一种排水性沥青路面的渗透性能测试方法

摘要

本发明公开了一种排水性沥青路面的渗透性能测试方法，按照恒定流量Q向待测排水性沥青路面的路表持续排水，使水在路表自由漫流；当路表漫流面的面积不再变化时，测量出此时路表漫流面的周长L；然后根据下式计算出待测排水性沥青路面的渗流速度v：其中，h为待测排水性沥青路面的排水层厚度。本发明有效克服了现有基于路面渗水仪的测量技术仅能对小范围内排水能力进行测试的不足，可对大范围路面整体的渗透性能进行准确测量，且操作简单，不需要专用的路面渗水仪。

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程材料测试技术领域，尤其涉及一种排水性沥青路面的渗透性能测试方法。

背景技术

排水性沥青路面的空隙率一般达到20％，具有良好的排水功能，雨水可以通过路面体内排出，使得雨天路面水膜消除或明显减小，提高雨天行车的安全。正是因为排水路面优良的表面功能特性使得其在全世界范围内推广应用，其表面功能特性中最受关注的是其排水能力。目前，排水路面排水能力的测试方法均采用公路路基路面现场测试规程(JTGE60-2008)中的沥青路面渗水系数测定方法(T0971-2008)，该方法采用路面渗水仪测试路面的渗水系数，仪器在路面上渗水的内径为150mm，对于单车道宽度达到3.75m的路面而言，在如此小范围内测试其排水能力显然代表性较差，尤其对于排水性沥青路面而言，各点位的空隙率区别明显，单点测试结果的可靠度不高。虽然可以采用多点测量后取平均值的方式，但仍然不足以表征大范围路面整体的渗透性能。此外，现有方法需要使用专用的路面渗水仪进行测量，测量过程较繁复，测量精度易受影响。

目前也出现了一些改进的渗透性能测试技术，例如，公开号为CN104849196A的中国发明专利申请公开了“一种沥青路面渗水系数测定装置及测定方法”，该测定装置在带有中空腔的底座的顶部中央呈直立设置量筒，在量筒的底部设置快开阀，量筒通过开启的快开阀与底座的中空腔形成连通；在量筒的外围，呈立直均匀分布有四根等直径带刻度的排气管，各排气管的底端贯穿底座的顶面并与底座的中空腔形成连通，排气管的顶部管口高出量筒的顶部液面高度；在底座的底部设置通够与地面形成密封并能调整底座呈水平的密封调平圈。该方案的目的是简化测试过程、提高测试精度，并保证测试数据的一致性，但仍然是基于传统路面渗水仪的改进，仅适于小范围单点测试。又如，公告号为CN102928324B的中国发明专利公开了一种钻孔后测试沥青路面内部渗水性能的方法，该方法，首先选定测点，采用冲击钻在测点位置钻孔，再采用橡皮泥填充孔底，使得剩余深度为检测结构层厚度，最后采用改进的路面渗水仪进行渗水试验。该方案的目的在于检测已建成的沥青路面内部不同深度处的渗透性，仍是基于传统路面渗水仪，无法对大范围路面整体的渗透性能进行准确测量。

综上可知，亟需一种能够对大范围路面整体的渗透性能进行准确测量的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种排水性沥青路面的渗透性能测试方法，可对大范围路面整体的渗透性能进行准确测量，且操作简单，不需要专用的路面渗水仪。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种排水性沥青路面的渗透性能测试方法，按照恒定流量Q向待测排水性沥青路面的路表持续排水，使水在路表自由漫流；当路表漫流面的面积不再变化时，测量出此时路表漫流面的周长L；然后根据下式计算出待测排水性沥青路面的渗流速度v：

$>v=\frac{Q}{L\times h}$>

其中，h为待测排水性沥青路面的排水层厚度。

优选地，路表漫流面的周长L按照以下方法测量得到：用细线沿路表漫流面的边缘围绕一周后测量所用细线的长度。

优选地，所述恒定流量Q的取值范围为：1.0×10^-5m³/s～5.0×10^-5m³/s。

相比现有技术，本发明技术方案具有以下有益效果：

本发明可对大范围路面整体的渗透性能进行准确测量，有效克服了现有基于路面渗水仪的测量技术仅能对小范围内排水能力进行测试的不足；

本发明测量过程简单易行，不需要专用路面渗水仪，也不需要其他专用测量仪器仪表，更适于工程现场使用。

附图说明

图1为本发明技术方案一个具体实施例的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

发明人发现，水在排水路面上渗流的途径有两个，一个是路表漫流，另一个是体内排水，在重力的作用下，水首先通过排水路面体内外排，当排水路面体内的最大排水能力小于外界供水时，路表才出现漫流。因此，固定流量的外界水落到排水路面上时，第一阶段为变化状态，在此状态下，由于体内排水截面积小，体内排水能力小于外界供水量，此时，路表漫流面积不断增加以消化多余的水；第二阶段为一种平衡状态，在这种平衡状态下，外界供水量与体内排水量相等，此时路表漫流面的面积不再发生变化。基于上述平衡状态可以评价排水路面的渗水能力。本发明的发明思路是采用自由漫流方式，使水能够不受约束地自由扩散至周边路面，从而可以考虑大面积范围内排水路面的整体排水效果，减少试验的误差。具体而言，本发明技术方案具体如下：

按照恒定流量Q向待测排水性沥青路面的路表持续排水，使水在路表自由漫流；当路表漫流面的面积不再变化时，测量出此时路表漫流面的周长L；然后根据下式计算出待测排水性沥青路面的渗流速度v：

$>v=\frac{Q}{L\times h}$>

其中，h为待测排水性沥青路面的排水层厚度。

所述恒定流量Q的优选取值范围为：1.0×10^-5m³/s～5.0×10^-5m³/s，可根据实际情况选取，通常对于渗透性能差的路面采用低值，而渗透性能好的路面采用高值。

为了便于公众理解，下面以一个具体实施例来对本发明技术方案进行详细说明。

图1显示了该具体实施例中本发明测试方法的基本原理。如图1所示，试验时在现场用一根水管将水从洒水车或其他储水容器引到需要进行测定的路表，靠近水管出水口处安装一个流量计，可通过流量计测得水流量Q(本实施例中的流量单位为：m³/s)，然后待路表漫流稳定后，即观察发现路表漫流面的面积不再发生变化，测得漫流面的周长L(本实施例中的周长单位为：m)，具体测量方法可以用细线围绕漫流面边界一周后量其长度，也可以直接用卷尺围绕漫流面边界一周后直接读数；基于上述试验可以计算得到排水层厚度为h(其为已知量，本实施例中厚度单位为：m)的排水性沥青路面的渗流速度v，具体计算公式如下：

$>v=\frac{Q}{L\times h}$>

所求得的渗流速度v即可用来准确表征排水性沥青路面的大范围路面整体的渗透性能。