台灣地區國道匝道面層瀝青混凝土之研究

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劉鍀融(TE-JUNG LIU) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

台灣地區國道匝道面層瀝青混凝土之研究
(The Preliminary Study of Asphalt Pavement Surface Course of Taiwan Freeway Ramp)

相關論文

★ 高速公路鋪面緊急坑洞修補作業精進策略

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摘要(中)

台灣高速公路系統鋪面面層全線包含匝道大部分使用Open-Graded Asphalt Course (OGAC)，其排水能力較Dense-Graded Asphalt Concrete (DGAC)佳，於雨季時能減少因降雨於面層形成水膜及積水造成之高速行駛時水漂及水滑現象提升行車安全，然而匝環道屬車輛加速及減速之路段容易造成OGAC產生剝脫及坑洞等其他破壞。本研究主要是探討DGAC應用於匝環道之面層而不加鋪OGAC的可行性，DGAC不同於OGAC其為非透水鋪面，故首先須考量匝道之線形設計，了解透過線形變化能否使DGAC順利排除於鋪面上之降雨，接續針對鋪面若無法排除之雨水形成之水膜是否將影響駕駛行車之安全性，都是值得探討的議題，本研究將透過車輛煞車距離與設計安全煞車距離兩者進行檢視，了解DGAC使用於面層之安全性，最後透過主線及匝道抗滑檢測與鋪面養護刨鋪之時間進行分析了解DGAC之耐用性是否較OGAC佳。本研究於台灣高速公路北區養護工程分局轄區內之匝環道進行現地試鋪，藉由鎖輪式抗滑儀測定抗滑值，分析其與交通量、使用年限與路面線型之關聯，初步研究成果顯示兩者鋪面類型皆能符合匝環道於雨天所設計之最低摩擦係數。由本研究結果顯示，匝環道面層使用DGAC之摩擦係數不低於現行要求所使用之OGAC，且OGAC之摩擦係數下降趨勢較DGAC為明顯，透過成本分析發現面層材料使用OGAC之總成本將較DGAC高出5倍，綜合上述各點，高速公路匝環道只鋪設密級配瀝青混凝土作為上面層是有可行的。

摘要(英)

The Open-Graded Asphalt Concrete (OGAC) is used in Taiwan freeway pavement; it can reduce the puddles of the pavement to avoid the hydroplaning in rainy season. Compare with the Dense Graded Asphalt Concrete (DGAC) it can improve the safety of driving; nevertheless, the ramp is the section of the vehicle acceleration and deceleration, the OGAC will easily occur potholes, raveling and other distress. This study explores whether the DGAC pavement on ramp is qualified in safety and can improve the durability. In addition, with the geometric design of the ramp, whether the pavement surface can maintenance the friction for the safety in case of rain. The friction of pavement will decrease by the water film; furthermore, the OGAC has the slower trend of friction decrease than DGAC. This study used the lock wheel skid tester to measure the skid number of pavement surface at the ramp of Taiwan Freeway Bureau Northern Region Branch Office, analyzing the relation of traffic, time and the road type with the data of skid number. To know whether both kind of pavement surface is measure up to the minimum friction of the ramp design. The study result shows that the friction decrease trend of DGAC is slower than OGAC; moreover, most of the friction of DGAC at the ramp is higher than OGAC. It is found that the total cost of OGAC will be 5 times higher than that of DGAC. Based on the above points, dense-graded asphalt concrete was feasible on the freeway ramp.

關鍵字(中)

★ 匝環道面層
★ DGAC
★ OGAC
★ 摩擦係數
★ 耐久性

關鍵字(英)

★ Pavement of ramps
★ DGAC
★ OGAC
★ Coefficient of friction
★ Durability

論文目次

目錄
第一章緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機與目的 1
1.3研究範圍 3
1.4研究流程 4
第二章文獻回顧 6
2.1鋪面工程影響駕駛安全之因素 6
2.1.1抗滑與行車安全之關聯性 6
2.2影響鋪面抗滑能力之因素 9
2.2.1鋪面特徵 10
2.2.2環境因素 12
2.2.3車輛運行之參數 13
2.2.4交通因素 16
2.2.5水滑現象 17
2.3抗滑值檢測調查方式 18
2.3.1鎖輪式(locked-wheel mode) 19
2.3.2滑動式(slip mode) 21
2.3.3偏搖式(yaw mode) 22
2.3.4英式擺錘(British Pendulum) 24
2.3.5動態摩擦測試儀(Dynamic Friction Tester) 25
2.4鋪面生命週期成本 27
第三章研究方法 29
3.1試驗規劃 29
3.2現地抗滑檢測 30
3.3鋪面服務狀況調查 31
3.4鋪面排水計算 33
3.4.1匯流時間 35
3.4.2鋪面水膜厚度 37
3.5匝道面層安全性檢視 38
3.5.1停車視距 38
3.5.2匝道最低摩擦係數 40
第四章匝道鋪面材料耐用性與安全性之探討 42
4.1匝道鋪面排水分析 42
4.1.1最大降雨強度分析 42
4.1.2鋪面排水距離 44
4.1.3鋪面表面逕流匯水時間 48
4.1.4水膜厚度 50
4.2匝道設計安全摩擦係數 52
4.2.1水膜厚度影響煞車距離 54
4.2.2現地檢測抗滑值煞車距離 58
4.3抗滑值分析 59
4.3.1匝道鋪面抗滑 59
4.3.2匝道鋪面抗滑與服務時間之關係 61
4.3.3主線抗滑 64
4.4生命週期成本分析 65
4.4.1匝道生命週期成本分析 65
4.4.2主線及匝道之OGAC生命週期成本分析 67
4.5匝道面層材料綜合評估 68
4.6匝道抗滑安全評估模式 70
4.7匝道面層綜合評估 72
第五章結論與建議 73
5.1結論 73
5.2建議 75

參考文獻

ASTM E274-97, (2015). ”Standard Test Methods for Skid Resistance of Paved Surfaces Using a Full-Scale Tire”, American Society of Testing and Materials, ASTM International, Pennsylvania,USA.
ASTM E1337-90, (2018). ”Standard Test Methods for Determimig Longitudinal Peak Braking Coefficient of Paved Surfaces Using a Standard Reference Test Tire”, American Society of Testing and Materials, ASTM International, Pennsylvania,USA.
ASTM E670, (2015). ”Standard Test Methods for Side Force Friction on Paved Surfaces Using Mu-Meter”, American Society of Testing and Materials, ASTM International, Pennsylvania,USA.
ASTM E303, (2018). ”Standard Test Methods for Measuring Surface Frictional Properties Using the British Pendulum Tester,” American Society of Testing and Materials, ASTM International, Pennsylvania,USA.
ASTM E1911, (2009). ”Standard Test Methods for Measuring Paved Surface Frictional Properties Using the Dynamic Friction Tester”, American Society of Testing and Materials, ASTM International, Pennsylvania,USA.
Bennett, D. L., ” Measurement , Construction , and Maintenance of Skid-Resistant Airport Pavement Surface, (1997)” Report AC 150 /5320-12C , FAA,U.S. Department of Transportation
Croney, D.,and P. Croney, (1992). ” The Design and Performance of Road Pavement,” McGraw-Hill Book Company,London,pp.521-545.
Flintsch, G. W., McGhee, K., de León Izeppi, E., & Najafi, S., (2012). “The little book of tire pavement friction.” Pavement Surface Properties Consortium, 1.
José M. Pardillo Mayora., and Rafael Jurado Pi˜na., (2009). “An assessment of the skid resistance effect on traffic safety under wetpavement conditions”, Accident Analysis and Prevention, Vol. 41, No.4.
Lindenmann, H. P., (2006). “New findings regarding the significance of pavement skid resistance for road safety on Swiss freeways.”
Journal of safety research, 37(4), 395-400
National Asphalt Pavement Association (Ed.). (2002). Design, Construction, and Maintenance of Open-graded Asphal Friction Courses. Asphalt Institute; National Asphalt Pavement Association.
Tomita, M., (1964). “Friction Coefficients Between Tires and Pavement Surfaces”, U.S. Navy Civil Engineering Laboratory, Technical Report R303
Thenoux, G.,Allen, W., and Bell, C. A., (1996). “Study of Aircraft Accident Related to Asphalt Skid Reisitance”, Transprtation Research Record, 1536, TRB, National Research Council, Washington, D.C., pp. 59-63
Wu, H., Zhang, Z., Long, K., & Murphy, M., (2014). “Considering safety impacts of skid resistance in decision-making processes for pavement management.” Transportation Research Record, 2455, 19–27.
黃于坡，「立基於生命週期分析之永續工程全觀視野」，行政院公共工程委員會永續公共工程網站，2009年
陳韋伃，「以車載藍光雷射建構國道鋪面抗滑值與二維紋理之關聯模型」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，2016年。
李國楨，「以國際摩擦指標評估鋪面抗滑性之研究」，碩士論文，中華大學土木與工程資訊學系碩士專班，2006年
周家蓓、黃威穎，「機場跑道抗滑檢測技術應用及監測評析呈式建立之研究」，運輸計畫季刊，第三十卷，第三期，第657-678頁，2001年
黃威穎，鋪面抗滑檢測技術應用及機場監測評析系統建立之研究，國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文，2000年。
何煖軒、邱垂德、陳順興、林志棟，「以刨磨工法提昇國道剛性路面行車安全性之探討」，中華民國第八屆運輸安全研討會，第217-225 頁，2001 年。
吳承晏，「應用鋪面快速高程檢測資料於抗滑能力評估之初擬」，碩士論文，國立臺灣大學土木工程學系，2013年。
連夷佐，「橋樑維護管理生命週期成本評估模式之研究」，碩士論文，國立中央大學營建工程研究所，2003年。
孫揚洲，「多孔隙瀝青鋪面績效及生命週期經濟效益評估」，碩士論文，國立成功大學土木工程研究所，2010年。

指導教授

陳世晃林志棟(Shih-Huang Chen Jyh-Dong Lin)

審核日期

2020-1-22

推文