高等级公路沥青路面结构内部排水系统设计与应用研究

摘要

对一些公路排水现状和排水设施布设情况的分析表明，高等级公路路面在使用一段时间后，不可避免地要出现各种病害，其中水是危害公路的主要自．然因素。大多数路基沉陷、冲刷、坍塌、翻浆，沥青路面松散、剥落、龟裂，水泥混凝土路面唧泥、错台、断裂等病害，都不同程度地与地表水和地下水的侵蚀有关。水的作用加剧了路基和路面结构的损坏，加快了路面使用性能的恶化，缩短了它们的使用寿命。因此，道路排水是否通畅是影响路面使用性能和使用寿命的一个重要因素。 设置路面结构内部排水系统，能够将积滞在路面结构内的水分迅速地排出路基、路面结构外，有利于改善道路的使用性能，提高路面的使用寿命。 本文在参考国内外研究成果的基础上，通过分析路面水损害机理，探讨了路面内部排水系统的设计方法，介绍了路面内部排水系统的主要技术性能指标，结合室内试验分析，探讨了多孔隙水泥稳定碎石材料性能和组成设计方法。结合深圳市龙大高速公路路面工程建设实例，详细、系统地开展了路面内部排水系统的设计和研究，提出了路面内部排水系统设计流程。结合高速公路横断面型式，提出了适合要求的排水基层排水系统和边缘排水系统设计方案；在进行详细材料调查和大量室内试验的基础上，提出了多孔隙水泥稳定碎石基层的集料级配和混合料配合比；修建了路面内部排水系统试验路，根据试验路工程的施工情况，对路面内部排水系统施工的拌和、摊铺、碾压和养护工艺进行了总结；并对排水基层造价进行了分析；通过对现场取样试件、芯样的渗透系数、孔隙率和抗压强度的测试，证明路面内部排水系统的主要性能指标均达到了设计预期的效果。 龙大高速公路运营三年后的路况及检测结果表明，在南方多雨地区，设置路面内部排水系统，加强路面结构内部排水功能，是解决路面水损坏问题的有效方法之一。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

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第1章绪论

1.1 问题的提出

1.1.1水对路面的损害

1.1.2路面损坏的重要原因

1.1.3防止水破坏的主要措施

1.2路面内部排水系统研究的必要性和意义

1.3国内外研究历史与现状

1.3.1国外研究历史与现状

1.3.2国内研究历史与现状

1.4主要研究内容和技术路线

1.4.1主要研究内容

1.4.2研究方法与技术路线

第2章路面结构内部排水系统分析与设计

2.1路面结构水损坏的机理

2.2路面结构内部排水系统的基本组成

2.2.1边缘排水系统

2.2.2排水基层排水系统

2.3主要技术性能和指标

2.3.1路面渗水量

2.3.2排水能力的确定

2.3.3排水基层的力学强度

2.3.4集水管、横向出水管的排水能力

2.4路面内部排水系统的设计

2.4.1路表水入渗率的确定

2.4.2排水系统排水能力设计及边缘排水系统布置

2.4.3水的渗流时间

2.4.4设计流程

2.5本章小结

第3章排水层材料性能研究及组成设计

3.1孔隙率和有效孔隙率

3.1.1定义和测定方法

3.1.2有效空隙率与空隙率的关系

3.2渗透系数

3.2.1渗透系数的测定方法

3.2.2影响渗透系数的因素

3.2本章小结

第4章路面结构内部排水系统试验工程

4.1 工程概况

4.2内部排水系统设计

4.2.1填方路段排水系统

4.2.2挖方路段排水系统

4.2.3纵向排水暗沟和排水管

4.2.4横向出水管和通风管

4.2.5土工织物

4.2.6排水能力计算

4.2.7排水基层力学强度

4.3透水性水泥稳定碎石基层材料组成设计

4.3.1主要原材料性质

4.3.2材料调查

4.3.3级配设计

4.4试验路施工与质量控制

4.4.1工艺流程

4.4.2施工工艺与注意事项

4.5排水基层造价

4.5.1边缘排水系统造价估算

4.5.2内部排水系统造价估算

4.5.3养护维修费用的分析对比

4.6技术效果评价

4.7本章小结

结语

参考文献

附录

致谢