛、
太原试验路的应用，以及对已有道路（咸阳机场高速、广清高速和常澄高速）的对
封层 封层
溢流口
排排水水设设施施
排水设施
路路基基
精品
5
优点
透水沥青路面的优点
精品
图 降噪效果 图 水雾对比 图 反光对比 6
研究内容
•透水沥青路面材料组成设计 •透水沥青混凝土配合比设计 •透水沥青混凝土性能研究 •透水沥青路面结构设计 •透水沥青路面透水设计与评价
精品
7
2.透水沥青路面材料组成研究
•影响了城市地表植物的生长
•破坏了城市地表的生态平衡
精品•地层下陷
3
研究背景
其次，表面致密的路面在雨 天不能及时排水，形成路表水膜 或路面积水，使行车容易出现水 漂、水雾，给行人和车辆行驶带 来不便，增大了交通事故发生率。
雨天行车
同时，在暴雨时地面径流量 急剧增高，很快出现峰值，加重 了城市排水系统的负担，甚至引 起洪涝灾害。
路面积水
精品
4
概念
透水沥青路面-指由较大空隙率混合料作为路面结构层、允许 路表水进入路面（或路基）的沥青路面结构的总称。
根据其透水（排水）特点和适用场合等条件，分为三种类型:
Ⅱ型-路Ⅰ表型-路表Ⅲ型-路表由水基进后入由路面面层后排直出接并进引入到路邻基层到（邻或近垫排层水）设排施出
面面层
基基层基层层
16.0
21.0
筛孔通过率 /%
25
22
19 空隙16率/%
13
10
26.0
6
精品
y = -0.7896x + 35.145 R2 = 0.9721
线性 (PAC-19) 线性 (PAC-13) 线性 (PAC-10)
y = -0.6628x + 31.121 R2= 0.9312
y = -0.987x + 30.699 R2= 0.9502
透水沥青路面研究
精品
1
1. 绪论
精品
2
存在的问题
绝大多数的城市道路、广场、商业街、步行道、停车场、 小区和公园道路广泛使用密级配沥青混合料、水泥混凝土和花 岗岩、大理石等材料，城市地表逐渐被不透水面层覆盖。
地面 潜水面
图 城市地下水漏斗
图 华东（苏锡常地区）地下水漏洞
城市地下水位下降
•损害了城市的水平衡
24.0
22.0 /％
4.75mm 2.36mm
1.18mm
y = -0.6021x + 32.357 R2 = 0.8962
20.0 空隙率
18.0
y = -1.109x + 33.779 R2 = 0.8744
16.0
6.0
11.0
y = -0.667x + 31.191 R2 = 0.9326
精品
8
透水沥青面层
透水沥青路面面层材料一般采用多孔沥青混合料（Porous Asphalt Concrete, PAC）。PAC是一种典型的骨架－空隙结 构，粗集料用量大，约占集料总质量的85％，集料之间的接触 面积减少了约25％，接触点的应力高。因此，骨料的性质、形 状、粒度及级配等都会对混合料的性能产生很大影响，在进行 沥青混合料设计时，对集料的选择就显的尤为重要。
9
6
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 油石比 /％
0.5
析漏
0.4
0.3 析漏损失/％
0.2
0.1
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 油石比 /％
OACmin 的确定
OACLeabharlann Baiduax的确定
( ) OAC
=
OACmin
+
0.75 精品
OACmax
OACmin
18
最佳沥青用量确定
该方法避免了现行方法中存在的拐点确定的误差大、人为主观因素对最佳沥青
大粒径透水沥青精混品 合料基层 （LSPM）
11
透水垫层 /过滤层
通常由粗砂、小颗粒集料或者土工织物构成，具有过 滤功能和足够的透水能力：
•防止土颗粒通过泵吸作用进入基层或底基层； •改善路基温湿特性； •为透水基层和其它层提供稳定的施工平台； •分散传至土基的荷载，使其不产生过量的变形。
精品
12
透水性能 承载力 水稳定性
• 足够的渗透能力，尽快排干进入路面结构内的雨水； • 足够的稳定性支撑路面的施工操作； • 足够的储水能力暂时储存未排出的雨水； • 足够的强度以满足路面结构的总体性能。
级配碎石透水基层 多孔水泥混凝土基层
多孔水泥稳定碎石透水基层（CTPB） 大空隙沥青稳定碎石透水基层（ATPB）
9
12
15
18
21
2.36mm筛孔通过率/%
14
级配设计方法及优化
在级配设计中，PAC中粗集料含量大，一般都能形成 骨架结构。不同比例的粗集料含量所形成的骨架空隙结构 的力学性能和稳定性差异很大，采用离散单元方法（DEM） 建立数字模型对PAC的粗细级配结构评价。
细型级配
粗型级配
精品
15
级配设计方法及优化
细型级配
粗型级配
精品
16
级配设计方法及优化
相同空隙率、油石比条件下，粗细两种级配的PAC车辙试验结果
混合料 细型级配
粗型级配
指标
DS /mm·次-1 最终变形深度/mm DS /mm·次-1 最终变形深度/mm
试验结果 5546 2.8 7132 1.6
在相同的空隙率和加载条件下，偏粗型级配的PAC结
点接触
点接触
精品
9
透水沥青面层
多孔沥青混合料多采用高粘度沥青作为结合料, 可以通过掺加高粘度改性剂或使用SBS改性沥青掺加 高粘改性剂、SBS改性沥青掺加纤维（木质素或聚酯 纤维）、在沥青或改性沥青中掺加15％～20％废旧 轮胎粉、在沥青中掺加EVA或橡胶等多种提高沥青粘 度的方法。
精品
10
透水基层
构中，荷载主要通过骨架结构竖向传递，侧向滑移不显
著，承载能力更高，抵抗局部荷载变形的能力更强，混
合料的骨架结构更稳定。
精品
17
最佳沥青用量确定
现行方法是通过析漏和飞散曲线的“拐点”，确定最 佳沥青用量。在分析总结了国外现行方法基础上，针 对性提出了一套确定最佳沥青用量的新方法。
18
飞散
15
12 飞散损失/％
3.透水沥青混凝土配合比设计
精品
13
级配设计方法及优化
PAC-10、PAC-13 及PAC-19混合料中，2.36mm筛孔通过率同 混合料的空隙率相关性良好，通过改变2.36mm筛孔的通过率调整 混合料的空隙率。
对于PAC-13，当2.36mm筛孔通过率增大3％时，混合料的空 隙率相应的减小约2％；反之，混合料的空隙率相应的增大约2％。
用量的确定影响大及最佳沥青用量取值不明确等不足，设计时充分考虑了取值的客
观性和PAC沥青膜较厚的特点，提出了最佳沥青用量的具体计算公式。通过在青岛、
太原试验路的应用，以及对已有道路（咸阳机场高速、广清高速和常澄高速）的对