排水性沥青路面设计优化及最新设计动态.ppt

排水性沥青路面设计优化及最新设计动态,2012.4.25,1,2,3,排水性路面介绍,川沙A-1地块排水性沥青路面应用,浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,汇报内容,排水性路面或透水性路面是由大空隙率的沥青混凝土面层取代传统的密级配混凝土面层，目前路面工程界对此类高空隙率的沥青混凝土面层有两种名词表示。美国方面称之为开级配磨耗层（OpenGradedFrictionCourse，简称OGFC），一般铺设厚度约为1.5cm2.5cm，作为功能层使用；欧洲称之为多孔隙沥青混合料（PorousAsphalt，简称PA）或排水层（DrainageCourse）;日本则称之为排水性铺面，一般铺设厚度约为45cm，作为结构层使用。在国内，我们往往把OGFC作为排水性路面的简称。应用的正是作为结构层使用的排水路面。,1.排水路面介绍,排水性沥青路面是一种典型的骨架孔隙结构。,连通空隙在道路内部形成发达的排水网道，雨水通过网道沿道路横坡在路体内部排出。,排水性沥青路面,1.排水路面介绍,开级配磨耗层和排水性路面的区别,1.排水路面介绍,（1）出色的安全性GoodSafety,雨天路面不积水、无水膜、无水雾、抗滑性好，视觉效果好。大幅度提高了雨天行车的安全性。,普通路面,排水性路面Drainageasphaltpavement,1.排水路面介绍,（1）出色的安全性GoodSafety,日本对多孔隙排水降噪沥青路面使用后期的研究表明，该路面对提高安全驾驶，减少由于交通事故造成的财产损失是相当明显的。,1.排水路面介绍,（2）减少水雾,1.排水路面介绍,（3）抗滑,1.排水路面介绍,排水路面（左）与普通路面（右）,普通路面与排水路面,排水性沥青路面无眩光,（4）改善雨天夜间视觉效果,1.排水路面介绍,普通路面,reduced38dB,排水路面,（5）出色的降噪性能,1.排水路面介绍,噪音检测结果,降低噪音3-8dB。,（6）出色的降噪性能,1.排水路面介绍,发达国家的统计结果表明比普通路面节约燃油约5%,（7）节能,1.排水路面介绍,缓解城市热岛效应,（7）节能,有效降低地面温度23,1.排水路面介绍,同时大孔隙排水降噪路面也存在着一定的缺点。应避免在以下区域使用:（1）环境质量较差，易于被飘尘或泥土堵塞的路段；（2）低速重载路段；（3）承受高的水平剪切作用的路面，如转弯道等；需要专门的清洗车对其进行养护。,随着国内清洗养护车辆的研制成功，完全可应用排水性路面的优点，并将其吸声、降噪、排水、提高行车安全等优势发挥。,1.排水路面介绍,中环线浦东段、华夏高架路北通道示意图,中环线、华夏高架路设计方案,中环线、华夏高架路国内单体最大的排水路面项目,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,中环线浦东段高架,华夏高架路,中环线、华夏高架路,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,当日气象：大到暴雨降雨强度：1015mm/h风力：45级,中环线、华夏高架路,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,中环线浦东段排水路面噪音观测数据,上图为中环线浦东段使用排水路面后路面噪音观测数据，结果显示在相同车速情况下，使用排水降噪路面后产生的路面噪音平均比普通路面低57dB，该效果在低速情况下尤为突出。,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,中环线浦东段排水路面渗水系数观测数据,中环线浦东段于2009年10月完成高架排水性路面摊铺，上图为2009年12月至2012年4月期间对排水路面渗水系数的观测数据。在约两年半年时间内，尚未采取有效的养护条件，前期渗水系数衰减相对平缓，并大于1000ml/15s，说明其自净功能尚能发挥。但在最近时间段内，衰减程度开始加快，证明孔隙堵塞加重导致自净功能衰减加快。,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,中环线浦东段排水路面现场照片,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,对于单向4车道设计，排水路面过宽、雨量较大时排水不畅，往往在最外侧车道引起积水。因此对于此类大宽度路面，需要有针对性地设计排水体系，保证排水功能的发挥。,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,从现状中环线浦东段、华夏高架路的运营状况来看，总体上排水性沥青路面的排水、降噪及其它功能发挥尚可，但存在路侧积水、孔隙堵塞等局部问题，建议从以下问题优化：1）、需要更为有效的排水系统，以加强排水性路面的排水能力；2）、提供稳定的清洁养护设施，以保证排水性路面孔隙的顺畅。,降雨强度的频率,我院与同济大学合作，完成了上海市短历时暴雨强度公式和设计雨型研究。其中针对上海市19852004年近二十年的降雨资料进行分析。,结果表明：上海市年均降雨次数为111。,上海市降雨强度概率分布,雨强分布函数为,其中0.589，OGFC最大可排除的降雨强度为0.47mm/h，即0.008mm/min，其对应的分布概率为0.59，接近一半的降雨情况下OGFC排水路面可发挥作用。,结论：,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,高架桥面的两部分雨水构成主要为：1、层间渗透水，即通过渗入大孔隙路面结构排出的雨水；2.桥面径流水，沿路面结构表面排入集水通道或集水井的雨水。根据对排水路径的分析，又可以将径流水分成两部分：1、按照路面合成坡度直接就近排到路侧的雨水；2、径流水流至路侧后，沿路侧平石和纵坡方向排入集水井的雨水量。,渗透水,至路侧径流水,沿路侧径流水,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,改变单纯采用路侧式边缘排水形式，形成纵横向排水网络体系。对于路面较宽、纵坡较大的路面，可显著提高其排水能力，避免路侧或纵坡凹点积水。,排水系统网格化,原边缘排水系统,网格式排水系统,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,原有边缘排水方案采用的是重点解决层间渗透水的塑料盲沟形式，过水断面较小，排水不畅。采用其它材料、排水沟形式是可以较好解决排水不畅的问题的。,排水系统形式优化,复合材料侧向排水沟,本方案可将层间水和路侧径流水收集排除，根据渗流公式计算可知排水量为21.12L/s。,为方便日常疏通清理，每隔10米设置一个疏通维护段，可打开上盖定期进行维护。,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,排水系统形式优化,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,排水系统形式优化,网格式排水系统形式,排水路面铺装层机能恢复车作业现场,2.浦东中环路、华夏高架路排水性路面及优化,2条次干路：南入口大道车流次出入口道路西（南、东）环路地块内各地块沟通性环路3条支路：北辅路、北支路及南辅助路员工及物流出入口,道路功能定位,3.川沙A-1地块排水性沥青路面应用,次干路,支路,道路横断面布置,环路,南入口大道,北辅路,北支路,南辅路,3.川沙A-1地块排水性沥青路面应用,自然条件上海地处北亚热带南缘，是东南季风盛行的地区。由于受冷暖空气交替影响，四季分明，冬夏长，春秋短，受海洋影响明显；年平均气温15.5，夏季最高气温38，冬季最低气温-9.6；全年降雨量1114.9mm，雨水较多，有利于排水路面发挥其出色的排水性能；,园区环境川沙A-1地块开园后，环境优美，是国际性旅游度假区;道路断面设计绿化分隔带较宽，对尘土有吸附和阻挡作用。园区交通重载车辆少、以轻交通为主，交通发生主要集中在早、晚高峰；采用排水路面不仅可以避免其结构强度不佳的缺点，还能为园区整体环境起到减噪的作用；,3.川沙A-1地块排水性沥青路面应用,路面结构设计方案,开园前，将第一次修筑的2cm上面层铣刨，找平后，涂一层沥青粘层油，再加铺4cmOGFC-13上面层+1.0cm稀浆封层+同步碎石+聚酯玻纤布。,西（南）环路(除环岛外)、南入口大道、北辅路路面结构,3.川沙A-1地块排水性沥青路面应用,机动车道采用具有透水性能的排水路面做为上面层，AC-25作为道路的下面层，在道路摊铺时，在靠近雨水窨井盖30cm范围内，上、下面层皆采用排水路面作为道路面层，通过排水路面的透水性能对雨水窨井盖的侧面进行雨水排放.,3.川沙A-1地块排水性沥青路面应用,本工程机动车道采用连续型排水沟，可在整体性排水沟的侧壁开孔收