低噪音沥青路面设计施工和养护的研究
翻新时间:2022-11-25
低噪音沥青路面设计施工和养护的研究
低噪音沥青路面设计施工和养护的研究
1概 况
减少道路交通噪音主要可 以采取降低噪音源、限制噪音传播路径和对受音点进行直接保护三种方法。传统的方法有限制行车速度、在路侧设置防噪音墙或防噪音土堤以及密封建筑物的临近道路侧,例如采用双层玻璃门窗。实践证明,用限制行车速度来达到降低噪音的目的是不成功的。其一,由于司机不理解其必要性而不接受这种限制;其二,大幅度限制车速,只能用于市区道路,而郊外公路上不可能只允许汽车低速行驶。双层玻璃门窗也只有在关闭的情况下才能达到很好的降噪音效果;设置防噪音墙虽然效果很好,但费用昂贵,并且对道路及周围的视觉环境影响较大,因而也难以广泛地应用,仅常用于周围特别需要安静的路段。所以,世界上很多国家都致力于研究新的降噪音措施——改善路面的表面结构特性。 低噪音沥青路面的使用效果与其厚度有关,在一定的厚度范围内,降噪音的效果随厚度的增大而增加。但从其耐久性、经济性等方面综合考虑,常用的多空隙面层厚度为2~5cm。 除了具有低噪音的性能外,这种路面还能增加行车的安全性,这是因为,第一,由于其透水性,消除了雨天轮胎与路面间的水膜,防止了“水漂”现象;第二,它减轻了雨天夜间行车时由于路面反光而引起的眩光;第三,减少了汽车行驶时卷起的水雾,从而改善了雨天的能见度,提高了驾驶的舒适性。但在经济性方面,由于低噪音路面通常使用改性沥青,并对集料及施工条件要求较高,因而它的造价及养护费用高于普通的沥青混凝土路面,但却远低于防噪音墙的费用。 2作用机理 路面与轮胎之间的噪音,主要由下列状态组合而产生:①由于轮胎变形,其前部踏面的间隙突然改变,在轮胎与路面接触区的后部产生空气吸入作用(空气泵吸);②空气泵吸作用,以及轮胎踏面花纹与路面间空洞所形成的空气共振,一起被轮胎踏面和道路表面形成的二面体放大(喇叭效应);③轮胎踏面局部的切向振动,也能伴随上述空气泵吸和喇叭效应的产生;④轮胎和道路界面上 上切向力周期性的张驰(吸附和滑移)产生磨擦噪音;⑤轮胎和道路表面材料间的粘附力(内分子力),也能促使接触区后端发生噪音。 使用低噪音沥青路面,不仅能明显地减少上述现象,而且还可减少轮胎与路面间产生的噪音;此外,低噪音沥青路面还能吸收声音,减少汽车动力装置的噪音。与普通沥青混凝土路面或水泥混凝土路面相比,当车辆怠速停在低噪音沥青路面上时,发动机噪音可以减少约3dB。同时,该路面无论是对路外环境还是车内,都能显著减少道路的交通噪音。 3材料组成 低噪音沥青路面所用的材料,与普通的沥青混凝土路面在集料级配、粘结料种类及用量等方面不同。 3.1集料 3.2粘结料 以前,低噪音路面主要采用直馏沥青或天然沥青,而现在则较多的使用各种类型的改性沥青,使沥青具有较高的粘度,以增加沥青与集料的粘结力,防止表面骨料在车轮荷载作用下飞散,提高路面的耐久性。 3.3起稳定作用的添加剂 由于混合料空隙率很大,在其贮料、运输和摊铺过程中均可能产生沥青滴漏和离析,因此需要稳定添加剂。这些添加剂能使沥青粘结料在高温时仍然很稠,改善了温度稳定性,同时,也使集料颗粒表面的结构沥青膜变厚,从而增加了粘结性。稳定添加剂可采用植物纤维,也可采用橡胶、聚合物、碳黑、人造硅或这些材料中某几种的组合。 4结构层设计 多空隙沥青混合料作为路面结构的一部分,它能取代同等厚度的普通沥青混合料面层。与沥青混凝土相比,他们有着大致相同的强度和抗裂性。虽然其耐久性稍差,但高温稳定性优良,抗车辙性能好。由于它的透水性,其下要有不透水的基础,以使由路表面进入的水从面层间隙和基础表面排出路外。常用的基础为:密实的沥青混凝土面层,有表面封层的沥青碎石和有表面封层的水泥混凝土。封层的作用主要是防止水下渗,同时起到应力吸收薄膜的作用,它能吸收应力,减少应变,避免面层发生推挤或拉裂现象。水泥混凝土表面的封层在板块接缝处必须能自由伸缩,以使路面接缝不致影响到表面的多空隙沥青面层。下载文档
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