ATPB排水基层的要求.doc

透水基层：透水性沥青路面的基层主要考虑透水性能、承载力状况以及水稳定性，特别是水稳定性，要保证在设计的储水时间内强度改变不大，或者处于可以接受的范围之内，否则需重新设计。因此，透水基层设计时一般需要满足四个方面的要求:（1） 具有足够的渗透能力，在规定的时间内能够排出进入路面结构内的雨水；（2） 具有一定的稳定性支撑路面的施工操作；（3） 足够的储水能力暂时储存未排出的雨水；（4） 具有足够的强度以满足路面结构的总体性能。美国CA研究认为，透水性沥青路面的基层不但应具有透水功能，而且应具有一定的储水能力。基层厚度根据渗透速率、储水需求和设计降雨量而定，一般规定基层厚度为18-36英寸。美国透水路面基层的集料级配如表：表 美国透水路面基层参考级配筛孔尺寸（英寸）2.521.510.5通过率（%）10090100357001505透水基层材料一般包括处治集料和未经处治集料。无论是处治集料和未经处治集料，对集料的性能要求很高，应选用洁净、坚硬而耐久的碎石，压碎值不应大于30%，特别对磨耗值有更高的要求。长期观测表明：未处治多孔隙材料基层大大促进了路面结构内部透入水的排出，减少了路面卿浆、错台等损坏现象，从而改变路面的使用性能。但是，未经处治的碎石集料在施工过程中变异性较大，易出现离析和推移变形，因此作为透水基层时应慎用。处治集料基层为了保证稳定性，一般使用沥青或水泥作为胶结料，由于有粘结材料加入，透水性能增强。具体说来，透水基层材料包括开级配沥青稳定碎石（ATPB）、大粒径透水性沥青混合料（LSPM）、透水性良好的级配碎（砾）石、多孔透水混凝土基层、水泥稳定碎石透水基层（CTPB）等。本文主要研究的是开级配沥青稳定碎石（ATPB）和大粒径透水性沥青混合料（LSPM）所形成的柔性基层。沥青稳定碎石透水基层以ATPB表 美国NAPA&FHWA推荐的ATPB厚度沥青稳定碎石透水基层具有更开的级配，渗透能力和稳定性更好。由于细集料含量少，沥青用量不能太多，但沥青用量过少，又易出现剥落、耐久性和稳定性问题。因此，沥青用量应在不出现析漏的前提下尽可能高一些，通常为2.5%-4.5%。沥青稳定碎石透水基层在美国使用最多，经验也最为丰富。美国工程实践中，ATPB的厚度一般为3.5-4.2in （8.9-10.7cm）。美国NAPA&FHWA联合出版的文献 HMA pavement mix type selection guide推荐了不同公称最大粒径的ATPB厚度如表:最大公称粒径（mm）最小厚度（cm）最大厚度（cm）12.52.55.0193.757.5255.010筛孔尺寸（mm）251912.59.54.752.360.075通过率（%）10090100356520450100502公路排水设计规范（JTJ018-97）条文说明中给出了2种参考级配，其中一种级配的渗透系数为4500m/d（表所示）。公称最大粒径19mm的ATPB级配根据交通部公路科学研究院刘振清等人的研究，影响ATPB-20混合料空隙率的第一关键因素是。，第二关键因素是。，并推荐了合理的级配(表筛孔尺寸（mm）通过率（%）筛孔尺寸（mm）通过率（%）26.51002.3672219901001.183151673900.621213.253780.31109.531480.15094.7514320.07506表 公称最大粒径20mm的ATPB合理级配范围对于ATPB-25混合料矿料级配范围，我国公路沥青路面施工技术规范JTGF40-2004推荐了其级配范围(表)筛孔尺寸（mm）通过率（%）筛孔尺寸（mm）通过率（%）31.51002.360326.5801001.180319601000.6031645900.30313.230820.15039.516700.075034.7503表公称最大粒径25mm的ATPB级配范围规范所给级配范围过宽，虽然满足透水要求，但是其稳定性和耐久性大打折扣；同时，应把每一筛孔的通过率范围变小，有利于实际应用。刘振清等人也研究了ATPB-25混合料，认为影响该混合料空隙率的第一关键因素是，第二关键因素是，并且给出了合理级配范围（表）。表公称最大粒径25mm的ATPB合理级配范围筛孔尺寸（mm）通过率（%）筛孔尺寸（mm）通过率（%）31.51002.3662226.5901001.183151972920.62121658850.31013.248750.15099.529600.075064.751233透水垫层和隔水层透水垫层介于透水基层与土基之间。可改善土基水温状况，提高路面结构的水稳性和抗冻胀能力，并扩散荷载，减小土基变形，扩大渗透面积，提高透水能力，还可以作为反滤层，防止土基材料进入透水基层。目前，透水垫层可采用粗砂、砂砾、碎石等透水性好的粒料类材料，通过0.075mm筛孔颗粒含量不宜大于5%；其厚度视具体情况而定，一般为150mm200mm，重冰冻地区潮湿、过湿路段可为300-400mm。当土基受冻胀影响较小、且为渗透性较好的砂性土或者底基层为级配碎石时可不设垫层。透水垫层一般选用开级配集料（砂或砂砾石），根据公路排水设计规范要求其级配应满足下面排水和反滤要求：1）排水垫层集料在通过率为巧%时的粒径应不小于路基土在通过率为15%时粒径的5倍；2）排水垫层集料在通过率为巧%时的粒径应不大于路基土在通过率为85%时粒径的5倍；3）排水垫层集料在通过率为50%时的粒径应不大于路基土在通过率为50%时粒径的25倍；4）排水垫层集料的不均匀系数（通过率为60%的粒径与通过率为10%的粒径的比值）不大于20。对于土基渗透性较差的透水性沥青路面，为了保证土基强度不受透入水的影响，需在土基和基层或者垫层之间设置隔水层，因此，隔水层材料的选取及性能评价必须十分严格，一般说来有如下要求:1）不透水，在雨水的长期浸泡下保持良好的不透水性，在任何情况下都不透水是隔水层材料首先必须满足的；2）耐久性、耐老化性要好，材料的弹性、韧性、强度不能在水、热、微生物以及氧的作用下快速老化；3）施工的简易型，材料适应温度范围广，工艺简单、方便，在普通机械作用下不易被破坏。4.5隔离层透水基层与土基之间需要设置隔离层。隔离层通常由小颗粒集料或者土工织物构成，主要有三点作用:1）防止细粒通过泵吸作用使土基颗粒进入基层或底基层；2）为透水基层和其它层提供稳定的施工平台；3）分散传至土基的荷载，使其不产生过量的变形。研究表明，根据施工要求小颗粒集料隔离层的厚度为4-12英寸（10cm-30cm）。小颗粒集料隔离层密级配隔水