一种以石灰岩为粗集料的高抗滑沥青路面结构技术领域
本实用新型涉及公路工程技术领域,尤其涉及一种沥青路面结构,
更具体地涉及一种以石灰岩为粗集料的具有高抗滑性能的开级配大
空隙率沥青路面结构。
背景技术
我国高速公路沥青路面上面层所用粗集料,主要为玄武岩和花岗
岩等优质石料,辉绿岩也可以用于高速公路上面层沥青混合料,但是
辉绿岩作为一种酸性集料,与沥青之间的粘附性较差,需要掺加抗剥
落剂来改善水稳定性。随着高速公路建设规模逐渐增大,可以用于高
速公路沥青路面上面层的优质粗集料越来越少,合理利用现有低端集
料成为解决优质石料缺乏的有效途径。
石灰岩在我国料源分布广泛,开采相对较容易,单价成本较低,
而且石灰岩材料呈碱性,与沥青之间具有良好的粘附性,极大改善了
沥青路面的水稳定性。但是石灰岩主要由碳酸钙组成,耐磨性较之玄
武岩、花岗岩、辉绿岩等优质石料偏低,虽然沥青路面建成初期可以
提供较好的抗滑性能,随着运营时间延长,沥青路面抗滑性能衰减较
快,因此石灰岩在高速公路沥青路面上面层的应用不多。
抗滑性能良好的沥青面层应该包含两方面的品质:(1)路面建成
初期具有良好的抗滑性能;(2)在路面使用寿命年限内抗滑性能在一
个允许的范围内波动而不致衰减太多。
高速公路雨天事故所占比例高达33.2%,事故发生率是晴天的6
倍以上,且连环追尾、水漂等恶性事故频发。雨天交通事故高发的主
要原因:(1)路面摩擦系数降低约40%,刹车距离大幅延长;(2)溅
水起雾导致跟车行驶能见度衰减30%以上。因此,路表积水是雨天事
故的主要危险源,路面排水成了增进交通安全符合逻辑的选择。
排水沥青路面采用具有18%以上空隙率、骨架-空隙结构的沥青
混合料做上面层,与普通路面相比,同样是通过横坡排水,排水路面
的大孔隙结构将水流通道迁移到路面内部而非普通路面的路表,因此
在雨天其表面也是“干燥”的,增加了雨天行车能见度,而且大幅缩
短了刹车距离。
此外,排水沥青路面因其大空隙特征,还具有降低噪声、减轻眩
光、缓解热岛效应、节约材料等突出优点,是道路表面特性品质提升
的最佳路面形式。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型克服现有技术的缺陷,提供一种以石灰岩为粗集料的
高抗滑沥青路面结构,以高抗滑层作为沥青路面结构上面层,通过各
层之间协同作用,实现迅速排离积水、增大了雨天行车能见度、降低
噪声、减轻眩光、缓解热岛效应、节约材料等优异效果。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种以石灰岩为粗集
料的高抗滑沥青路面结构。
具体而言,本实用型提供的路面结构铺设于路基的上方;自上而
下包括高抗滑层、下承层和底层。
所述高抗滑层为以石灰岩为粗集料的结构。具体而言,所述高抗
滑层为开级配大空隙率沥青混合料结构,其中,以石灰岩为粗集料,
优选所述石灰岩的磨光值不小于36。所述高抗滑层结构的空隙率在
18%以上,渗水系数在3600ml/min以上。
所述下承层为密级配沥青混合料结构,可按照现行《公路沥青路
面施工技术规范》实施。所述下承层可以为单一的下面层,也可以为
中面层和下面层的复合层。
为了实现各层之间的协同作用,所述高抗滑层、下承层和底层的
厚度之比优选为2~12:8~18:45~60。
其中,所述高抗滑层与下承层之间可铺设防水粘结层。所述防水
粘结层的厚度不做具体限定,实现防水粘结效果即可。
所述底层优选包括自上而下铺设的基层、底基层中的一层或多层。
作为本实用新型的一种优选方案,所述以石灰岩为粗集料的高抗
滑沥青路面结构自上而下包括高抗滑层、防水粘结层、下承层、基层
和底基层。
所述高抗滑层为以石灰岩为粗集料的结构。具体而言,所述高抗
滑层为开级配大空隙率沥青混合料结构,其中,以石灰岩为粗集料,
优选所述石灰岩的磨光值不小于36。所述高抗滑层结构的空隙率在
18%以上,渗水系数在3600ml/min以上。
所述下承层为密级配沥青混合料结构,可按照现行《公路沥青路
面施工技术规范》实施。所述下承层可以为单一的下面层,也可以为
中面层和下面层的复合层。
为了实现各层之间的协同作用,所述高抗滑层、下承层、基层、
底基层的厚度之比为2~12:8~18:30~40:15~20。
进一步优选地,所述高抗滑层的厚度为2~12cm,所述下承层的
厚度为8~18cm,所述基层的厚度为30~40cm,所述底基层的厚度为
15~20cm。
本实用新型提供的路面结构中,所述防水粘结层、基层、底基层
等均可采用本领域的常规结构。
作为一种实施方式,所述防水粘结层可为热改性沥青、改性乳化
沥青、碎石封层或橡胶沥青同步碎石封层结构。所述防水粘结层的厚
度不做具体限定,实现防水粘结效果即可。
作为一种实施方式,所述基层可为骨架密实型半刚性基层、柔性
基层或二者组合式基层结构,所述底基层可为半刚性稳定粒料结构,
按照现行《公路路面基层施工技术细则》施工即可。
(三)有益效果
本实用新型所述的高抗滑沥青路面结构,以高抗滑层作为沥青路
面结构上面层,通过各层之间协同作用,能够将路面表面积水迅速排
离,增大了雨天行车能见度,大幅缩短了雨天刹车距离;同时,所述
高抗滑层的大空隙特征使所述路面结构具有降低噪声、减轻眩光、缓
解热岛效应、节约材料等突出优点。此外,所述路面结构在保证较高
抗滑性能的同时,解决了优质石料缺乏的问题,而且石灰岩与沥青粘
附性好,具有优良的力学性能和稳定性,延长了沥青路面的使用寿命,
是一种安全、舒适、耐久、经济的沥青路面结构。
附图说明
图1是本实用新型提供的高抗滑沥青路面结构的结构示意图;图
中,1:高抗滑层;2:防水粘结层:3:下承层;4:基层;5:底基层;
6:路基。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面
将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方
案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一
部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本
领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其
他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种以石灰岩粗集料的高抗滑沥青路面结构,如图
1所示,铺设于路基6的上方;自上而下包括高抗滑层1、防水粘结
层2、下承层3、基层4和底基层5;
其中,所述高抗滑层的厚度为4cm,矿料级配见表1,油石比为
4.8%,其空隙率为19.6%,渗水系数为5840min/min;
表1:高抗滑层矿料级配
筛孔/mm
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
通过率/%
100
92.7
56.8
16.7
10.4
7.9
6.6
5.2
4.5
3.8
高抗滑层使用的粗集料为石灰岩,所述石灰岩的技术性质见表2;
表2:高抗滑层石灰岩技术性质
试验项目
压碎值/%
磨耗值/%
吸水率/%
坚固性/%
粘附性
磨光值
技术性质
15
23.5
0.6
4.8
五级
42
技术要求
≦26
≦28
≦2
≦12
大于四级
≥36
防水粘结层为SBR改性乳化沥青层结构;其中,固含量为55%,
洒布量为0.3kg/m2~0.6kg/m2;
下承层为自上而下铺设的厚6cm的AC-20中面层和厚8cm的
AC-25下面层,按照现行《公路沥青路面施工技术规范》实施;
基层为厚36cm的二灰稳定碎石基层结构,底基层为厚20cm的
二灰稳定土底基层结构,按照现行《公路路面基层施工技术细则》施
工。
对于本实施例提供的路面结构,现场刹车距离测试试验表明,在
路面潮湿的情况下,车辆行驶速度为50km/h时,刹车距离为6.1m;
在相同条件下,与使用玄武岩的SMA沥青路面(刹车距离为8.4m)
相比,本实用新型提供的路面结构将刹车距离缩短了27.4%。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,
而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,
本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载
的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这
些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施
例技术方案的精神和范围。