论文总字数：27567字

摘 要

排水沥青路面的开级配多空隙的特点可以迅速将雨水排除到路面以外，有效防止积水、水雾和溅水以及交通噪音的产生。双层排水沥青路面与单层相比，上层较低的空隙率可以阻挡大颗粒杂物，有效减少空隙堵塞，而与下层较大的空隙率共同组成的喇叭型结构可以更好的扩散噪音和引导排水，延长了路面降噪年限。

本文重点研究双层排水沥青路面上下层的级配组成，配合比设计和路用性能等内容。

本文通过正交法，以控制上下层的空隙率为指标，确定双层排水沥青路面的上下层级配设计，并将级配带入经验公式得到目标油石比，再以此油石比基础上分别进行析漏和飞散试验确定最佳油石比。随后对上下层两种配合比设计进行路用性能验证，分别进行了渗透试验、车辙试验、冻融劈裂试验、低温小梁弯曲试验，结果表明，本文所得上下层两种级配具有良好的路用性能。进一步验证了此两种级配的可行性，而该级配设计方法空隙率可控的特点能更好的适用于对空隙率控制有较精确要求的双层排水沥青路面。

关键词：双层排水沥青混合料，级配设计，路用性能

Abstract

The characteristics of the open gradation of the asphalt pavement can quickly exclude the rain from the pavement, and effectively prevent the water, mist, splash and traffic noise. Compared with the single, the lower air voids in the upper layer of double drainage asphalt pavement can prevent the large particles and effectively reduce the gap blockage. The loudspeaker structure, which is composed of the larger air gap ratio in the lower layer, can better spread the noise and guide the drainage and prolong the noise reduction years of the pavement.

This paper focuses on the gradation composition, mix design and pavement performance of the double drainage asphalt pavement.

In this paper, through the orthogonal method, the upper and lower layer gradation design of the double layer drainage asphalt pavement is determined by controlling the air void, and the gradation is taken into the empirical formula to get the target bitumen aggregate ratio, and the upper and lower limits of the optimum bitumen aggregate ratio are determined by the leakage and the dispersion test on the basis of the bitumen aggregate ratio. Then the pavement performance of two kinds of mix design was verified. The penetration test, rutting test, freeze-thaw splitting test and low temperature trabecular bending test were carried out respectively. The results showed that the two gradations in the upper and lower layers had good pavement performance. The feasibility of the two kinds of gradations is further verified, and the characteristics of the air void controlled by the gradation design method can be better suitable for the double drainage asphalt pavement

.

KEY WORDS: double drainage asphalt pavement, mix design, pavement performance

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 排水沥青路面国内外研究现状 1

1.2.1 历史概述 1

1.2.2 技术研究 2

1.3 双层排水沥青路面技术 4

1.3.1 材料与结构 4

1.3.2 声学性能 5

1.3.3 施工工艺 5

1.4 研究目的及主要内容 6

1.4.1 配合比设计 6

1.4.2 混合料性能试验 6

第二章 以空隙率为指标的级配设计 7

2.1 空隙率计算 7

2.2 正交试验概述 7

2.3 正交试验结果 7

2.4 空隙率回归拟合 8

2.5 混合料级配确定 10

第三章 最佳油石比确定 12

3.1 目标油石比确定 12

3.2 飞散试验 12

3.3 析漏试验 14

3.4 马歇尔稳定度试验 15

3.5 本章小结 16

第四章 双层排水沥青混合料性能试验 17

4.1 排水特性 17

4.1.1 连通空隙率 17

4.1.2 路面渗透系数 17

4.2 高温性能 18

4.3 低温性能 19

4.4 水稳定性 20

4.5 本章小结 21

第五章 结语 22

5.1 结论 22

5.2 进一步研究问题 22

致谢 23

参考文献 24

绪论

研究背景

我国我国高速公路的建设持续飞速发展。截至2017年，全国高速公路里程已达13.1万公里，位居世界第一。

伴随着高速公路快速发展的同时，也出现了交通事故和路面耐久性不足等问题。高速公路设计的时速一般为100-120km/h，为了保证公路的安全性、舒适性，较高的车速对路面抗滑性能有着严格的要求其中，而路面排水不畅导致抗滑性能下降极易引发交通事故，因此良好的路面排水设计是车辆高速安全行驶的保障。沥青混合料面层是我国高等级公路主要采用的路面设计方案^[1]。许多已修建的高速公路出现了松散、开裂、变形等不同程度的早期破坏现象。研究表明^[2]：水损害是沥青路面早期破坏的一个重要原因。

排水沥青路面的开级配多空隙的特点可以迅速将雨水排除到路面以外，有效防止积水、水雾和溅水的产生，使车辆在雨天交通事故高发时间也能安全高速行驶。同时，交通噪音主要来源于轮胎和路面间空气的压缩与轮胎和路面摩擦。多孔结构为轮间空气提供了的消散渠道，且噪音可以沿着空隙向内传递。连通的空隙能有效交通噪音。

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