胡明武 羅代明 陳華斌

摘要 自然因素和交通荷載等因素會(huì)降低高速公路的路面使用性能，影響高速公路上車輛的正常行駛。公路排水問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致各種公路路面病害，公路施工前必須對(duì)公路排水路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，并且在施工中采取有效的排水措施，以提高公路路基路面的穩(wěn)定性。文章通過(guò)介紹云南某高速公路排水路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)計(jì)算、路面邊緣排水、配合比設(shè)計(jì)等內(nèi)容，為PAC排水路面設(shè)計(jì)、施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞 排水路面;PAC-13;施工工藝

中圖分類號(hào) U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）07-0088-03

0 引言

排水瀝青路面具有優(yōu)良的抗滑、降噪、安全舒適的優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)的高速公路建設(shè)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用[1]。該文主要通過(guò)云南某高速公路建設(shè)過(guò)程中排水路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況，主要介紹了排水路面PAC-13路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。

1 背景

該地區(qū)降雨量充沛，達(dá)2 500 mm以上，路面結(jié)構(gòu)在該項(xiàng)目中具有較強(qiáng)的針對(duì)性，能夠顯著提高雨天行車的安全性，使雨天事故率可減少80%。

2 路面結(jié)構(gòu)計(jì)算

2.1 交通量計(jì)算

該項(xiàng)目位于云南省滇南低緯高原地區(qū)，日交通量為1 903輛/日，交通量年增長(zhǎng)率為6.4%，方向系數(shù)為60.0%，車道系數(shù)為80.0%，交通量組成為TTC4類。經(jīng)計(jì)算，累計(jì)交通量為8 062 471輛/年，屬于重交通等級(jí)。

2.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

經(jīng)計(jì)算瀝青層容許永久變形為14 mm，滿足設(shè)計(jì)要求（見(jiàn)表1）。

3 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 路面結(jié)構(gòu)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如表2所示：

3.2 路面邊部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2.1 填方邊部設(shè)計(jì)

填方路段排水瀝青路面采用散排方式將路表積水通過(guò)路側(cè)排出，C20混凝土護(hù)肩標(biāo)高比瀝青上面層低4 cm，便于水通過(guò)硬路肩表面排至路側(cè)外（如圖1）。

3.2.2 挖方邊部設(shè)計(jì)

挖方路段排水瀝青路面采用散排方式將路表積水通過(guò)路側(cè)排出，蓋板溝標(biāo)高比瀝青上面層低4 cm，便于水流通過(guò)硬路肩表面排至路側(cè)外（如圖2）。

3.2.3 橋面邊部設(shè)計(jì)

橋面邊部排水：橋面較低側(cè)直排式泄水管間設(shè)置明溝排水，溝寬15 cm，深4 cm（如圖3）。

3.3 標(biāo)線設(shè)計(jì)

由于路面大空隙結(jié)構(gòu)使得目前常用的熱熔型標(biāo)線施工時(shí)材料使用量會(huì)有一定的增加，降雨量大的時(shí)候路面標(biāo)線位置會(huì)產(chǎn)生少許的積水，采用點(diǎn)狀的專用透水標(biāo)線，節(jié)省材料同時(shí)還能增加橫向徑流通道，這樣可以滿足相關(guān)應(yīng)用要求，也為運(yùn)行提供支持，表現(xiàn)出較高的應(yīng)用性能優(yōu)勢(shì)[2]。

3.4 高粘改性瀝青

該項(xiàng)目采用直投式高粘劑的應(yīng)用（使用方法）是基于“干法”改性形成的，處理過(guò)程中在瀝青混合時(shí)加入添加劑對(duì)瀝青進(jìn)行改進(jìn)。這種瀝青混合料與傳統(tǒng)瀝青的生產(chǎn)、施工工藝幾乎一致[3]，主要區(qū)別體現(xiàn)在混合料生產(chǎn)時(shí)增加投料環(huán)節(jié)和溫度控制上，且對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，確定出適宜的方案（如圖4）。

4 配合比設(shè)計(jì)

（1）在設(shè)計(jì)過(guò)程中基于現(xiàn)場(chǎng)工藝和集料特點(diǎn)進(jìn)行分析，選擇三組不同粗細(xì)的礦料級(jí)配開展馬歇爾試驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，確定出A級(jí)配作為目標(biāo)配合比，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體情況見(jiàn)表3、表4。

（2）最佳油石比確定。在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中選擇A級(jí)配，以3.8%～5.8%五組配比的混合料開展實(shí)驗(yàn)，且根據(jù)要求設(shè)置的最佳油石比為析漏損失及飛散損失率曲線圖中拐點(diǎn)均值（具體情況見(jiàn)表5），在此基礎(chǔ)上根據(jù)這兩個(gè)指標(biāo)的絕對(duì)值以及環(huán)境因素與路面面層結(jié)構(gòu)情況，設(shè)置A級(jí)配的油石比最優(yōu)值為4.8%（如圖5、圖6）。

（3）瀝青混合料路用性能驗(yàn)證。在研究過(guò)程中選擇A級(jí)配，以4.8%油石比進(jìn)行配制，開展實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[4]，確定出析漏損失、飛散損失、滲水系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)，具體情況見(jiàn)表6。

5 結(jié)論

目前國(guó)內(nèi)較為普遍的路面結(jié)構(gòu)類型以AC路面以及SMA路面為主，隨著施工技術(shù)的發(fā)展，PAC排水路面的造價(jià)目前已經(jīng)基本與SMA路面結(jié)構(gòu)的造價(jià)持平。云南部分地區(qū)屬于高溫多雨霧氣候，對(duì)行車的要求更嚴(yán)格，該項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工驗(yàn)收距今已經(jīng)有兩年余，各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)均為良好。

綜上所述，PAC排水路面在云南高溫多雨霧地區(qū)有著廣泛基礎(chǔ)，該文具體論述高抗滑、防雨霧排水路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，旨在為未來(lái)的高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范： JTG F40—2004[S]. 北京：人民交通出版社， 2004.

[2]公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程： JTG E20—2011[S]. 北京：人民交通出版社， 2011.

[3]公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范： JTG D50—2017[S]. 北京：人民交通出版社， 2017.

[4]排水瀝青路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范： JTG/T 3350—03—2020[S]. 北京：人民交通出版社， 2020.