國道高速公路排水性鋪面材料設計影響因素及成效之研究

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鄭仁崇(Jen-Chung Cheng) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

國道高速公路排水性鋪面材料設計影響因素及成效之研究

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摘要(中)

排水性路面（Drainage Pavements）已在世界多國的鋪面上使用，且獲得多方面的正面反應，台灣區高速公路早期通車路面是採用美國開放級配磨耗層（簡稱OGFC）來設計，隨著改質瀝青（Polymer-Modified Asphalt ）科技發展，排水性路面性能大幅提高，本研究將針對不同粒徑大小、不同鋪築厚度、不同瀝青膠泥及不同纖維對於排水性鋪面影響進行分析，進行試鋪工作。分析試鋪後的路面進行結構性評估、排水性評估、噪音評估、服務性評估等相關成效監測，完成長期觀測之後，以所得之評估成果做為修正相關適合國內施工及材料規範之依據。
經鋪築過後一年之現地檢測數據顯示，目前不論在車轍、透水、抗滑、平坦度、目視調查及噪音等試驗皆屬於良好之鋪面成效，但由於鋪設至今只有一年之檢測數據，且大多數比較組合皆顯示沒有顯著性差異，因此尚需後續長期檢測資料來探討那一種組合較為適合。針對排水性鋪面能迅速減少水霧程度，本研究利用水霧量化程式進行分析，結果顯示以鋪設厚度4cm之減少水霧程度為最佳，而減少程度大約為鋪築厚度2.5cm兩倍之多，顯示鋪築厚度越厚確實可增加駕駛人之安全性，而對於排水路徑方面，結果顯示排水路徑越短亦能迅速排除雨水，進而減少重車所帶起之水霧程度。

摘要(英)

Drainage Pavements have been used in many countries for pavements and received positive reaction. In early times, Taiwan’s has used OGFC (open graded asphalt friction course) to designed Taiwan’s freeway. With the development of Polymer-Modified Asphalt, the quality of Drainage Pavements has much improved. Our research will focus on how the different factors can affect the Drainage Pavements such as size of particle, thickness of pavement, material of asphalt binder and fabric fiber Based on the long-term research on the experiment of pavement, In the future after from the test built in site, we now have to step forward for making an estimating of the road structural analysis, estimating the drainage system, estimating the sound level and the estimating of the service ability during the performance observation,which will be used as the instructions for the rules of National Construction and Standard of Materials.
According to the statistics of one-year experiment of pavement, no matter in the factor of rutting、permeable、pavement friction、roughness、distress survey、sound level, all the outcomes lead to good condition of the pavement. However, with access to only one-year statistic report and without any obvious difference from the contrast party, it still requires long-term observation to find out suitable combination. In order to get the result of how much Water Fog can be reduced by Drainage Pavement, we adopted Water Fog Quantification equation in the process of analysis. The result shows that best thickness for the lowest Water Fog level is 4cm which lowers Water Fog level two times than thickness of 2.5cm. Therefore, we come to conclusion that the thicker pavement we make, the safer driver will be. On the other hand, the shorter drainage route is the more quickly rain can be ruled out. On the condition of shorter drainage, the level of Water Fog caused by heavy car can be reduced.

關鍵字(中)

★ 排水性鋪面
★ 鋪築厚度
★ 瀝青膠泥
★ 水霧量化
★ 抗滑

關鍵字(英)

★ Drainage Pavements
★ thickness of pavement
★ asphalt binder

論文目次

目錄
目錄 1
表目錄 IV
圖目錄 IV
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 研究範圍 2
1.4 預期成果 3
第二章文獻回顧 5
2.1 排水性瀝青混凝土的應用 5
2.2材料基本特性 5
2.2.1粒料品質與級配規格 5
2.2.2填充料 7
2.2.3黏結料 8
2.2.4纖維 9
2.3配比設計方法 10
2.3.1美國 10
2.3.2日本 11
2.3.3西班牙 16
2.3.4比利時 16
2.3.5瀝青膠漿垂流性質 17
2.3.6飛散性試驗 19
2.3.7連續空隙率 20
2.4 排水性瀝青混凝土鋪面之效益 21
2.4.1排水效果 21
2.4.2降低噪音效果 22
2.5施工方法 22
第三章試驗與檢測方法 25
3.1試驗流程 25
3.2試鋪道路及配合設計 27
3.2.1試鋪道路介紹 27
3.2.2配合設計 32
3.3實驗室成效試體製作 39
3.3.1 馬歇爾試體製作 39
3.3.2 車轍輪跡試體製作 40
3.4 實驗室成效試驗 41
3.4.1浸水殘餘強度試驗 41
3.4.2馬歇爾穩定、流度值試驗 43
3.4.3室內透水試驗 45
3.4.4 車轍輪跡試驗 47
3.4.5 浸水輪跡試驗 48
3.5 現地成效檢測 50
3.5.1 現地檢測位置 50
3.5.2 檢測頻率及測點規劃 51
3.5.3現場透水量試驗 55
3.5.4抗滑試驗 56
3.5.5平坦度試驗 60
3.5.6車轍試驗 61
3.5.7噪音量測試驗 62
第四章排水性鋪面材料特性與成本之探討 65
4.1試驗室結果分析 66
4.1.1浸水殘餘強度試驗 66
4.1.2車轍輪跡試驗結果分析 67
4.1.3浸水輪跡試驗結果與分析 68
4.2現地檢測結果分析 70
4.2.1平均數檢定方法介紹 70
4.2.2車轍試驗分析 73
4.2.3現地透水試驗分析 83
4.2.4抗滑試驗分析 96
4.2.5平坦度試驗分析 106
4.2.6目視調查 120
4.2.7噪音量測試驗分析 122
4.2.8排水性鋪面及開放級配磨擦層鋪面案例探討 125
4.3排水性鋪面之成本分析 127
第五章降雨強度對排水性鋪面水霧影響程度之分析 133
5.1排水性鋪面排水功能 133
5.1.1 排水性鋪面之排水能力計算 133
5.1.2排水邊溝流量計算 136
5.2水霧量化 138
5.2.1外業拍攝及內業處理流程 138
5.2.2水霧量化程式之應用 139
5.2.3水霧量化程式之驗證 143
5.2.4水霧量化比較分析結果 147
第六章結論與建議 153
6.1結論 154
6.1.1實驗室成效試驗 154
6.1.2現地鋪設成效檢測 155
6.1.3排水性鋪面水霧程度量化比較 155
6.2建議 156
參考文獻 157

參考文獻

參考文獻
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指導教授

林志棟(Jyh-Dong Lin)

審核日期

2005-7-19

推文