摘要：排水沥青混凝土路面由于具有迅速排水、抗滑，降低雨天水雾、水漂，提高行车视距，减少雨后反光，降低噪声等优良的路用性能，在欧美日等发达国家的道路上得到广泛推广应用。借助于日本排水沥青混凝土路面的发展经验，较全面地介绍了排水沥青混凝土路面的混合料设计、材料品质要求、材料品质与路用性能的关系、路面施工和使用养护维修等方面的信息，旨在为我国公路工作者研究、设计和推广应用该路面提供可借鉴的参考。
道路安全和噪声污染一直是欧美日等发达国家关注的问题，而这些问题除了与汽车的机械性能、轮胎表面结构性能以及交通管制有关外，路面表面的性状和其随着使用时间的变化，也是导致这些问题产生的原因之一。如密级配沥青混凝土路面(DenseGrade Asphalt Pavement，以下简称DGAP)的表面较光滑，路面噪声大，易打滑，尤其是在雨天易产生水雾和水漂，或在雨后的夜晚车灯照射下产生眩光，将导致安全问题和噪声污染。因此，欧美日等发达国家早在20世纪90年代，就先后开始研究排水性沥青混凝土路面(Drainage AsphaltPavement，以下简称DAP)技术的应用。
DAP技术是在早期开发的透水性路面技术的基础上发展起来的。它是由含80%以上9.5～13.2 mm粗集料的碎石，与高粘度结合料拌制的混合料铺筑而成的多孔隙沥青混凝土路面。与透水性沥青混凝土路面的最大区别在于，DAP是铺筑在不透水的沥青混凝土支撑基面上，铺筑厚度一般为4～6 cm，空隙率一般控制在15%～25%之间，进入排水沥青混凝土面层结构内部的水，全部从不透水层顶面排到路面边沟，或通过设置在透水层边沿内部的纵向排水管道排出路面外。这种路面由于结构内空隙是连通的，而且有深的表面纹理结构，不仅降噪性能优良，而且初期具有优良的排水性能，减薄了路面的水膜厚度，减少了水雾、水漂以及雨后眩光的产生，大大提高了行车安全性，所以在国外的城市道路和高速公路上都得到了推广应用。
本文就该技术在国外的发展现状，尤其是日本的发展经验，结合笔者的研究作简要介绍，为我国对该技术的研究提供一定的参考。
1 DAP的设计要求
1.1设计方法
DAP的结构如图3所示，与透水性沥青混凝土路面的结构(如图4)的最大区别是DAP只有面层是透水的。排水面层可以使用单层，也可以是双层。
根据日本学者研究的结果(如图5，DAP结构的厚度太薄，降噪和排水效果差；太厚，造价较高，而且降噪和排水效果并没有相应提高。所以，其排水层的厚度一般宜为4～6 Cm；沥青混合料的空隙率，则使用传统的马歇尔试验方法结合单位时间的透水量(1000ml／15 s)为标准确定。此外，由于排水沥青混凝土路面其他结构层与一般沥青混凝土路面结构层组合并没有多大差异，因此，整体路面结构的设计 计算仍采用多层弹性层状体系理论。
1.2对材料的品质要求
1.2.1对集料的品质要求
为了确保DAP面层的抗滑、耐磨和承载能力，要求使用的集料坚硬耐磨、多棱角。软石和细长、扁平料含量必须严格控制，其要求至少要与沥青玛蹄脂碎石(Stone Matrix Asphalt，以下简称SMA)路面的一样或更高。试验表明：细集料易被饱和硫酸钠溶液破坏，损失率越大，其耐磨性越差，如图6所示；软石含量越高，随着空隙率增大，其耐磨性越差，如图7 ；细长、扁平料含量对磨耗虽然影响不大(如图8[23所示)，但对排水沥青混凝土路面的耐久性有很大影响。
1.2.2对结合料的品质要求
DAP对结合料的品质要求要比SMA路面高得多，一般要采用高粘度的改性沥青作为结合料。如果采用一般的改性沥青，其承载能力、温度稳定性、抗飞散性都不能满足使用要求。如图9所示，当混合料的空隙率相同时，一般改性沥青混合料要比高粘度改性沥青混合料的磨耗量大得多。图10反映了不同粘度的结合料对抵抗飞散性的效果；图11 反映出具有不同弯曲功的结合料在不同温度下抵抗飞散性的效果。可以看出，使用高质量的结合料可提高DAP的耐磨性能和抗飞散能力，从而提高其使用耐久性。
1.3对级配的要求
1.3.1对粗集料最大粒径的要求
试验结果表明(如图12、图13、图14所示)，使用的粗集料的粒径大小对DAP的降噪水平、排水性能、抗滑性能、磨耗量和抗飞散性都有很大影响，而且是互相制约的。使用的集料粒径大，耐磨性好，而且由于有较深的纹理深度，有利于排水和抗滑，但与轮胎产生的噪声也大。综合考虑，粗集料的最大粒径宜控制在8～13 mm。
1.3.2对空隙率的要求
空隙率的大小直接影响DAP的降噪水平、排水性能、磨耗量和抗飞散性。图15 反映了空隙率对噪音降低量和透水量的影响。可以看出，空隙率越大，降噪和排水效果越显著。但同时注意到，空隙率越大，Cantabro飞散损失率越大，如图16所示。
图17表明空隙率对不同频率下的噪音递减水平，频率越高，空隙率越大，噪音递减越大。可以看出，空隙率控制在20%具有良好的综合性能。
1.4对混合料性能的要求
1.4.1对温度稳定性的要求
图18反映了混合料的动稳定度随结合料品质的变化。图19给出了不同结合料在60℃温度下破坏次数与折断应力的关系。图20不同结合料的疲劳破坏次数。可以看出，要满足温度稳定性和抵抗荷载的能力，只有使用高粘度改性结合料才能满足规定要求。
1.4.2对抗剥落、飞散和磨耗特性的要求
混合料的抗剥落、抗飞散和磨耗特性直接影响DAP的使用耐久性，而这些特性与所用结合料的品质、集料的品质和合理的配合比设计等因素密切相关。从图9、图10、图11、图12、图13、图16、图21、图22和图23的试验结果可看出，要确保DAP混合料的抗剥落、抗飞散和抗磨耗特性的要求，除了严格选用结合料、集料外，其混合料的空隙率、矿料间隙率也要控制在合理的范围内。
2 DAP的施工
由于DAP使用高粘度改性结合料，与DGAP相比，施工的最大区别是要求施工温度要高出30℃左右，并且初始碾压要求使用较大吨位的碾压设备，最好在20 t以上。为了避免将胶结料振提到表面，确保表面空隙不被胶结料堵塞，不能振动碾压。其他的工艺要求与DGAP基本一致。所以，DAP的施工并没有难度。
3 DAP的使用性能与维修养护
根据日本和欧美的经验，虽然DAP具有降噪、抗滑、减少雨天水雾和雨后车灯在路面产生眩光等优良性能，但是这种路面还存在着以下缺点。
(1)尽管使用高粘度改性结合料，但泛油、骨料飞散病害仍然严重，应进一步研究对策。
(2)排水功能保持时间不长，一般具有良好排水功能的时间只有1年，2年后的排水性能降低了60%以上，使用4年后已基本不透水了。图24是日本DAP的排水性能随使用时间变化的调查结果。要恢复其排水功能需要采用专用设备，如图25所示。图26 是使用高速型清洗设备每年不同的作业次数与排水功能保持时间的关系。
(3)由于空隙率较大，容易受到空气中的有害物质的侵害、太阳光中紫外线的氧化老化以及水损害，使用寿命短。
(4)需使用高粘度改性沥青作结合料，否则无法保证强度和热稳定性，因此其工程造价较高。鉴于上述原因，我国在研究推广应用这种路面时应充分考虑这些问题。
4 结语
本文根据日本对DAP的研究和实践经验，从混合料的设计、材料品质要求、路面施工、使用性能和维护等各个方面，较全面地介绍了DAP的技术发展和存在的问题，旨在为我国公路工作者研究和推广应用该技术提供参考，避免少走弯路。
