[发明专利]沥青路面结构

说明书

本发明公开了一种沥青路面结构，包括沥青面层，所述沥青面层包括自下而上依次设置的下面层、中面层、排水隔热层和上面层，所述排水隔热层为空隙率8%～20%的沥青混合料层。本发明的沥青路面结构具有排水功能，并兼具控温功能，有减少沥青路面水损害、车辙等优点。

技术领域

本发明涉及交通工程领域，尤其涉及一种沥青路面结构。

背景技术

沥青路面暴露于自然环境中，路面内的温度和湿度随着自然环境变化而变化，沥青路面的各项性能受自然环境变化的影响较大。长期以来，我国公路普遍采用三层密实沥青混合料作为面层的半刚性基层沥青路面，如图1所示，一般采用40mm厚的上面层，50mm或60mm厚的中面层，70mm或80mm厚的下面层。密实级配沥青混合料理想的结构是骨架密实结构但由于粗集料骨架结构受细集料干涉影响，粗集料往往悬浮在细集料之间，如图2所示，或由于缺乏足够的细集料填充粗集料之间的空隙而形成骨架空隙结构；因此密实级配沥青混合料实际上或者在车轮荷载引起的剪切应力作用下易产生失稳发生流动变形，或者不能完全将雨水封堵在路面外部。

实际上铺筑的沥青面层由于沥青混合料级配离析、压实不足和裂缝扩展等原因，沥青层总是存在渗水的区域。水进入沥青路面结构后在车轮荷载作用下形成所谓的“动水压力”，但由于对沥青路面孔隙水压力作用规律缺乏认识，现有技术中并未有科学的沥青路面结构内部排水方案。中国专利申请号为201610176684公开了一种小粒径大孔隙多层排水沥青路面结构，组成面层的三层沥青混凝土均为排水沥青混凝土，建设成本较高且渗入路面的雨水会沿基层收缩裂缝渗入路基。中国专利申请号CN201610147804公开了一种含级配碎石复合层的除尘排水大孔隙沥青路面的施工方法利用表面层进行排水，对路面温度控制效果有限。欧洲国家采用在路表铺筑排水性沥青混凝土PAC（Porous Asphalt Concrete）、日本则采用和发展了起源于美国的开级配沥青磨耗层OGFC（Open Graded FrictionCourse），两者的空隙率都达到18%以上，都具有较好的路表排水和降噪效果，我国公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）和一些路面工程借鉴了这一技术。然而采用这种排水方式由于排水层以下的沥青层总是存在局部渗水，路面结构不可避免地受孔隙水压力的影响，且PAC、OGFC的大孔隙易堵塞、难以清孔，而PAC、OGFC需要采用高粘度沥青，又沥青用量较大，建设成本高，故这类路面在我国的应用较少。针对PAC孔隙堵塞严重的问题，欧洲有的国家减少使用PAC，或花费更大的成本铺筑双层PAC以抵抗堵孔。现有技术中有的沥青路面结构仅采用多孔隙的沥青混合料作为上基层材料进行排水，如开级配沥青稳定碎石ATPB（Asphalt Treated Porous Base），没有对沥青层实行尽早排水，也不能杜绝沥青面层中滞水，因为沥青层内不是所有的孔隙都是与上基层相连通的。

半刚性基层沥青路面各层的温度在高温季节往往高到超过沥青的软化点，车轮荷载重复作用不仅在中面层产生了较大的车辙变形，下面层同样车辙变形较大。现有沥青路面工程控温措施都是在路表设置隔热层或热反射涂层，即昂贵的热阻层直接承受车轮荷载的作用，随着热阻层的磨耗失效，其下的层次失去隔热保护，许多路段没有经济条件再修建热阻层。为主动降低沥青路面温度，减少车辙，国内外开展了低吸热路面研究，如陶粒沥青混凝土路面、陶瓷沥青混凝土路面，但这类低吸热集料存在与沥青的粘附性差、自然破碎颗粒形状差或集料压碎值偏低等问题。保水式路面由于能够保持一定的水分而具有恒温效果，但在路面开敞通风的环境条件下其保水时间较短。路面的相变控温则难以解决相变材料与沥青材料的共存问题，影响沥青混合料的性能。与此同时，有的工程通过修建刚性基层沥青路面、复合式路面以减缓车辙。尽管如此，沥青路面主动控温提高路面使用性能技术仍处于起步阶段，所采用的隔热层沥青混合料的综合性能并不理想，隔热涂层易磨耗损失，这些都影响了路面的耐久性。此外，现有技术中都未针对各地区的气候特点进行设计相应的沥青路面结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能减少沥青路面车辙和水损害并兼具排水与控温功能的沥青路面结构。