公路２００９年２月第２期
ＨＩＧＨＷＡＹ
Ｆｅｂ．２００９Ｎ０．２
文章编号：０４５１一０７１２（２００９）０２—００７７一０４
中图分类号：Ｕ４１６．２１７文献标识码：Ｂ
基于照明的隧道沥青混凝土路面结构
史小丽，王选仓，刘
（长安大学公路学院
西安市
昆
７ｌ００６４）
摘要：利用玻璃珠的回归反光特性，通过在０ＧＦＣ中掺加高强度玻璃珠，提高隧道沥青混凝土路面亮度。
分析了ｏＧＦｃ混合料中掺加不同比例和不同粒径玻璃珠对路用性能的影响，提出了０ＧＦＣ一１３中掺加玻璃珠的最佳粒径和最佳比例。结果表明：在０ＧＦＣ中掺入玻璃珠会使马歇尔稳定度略有下降，玻璃珠对混合料的抗车辙能力、抗滑、降噪、反光性能的影响与玻璃珠在混合料表面的覆盖率有关。
关键词：０ＧＦＣ；玻璃珠；反光强度；隧道路面
《公路隧道设计规范》（ＪＴＧＤ７０—２００４）指出：对隧道路面高反光特性的要求是从照明方面提出的。国际照明委员会（ＣＩＥ）也提出了从Ｒ１～Ｒ５基于照明的５级路面分类。我国隧道路面结构的特点是：在中长及特长隧道中，水泥混凝土路面所占的比例较大，在笔者调查的４５条隧道中有３０条采用了水泥混凝土路面，７条采用的是复合式路面，仅有８条采用的是沥青混凝土路面；在短隧道中多采用沥青混凝土路面。复合式路面是近几年来才发展起
来的。
用于涂料、油漆、油墨、染料生产中；玻璃微珠作为喷丸对机械零部件、模具、工件等进行抛光、清洁去污处理，或将玻璃微珠掺入涂料作为道路交通标志、标线，或将玻璃珠与纺织品粘合制成衣服，夜晚在灯光照射下熠熠发光，可以减少交通事故，这利用的是玻璃珠的回归反光特性。不论是玻璃细珠还是玻璃微珠都具有一定的反光特性，其反光机理如图１
所示。
，０
国外有一种称为“ｇｌａｓｓｐｈａｌｔ”的路面，是将废玻璃破碎后掺人混合料铺在城市道路中，其路用性能与普通沥青混凝土路面相比并未降低，而且在夜晚还表现出良好的景观效果，被认为是一种会闪闪发光（９１ｉｔｔｅｒｉｎｇ）的路面。研究认为，废玻璃用于沥青混凝土路面的最大粒径为４．７５ｍｍ、掺人比例为１０％～１５％时能获得最佳的路用性能。借此思想，本文通过在ＯＧＦＣ一１３混合料中掺入高折射率的玻璃珠以提高隧道沥青混凝土路面的反光特性，达到节约电能、降低隧道运营成本的目的，同时也兼顾了对隧道内路面结构的抗滑、降噪、阻燃等性能的影响，是一种很有发展前景的隧道路面结构型式。
７ｐ火
１
～
’一
Ｊ．。／
‘ｋ
图ｌ光线经玻璃珠的光路示意
ｌ玻璃珠的反光原理
通常将ｊ５０．８ｍｍ～如ｍｍ称为玻璃细珠，｛５０．８
ｍｍ
图１中当光线ｊ。照射到玻璃珠表面时，根据光线的反射和折射原理将分为３个部分：表面反射光Ｊ，；内部反射光Ｊ。；透射光Ｊ，。其中内部反射光具有
以下的称为玻璃微珠。玻璃细珠作为研磨剂被广泛
基金项目：河北交通科技项目．项目编号Ｙ—０６０２４９
收稿日期：２００８一０５一０５
一７８—２００９年第２期
聚光性和回归性，将入射光线集中在一个狭小的光锥角内反射回光源处，如图２所示，这就是玻璃珠的回复反射原理。对于单个的玻璃珠，在同一光源照射下，反射光的发光强度与玻璃珠直径的平方成
正比。
卜
玻璃珠
２２．１
ｏＧＦＣ混合料配合比的确定混合料的最佳级配
根据玄武岩集料筛分结果，初拟３个级配，并按
沥青油膜法初估沥青用量，分别制作马歇尔试件（双面各击实５０次），测定混合料试件密度，并计算其空隙率；根据２．３６ｍｍ通过率与空隙率的关系，绘制
２．３６
图２不同入射角度处的光强度分布
ｍｍ通过率与空隙率的关系图，通过内插法算
得２０％的目标空隙率所对应的２．３６ｍｍ的通过率。调整确定最终级配为：１０～１５ｍｍ碎石：５～ｌｏ
ｍｍ
碎石：机制砂：矿粉一３０：５４：１２：４。最终级配配合比计算结果见表１，最终级配曲线见图３。
表ｌ最终级配配合比计算结果
通过下列筛孔（ｍｍ）的百分率／％
合成级配
】６１００．ＯＯ１００．００１００．００
１３．２
９．５
４．７５
２．３６
１．１８
０．６
０．３
０．１５
Ｏ．０７５
最终级配级配上限
９４．０３１００．００
７１－６６８０．００
２３．５１３０．ＯＯ２１．ＯＯ
１３．５９２２．ＯＯ１６．ＯＯ
８．７９１８．ＯＯ１２．００
７．５８１５．００
６．２８１２．００
５．４ｌ８．００
４．６４６．ＯＯ４．ＯＯ
级配中值
级配下限
９５．００９０．ＯＯ
７０．００６０．００
９．５０４．ＯＯ
７．５０３．ＯＯ
５．５０３．ＯＯ
１００．ＯＯ１２．ＯＯ１０．ＯＯ６．００２．００
图３最终级配曲线
２．２最佳沥青用量的确定
试验采用高粘度的ＭＡＣ改性沥青，在油膜法粗估的沥青含量基础上再拟定４组沥青含量进行析漏和飞散试验，绘出沥青用量与析漏损失和飞散损失的关系图（如图４和图５所示），从而确定最佳沥青含量为４．７％。此时的飞散损失为１１％，析漏损失为０．２％，满足规范要求。２．３玻璃珠的掺加
试验采用的是一种硼硅酸盐玻璃珠，具有耐酸碱、耐磨耗、硬度高等特点。试验在最佳级配各级筛孔筛余质量百分率（见表２）的基础上，分别用６％（１．１８
＋Ｏ．０６ｍｍ）、９．９２％（２．３６
ｍｍ
水曩轻
莲
＿
沥青用量膈
图４沥青用■与飞散损失的关系
＋１．１８ｍｍ）、２０％（４．７５ｍｍ）及１０％（４．７５ｍｍ）的
玻璃珠替代对应部分细集料，进行混合料路用性能
的验证。由于玻璃珠表面光滑，与沥青粘附性差，试
ｍｍ）、１４．７２％（２．３６胁
２００９年第２期史小丽等：基于照明的隧道沥青混凝土路面结构
透
球爱建妪
图５沥青用量与析漏损失的关系
验在采用高粘度沥青的同时，掺加２％消石灰粉来提高玻璃珠与沥青的粘附性。试验中发现，掺加６％（１．１８
ｍｍ＋ｏ・０６
ｍｍ）玻璃珠时，成型试件时玻
璃珠陷人集料之间的空隙中，这样起不到反光效果，所以后期试验中没有再考虑这种方案。
表２最终级配各级筛孔筛余质量百分率
下列筛孔（ｍｍ）筛余质量百分率／％
项
目
１３．２
９．５
４．７５
２．３６
】．１８
０．６
Ｏ．３
０．１５
０．０７５
最佳级配
５．９７
２２．３７４８．１５
９．９２
４．８０
１．２１
１．３０
０．８７
Ｏ．７７
３试验内容
３．１
掺加玻璃珠对空隙率的影响
由图６可见，掺加玻璃珠后混合料的空隙率（目
标空隙率为２０％）变小，原因是所选用玻璃珠的密度为２．５ｇ／ｃｍ３左右，小于集料的密度；对于掺加量相同而直径不同的玻璃珠，２．３６ｍｍ玻璃珠对混合料空隙率的影响小于４．７５ｍｍ玻璃珠对混合料空隙率的影响；同一直径（４．７５ｍｍ）玻璃珠的掺加量越大，混合料空隙率越小。
２５
蓑翟霸１：
０
１０
１０
】５
２０
（２３６ｍｍ）
（４．７５ｍｍ）
＋１．１８咖）
ｆ２３６ｍｍ（４７５ｍｍ）
玻璃珠的掺加量／％
图６掺加玻璃珠对混合料空隙辜的影响
３・２掺加玻璃珠对混合料路用性能的影响
试验主要测定掺加玻璃珠后对混合料的高温稳定性、水稳定性、表面抗滑性和降噪性能等的影响，结果见图７～图１２。
之芒
越删跆乓餐市
＋１．１８ｍｍｌ
玻璃珠的掺加量／％
图７玻璃珠的掺加量与马歇尔稳定度的关系
薹瑟裂菡
墨８３
霎薰
玻璃珠的掺加量／％
图８玻璃珠的掺加■与马歇尔残留稳定度的关系
３０
爵
量１５
翼１：
０
＋１．１８ｍｍｌ
玻璃珠的掺加量舶
图９玻璃珠的掺加量与流值的关系
０００
巨
ＯＯＯ乓
《０００＜０００越删０００艇０００幅
Ｏ
＋１．１
８彻）
玻璃珠的掺加量慌
图ｌＯ玻璃珠的掺加量与动稳定度的关系
（１）由图７和图８可见，随着玻璃珠掺量的增
加，马歇尔稳定度及其残留稳定度呈下降趋势；玻璃珠掺加量在超过１５％以上时下降幅度更迅速些，但都满足规范对马歇尔稳定度值的要求。
（２）由图９可见，随着玻璃珠掺量的增加，流值
一８０一
公路２００９年第２期
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝一
５６５５
ｚ
５４
蛊５３
趔５２戢５ｌ
５０４９
＋ｌ
１８ｍｍｌ
玻璃珠的掺加量Ｍ
图ｌｌ
玻璃珠的掺加量与摆值的关系
７４
７３
要牙
删７０
基篡
６７６６
＋ｌ１８ｍｍｌ
玻璃珠的掺加量／％
图１２玻璃珠的掺加量与降噪水平的关系
逐渐升高；在掺加量为１０％～１５％之间时基本保持平稳，掺加量大于１５％时流值增加得更快些，但仍
小于４０（Ｏ．１ｍｍ）的规范值要求。
（３）由图１０可知，玻璃珠掺加量与动稳定度的关系似乎规律性不强。当玻璃珠掺加量由Ｏ增至１０％时，动稳定度呈下降趋势；但当掺加量都是１０％但玻璃珠直径不同时，直径大的玻璃珠其动稳定度值更大一些，原因是相同质量的玻璃珠，直径越大其颗粒数会更少些，与混合料的接触面积越小，混合料的抗车辙能力就更强些；相同粒径的玻璃珠，随掺加量的增加，抗车辙能力呈下降趋势。
（４）由图１１可见，由于玻璃珠的掺加使混合料的抗滑能力下降，但其变化趋势与玻璃珠在混合料表面的覆盖率有关。玻璃珠覆盖率是其直径与粒数共同作用的结果，当粒数一定时：直径越小，覆盖率越小；直径越大，覆盖率越高。
以掺加１０％的２．３６ｍｍ玻璃珠与掺加１５％
（２．３６ｍｍ＋１．１８
ｍｍ）玻璃珠为例，后者混合料试
件表面不仅有２．３６ｍｍ玻璃珠而且有１．１８ｍｍ的玻璃珠，其覆盖率更大些，自然抗滑能力会下降。
（５）路面噪声源于轮胎与路面的接触、轮胎变形和轮胎与空气的相互作用。ＯＧＦＣ路面结构由于存
在许多连通的小孑Ｌ，当轮胎滚动时，被压缩的气体能够通畅地钻人路面孔隙内，而不是向周围排射，因而在噪声的辐射过程中吸收衰减了大量声能。图１２中噪声值是通过轮胎下落法测定的，其与玻璃珠掺加量的关系同空隙率的变化趋势是一致的：随着玻璃珠掺量增加，混合料空隙率下降，所测噪声值增大。３．３掺加玻璃珠的反光效果
在公路隧道照明设计中，一般通过布设灯具提高路面亮度总均匀度和纵向均匀度。通过在混合料中掺加玻璃珠，可以利用玻璃珠的回归反射原理提高因相互反射作用使照度上升的系数，在节约电能的同时也可以达到增加隧道行车安全性的效果。
在混合料中掺加玻璃珠的反光效果，可以采用手电筒照射方式进行目测，见图１３。可见当光线照射在玻璃珠上时，其中心区域的发光强度是最大的。
图１３手电简照射效果
对混合料反光效果的定量评价是通过测量逆反射系数实现的，如表３中数据所示。表３中数据是在车辙板上测定的。由于玻璃珠的掺加是拌和方式，玻璃珠表面裹覆了一层沥青，其逆反射系数值较小。实际中，随着路表面的逐步磨耗，其反光性能还会进一步提高。
表３掺加玻璃珠后车辙板的反光强度
加１５％
加１０％加１０％
玻璃珠
加２０％方案
玻璃珠
玻璃珠
ｍｍ＋
玻璃珠
（２．３６
（２．３６
ｍｍ）
（４．７５
ｍｍ）
（４．７５ｍｍ）
１．１８
ｍｍ）
逆反射系数
２４１９
１７
２０
ｍｃｄ／（１ｘ・ｍ２）
公路２００９年２月第２期
ＨＩＧＨＷＡＹＦｅｂ．２００９Ｎｏ．２
文章编号：０４５１一０７１２（２００９）０２一００８１～０３中图分类号：Ｕ４１２．３４文献标识码：Ｂ
高速公路两反向圆曲线径向相接问题分析
赵新华，杨金保，丁
伟
（江西省交通设计院南昌市３３０００２）
摘要：阐述了公路线形设计的重要性，提出了高速公路平面线形设计中的一个常见问题，即满足不设超高半径条件的反向圆曲线径向相接问题，并分析了其不合理性。
关键词：高速公路；平面线形；反向圆曲线；内移值；曲率半径
公路线形是公路的骨架，是车辆运行的直接载体，它控制着整个公路的路基、桥涵、交叉、沿线设施等构造物的规模和投资；同时，对汽车行驶的安全、舒适、经济和车辆的通行能力起着决定性作用。其一旦确定，将是长期存在的，无论优劣，都很难改变。高速公路尤其如此。这就要求公路设计者应特别重视线形设计质量，任何一个不安全的指标、一个不良的组合设计，都将造成驾驶员视觉上的判断失误或心理效应上的不良反应，都可能形成交通安全隐患。
笔者将结合高速公路平面线形设计体会，陆续列举一些常见的容易忽视的问题进行分析。本文分析的问题是：满足不设超高半径条件的反向圆曲线径向相接问题。
收稿日期：２００８一０８一ＺＯ
ｌ
问题分析
１．１反向平曲线连接方式
反向平曲线是两个转向相反的圆曲线中间连以（１）短直线、（２）或径向相连接、（３）或插入回旋线相连接而成的平曲线，后者也称为“Ｓ”形曲线。对于（１）、（３）连接方式，《公路路线设计规范》（ＪＴＧ
Ｄ２０
一２００６）规定，当设计速度大于等于６０ｋｍ／ｈ时，反向平曲线间的最小直线长度以不小于设计速度的２倍为宜；否则，应调整线形或运用回旋线组合成Ｓ形曲线。对于第（２）种连接方式，意味着两反向圆曲线，中间不设回旋线和短直线，在相反方向的曲率半径处径向连接。这种连接方式，在四级公路设计中可以采用；在设计速度大于等于６０ｋｍ／ｈ的公路设
４
结语参考文献：［１］
ＹｕｅＨｕａｎｇ，ＲｏｇｅｒＮＢｉｒｄ，ＯｌｉｖｅｒＨｅｉｄｒｉｃｈ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅ
ｕｓｅ
（１）在隧道ＯＧＦＣ－１３路面结构中掺加１０％～１５％的玻璃珠，能达到抗滑、降噪、阻燃、反光的效果。但玻璃珠粒径宜在２～３ｍｍ之间，小于２ｍｍ会使玻璃珠陷入集料空隙之间达不到反光的效果，大于３ｍｍ会使路用性能下降过多，而且会使玻璃珠覆盖率减小，影响反光效果。
（２）隧道中铺筑掺加玻璃珠的０ＧＦＣ路面结构，能同时达到抗滑、降噪、阻燃、反光等目的，是一种很有发展前景的隧道路面结构型式。
（３）隧道内铺设反光路面，不仅能达到节约电能的目的，而且会提高行车的安全性。
（４）如果在密级配的沥青混合料中掺加玻璃珠，其最佳掺加量及玻璃珠粒径还有待试验进一步验证来确定。
ｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄｓｏｌｉｄｗａｓｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎａｓｐｈａｌｔ
Ｒｅｃｙｃｌｌｎｇ，
ｐａｖｅｍｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄ
２００７，５２（１１）．
［２］ｓｕＮａｎ，ｃｈｅｎＪＳ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ
ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ｍａｄｅｗｉｔｈｒｅｃｙｃｌｅｄ９１ａｓｓ［Ｊ］．
Ｒｅｓｏｕｒｃｅ，Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
ａｎｄＲｅｃｙｃｌｉｎｇ，２００２，３５（４）．
［３］ＪＴＧＤ７０一２００４，公路隧道设计规范［ｓ］．
［４］ＪＴＪ０２６．１—１９９９，公路隧道通风照明设计规范［ｓ］．［５］黄震，等．玻珠材料的反光特性［Ｊ］．汕头大学学报（自
然科学版），２００４，１９（２）．
［６］杨群，等．隧道路面阻燃多孔沥青混凝土性能研究
［Ｊ］．同济大学学报（自然科学版），２００５，３３（３）．［７］杨良，等．０ＧＦＣ面层在公路隧道防火中的作用［Ｊ］．
安全与环境学报，２００４，４（４）．
［８］韩森．露石水泥混凝土路面研究［Ｄ］．西安：长安大
学，２００６．
公路２００９年２月第２期
ＨＩＧＨＷＡＹ
Ｆｅｂ．２００９Ｎ０．２
文章编号：０４５１一０７１２（２００９）０２—００７７一０４
中图分类号：Ｕ４１６．２１７文献标识码：Ｂ
基于照明的隧道沥青混凝土路面结构
史小丽，王选仓，刘
（长安大学公路学院
西安市
昆
７ｌ００６４）
摘要：利用玻璃珠的回归反光特性，通过在０ＧＦＣ中掺加高强度玻璃珠，提高隧道沥青混凝土路面亮度。
分析了ｏＧＦｃ混合料中掺加不同比例和不同粒径玻璃珠对路用性能的影响，提出了０ＧＦＣ一１３中掺加玻璃珠的最佳粒径和最佳比例。结果表明：在０ＧＦＣ中掺入玻璃珠会使马歇尔稳定度略有下降，玻璃珠对混合料的抗车辙能力、抗滑、降噪、反光性能的影响与玻璃珠在混合料表面的覆盖率有关。
关键词：０ＧＦＣ；玻璃珠；反光强度；隧道路面
《公路隧道设计规范》（ＪＴＧＤ７０—２００４）指出：对隧道路面高反光特性的要求是从照明方面提出的。国际照明委员会（ＣＩＥ）也提出了从Ｒ１～Ｒ５基于照明的５级路面分类。我国隧道路面结构的特点是：在中长及特长隧道中，水泥混凝土路面所占的比例较大，在笔者调查的４５条隧道中有３０条采用了水泥混凝土路面，７条采用的是复合式路面，仅有８条采用的是沥青混凝土路面；在短隧道中多采用沥青混凝土路面。复合式路面是近几年来才发展起
来的。
用于涂料、油漆、油墨、染料生产中；玻璃微珠作为喷丸对机械零部件、模具、工件等进行抛光、清洁去污处理，或将玻璃微珠掺入涂料作为道路交通标志、标线，或将玻璃珠与纺织品粘合制成衣服，夜晚在灯光照射下熠熠发光，可以减少交通事故，这利用的是玻璃珠的回归反光特性。不论是玻璃细珠还是玻璃微珠都具有一定的反光特性，其反光机理如图１
所示。
，０
国外有一种称为“ｇｌａｓｓｐｈａｌｔ”的路面，是将废玻璃破碎后掺人混合料铺在城市道路中，其路用性能与普通沥青混凝土路面相比并未降低，而且在夜晚还表现出良好的景观效果，被认为是一种会闪闪发光（９１ｉｔｔｅｒｉｎｇ）的路面。研究认为，废玻璃用于沥青混凝土路面的最大粒径为４．７５ｍｍ、掺人比例为１０％～１５％时能获得最佳的路用性能。借此思想，本文通过在ＯＧＦＣ一１３混合料中掺入高折射率的玻璃珠以提高隧道沥青混凝土路面的反光特性，达到节约电能、降低隧道运营成本的目的，同时也兼顾了对隧道内路面结构的抗滑、降噪、阻燃等性能的影响，是一种很有发展前景的隧道路面结构型式。
７ｐ火
１
～
’一
Ｊ．。／
‘ｋ
图ｌ光线经玻璃珠的光路示意
ｌ玻璃珠的反光原理
通常将ｊ５０．８ｍｍ～如ｍｍ称为玻璃细珠，｛５０．８
ｍｍ
图１中当光线ｊ。照射到玻璃珠表面时，根据光线的反射和折射原理将分为３个部分：表面反射光Ｊ，；内部反射光Ｊ。；透射光Ｊ，。其中内部反射光具有
以下的称为玻璃微珠。玻璃细珠作为研磨剂被广泛
基金项目：河北交通科技项目．项目编号Ｙ—０６０２４９
收稿日期：２００８一０５一０５
一７８—２００９年第２期
聚光性和回归性，将入射光线集中在一个狭小的光锥角内反射回光源处，如图２所示，这就是玻璃珠的回复反射原理。对于单个的玻璃珠，在同一光源照射下，反射光的发光强度与玻璃珠直径的平方成
正比。
卜
玻璃珠
２２．１
ｏＧＦＣ混合料配合比的确定混合料的最佳级配
根据玄武岩集料筛分结果，初拟３个级配，并按
沥青油膜法初估沥青用量，分别制作马歇尔试件（双面各击实５０次），测定混合料试件密度，并计算其空隙率；根据２．３６ｍｍ通过率与空隙率的关系，绘制
２．３６
图２不同入射角度处的光强度分布
ｍｍ通过率与空隙率的关系图，通过内插法算
得２０％的目标空隙率所对应的２．３６ｍｍ的通过率。调整确定最终级配为：１０～１５ｍｍ碎石：５～ｌｏ
ｍｍ
碎石：机制砂：矿粉一３０：５４：１２：４。最终级配配合比计算结果见表１，最终级配曲线见图３。
表ｌ最终级配配合比计算结果
通过下列筛孔（ｍｍ）的百分率／％
合成级配
】６１００．ＯＯ１００．００１００．００
１３．２
９．５
４．７５
２．３６
１．１８
０．６
０．３
０．１５
Ｏ．０７５
最终级配级配上限
９４．０３１００．００
７１－６６８０．００
２３．５１３０．ＯＯ２１．ＯＯ
１３．５９２２．ＯＯ１６．ＯＯ
８．７９１８．ＯＯ１２．００
７．５８１５．００
６．２８１２．００
５．４ｌ８．００
４．６４６．ＯＯ４．ＯＯ
级配中值
级配下限
９５．００９０．ＯＯ
７０．００６０．００
９．５０４．ＯＯ
７．５０３．ＯＯ
５．５０３．ＯＯ
１００．ＯＯ１２．ＯＯ１０．ＯＯ６．００２．００
图３最终级配曲线
２．２最佳沥青用量的确定
试验采用高粘度的ＭＡＣ改性沥青，在油膜法粗估的沥青含量基础上再拟定４组沥青含量进行析漏和飞散试验，绘出沥青用量与析漏损失和飞散损失的关系图（如图４和图５所示），从而确定最佳沥青含量为４．７％。此时的飞散损失为１１％，析漏损失为０．２％，满足规范要求。２．３玻璃珠的掺加
试验采用的是一种硼硅酸盐玻璃珠，具有耐酸碱、耐磨耗、硬度高等特点。试验在最佳级配各级筛孔筛余质量百分率（见表２）的基础上，分别用６％（１．１８
＋Ｏ．０６ｍｍ）、９．９２％（２．３６
ｍｍ
水曩轻
莲
＿
沥青用量膈
图４沥青用■与飞散损失的关系
＋１．１８ｍｍ）、２０％（４．７５ｍｍ）及１０％（４．７５ｍｍ）的
玻璃珠替代对应部分细集料，进行混合料路用性能
的验证。由于玻璃珠表面光滑，与沥青粘附性差，试
ｍｍ）、１４．７２％（２．３６胁
２００９年第２期史小丽等：基于照明的隧道沥青混凝土路面结构
透
球爱建妪
图５沥青用量与析漏损失的关系
验在采用高粘度沥青的同时，掺加２％消石灰粉来提高玻璃珠与沥青的粘附性。试验中发现，掺加６％（１．１８
ｍｍ＋ｏ・０６
ｍｍ）玻璃珠时，成型试件时玻
璃珠陷人集料之间的空隙中，这样起不到反光效果，所以后期试验中没有再考虑这种方案。
表２最终级配各级筛孔筛余质量百分率
下列筛孔（ｍｍ）筛余质量百分率／％
项
目
１３．２
９．５
４．７５
２．３６
】．１８
０．６
Ｏ．３
０．１５
０．０７５
最佳级配
５．９７
２２．３７４８．１５
９．９２
４．８０
１．２１
１．３０
０．８７
Ｏ．７７
３试验内容
３．１
掺加玻璃珠对空隙率的影响
由图６可见，掺加玻璃珠后混合料的空隙率（目
标空隙率为２０％）变小，原因是所选用玻璃珠的密度为２．５ｇ／ｃｍ３左右，小于集料的密度；对于掺加量相同而直径不同的玻璃珠，２．３６ｍｍ玻璃珠对混合料空隙率的影响小于４．７５ｍｍ玻璃珠对混合料空隙率的影响；同一直径（４．７５ｍｍ）玻璃珠的掺加量越大，混合料空隙率越小。
２５
蓑翟霸１：
０
１０
１０
】５
２０
（２３６ｍｍ）
（４．７５ｍｍ）
＋１．１８咖）
ｆ２３６ｍｍ（４７５ｍｍ）
玻璃珠的掺加量／％
图６掺加玻璃珠对混合料空隙辜的影响
３・２掺加玻璃珠对混合料路用性能的影响
试验主要测定掺加玻璃珠后对混合料的高温稳定性、水稳定性、表面抗滑性和降噪性能等的影响，结果见图７～图１２。
之芒
越删跆乓餐市
＋１．１８ｍｍｌ
玻璃珠的掺加量／％
图７玻璃珠的掺加量与马歇尔稳定度的关系
薹瑟裂菡
墨８３
霎薰
玻璃珠的掺加量／％
图８玻璃珠的掺加■与马歇尔残留稳定度的关系
３０
爵
量１５
翼１：
０
＋１．１８ｍｍｌ
玻璃珠的掺加量舶
图９玻璃珠的掺加量与流值的关系
０００
巨
ＯＯＯ乓
《０００＜０００越删０００艇０００幅
Ｏ
＋１．１
８彻）
玻璃珠的掺加量慌
图ｌＯ玻璃珠的掺加量与动稳定度的关系
（１）由图７和图８可见，随着玻璃珠掺量的增
加，马歇尔稳定度及其残留稳定度呈下降趋势；玻璃珠掺加量在超过１５％以上时下降幅度更迅速些，但都满足规范对马歇尔稳定度值的要求。
（２）由图９可见，随着玻璃珠掺量的增加，流值
一８０一
公路２００９年第２期
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝一
５６５５
ｚ
５４
蛊５３
趔５２戢５ｌ
５０４９
＋ｌ
１８ｍｍｌ
玻璃珠的掺加量Ｍ
图ｌｌ
玻璃珠的掺加量与摆值的关系
７４
７３
要牙
删７０
基篡
６７６６
＋ｌ１８ｍｍｌ
玻璃珠的掺加量／％
图１２玻璃珠的掺加量与降噪水平的关系
逐渐升高；在掺加量为１０％～１５％之间时基本保持平稳，掺加量大于１５％时流值增加得更快些，但仍
小于４０（Ｏ．１ｍｍ）的规范值要求。
（３）由图１０可知，玻璃珠掺加量与动稳定度的关系似乎规律性不强。当玻璃珠掺加量由Ｏ增至１０％时，动稳定度呈下降趋势；但当掺加量都是１０％但玻璃珠直径不同时，直径大的玻璃珠其动稳定度值更大一些，原因是相同质量的玻璃珠，直径越大其颗粒数会更少些，与混合料的接触面积越小，混合料的抗车辙能力就更强些；相同粒径的玻璃珠，随掺加量的增加，抗车辙能力呈下降趋势。
（４）由图１１可见，由于玻璃珠的掺加使混合料的抗滑能力下降，但其变化趋势与玻璃珠在混合料表面的覆盖率有关。玻璃珠覆盖率是其直径与粒数共同作用的结果，当粒数一定时：直径越小，覆盖率越小；直径越大，覆盖率越高。
以掺加１０％的２．３６ｍｍ玻璃珠与掺加１５％
（２．３６ｍｍ＋１．１８
ｍｍ）玻璃珠为例，后者混合料试
件表面不仅有２．３６ｍｍ玻璃珠而且有１．１８ｍｍ的玻璃珠，其覆盖率更大些，自然抗滑能力会下降。
（５）路面噪声源于轮胎与路面的接触、轮胎变形和轮胎与空气的相互作用。ＯＧＦＣ路面结构由于存
在许多连通的小孑Ｌ，当轮胎滚动时，被压缩的气体能够通畅地钻人路面孔隙内，而不是向周围排射，因而在噪声的辐射过程中吸收衰减了大量声能。图１２中噪声值是通过轮胎下落法测定的，其与玻璃珠掺加量的关系同空隙率的变化趋势是一致的：随着玻璃珠掺量增加，混合料空隙率下降，所测噪声值增大。３．３掺加玻璃珠的反光效果
在公路隧道照明设计中，一般通过布设灯具提高路面亮度总均匀度和纵向均匀度。通过在混合料中掺加玻璃珠，可以利用玻璃珠的回归反射原理提高因相互反射作用使照度上升的系数，在节约电能的同时也可以达到增加隧道行车安全性的效果。
在混合料中掺加玻璃珠的反光效果，可以采用手电筒照射方式进行目测，见图１３。可见当光线照射在玻璃珠上时，其中心区域的发光强度是最大的。
图１３手电简照射效果
对混合料反光效果的定量评价是通过测量逆反射系数实现的，如表３中数据所示。表３中数据是在车辙板上测定的。由于玻璃珠的掺加是拌和方式，玻璃珠表面裹覆了一层沥青，其逆反射系数值较小。实际中，随着路表面的逐步磨耗，其反光性能还会进一步提高。
表３掺加玻璃珠后车辙板的反光强度
加１５％
加１０％加１０％
玻璃珠
加２０％方案
玻璃珠
玻璃珠
ｍｍ＋
玻璃珠
（２．３６
（２．３６
ｍｍ）
（４．７５
ｍｍ）
（４．７５ｍｍ）
１．１８
ｍｍ）
逆反射系数
２４１９
１７
２０
ｍｃｄ／（１ｘ・ｍ２）
公路２００９年２月第２期
ＨＩＧＨＷＡＹＦｅｂ．２００９Ｎｏ．２
文章编号：０４５１一０７１２（２００９）０２一００８１～０３中图分类号：Ｕ４１２．３４文献标识码：Ｂ
高速公路两反向圆曲线径向相接问题分析
赵新华，杨金保，丁
伟
（江西省交通设计院南昌市３３０００２）
摘要：阐述了公路线形设计的重要性，提出了高速公路平面线形设计中的一个常见问题，即满足不设超高半径条件的反向圆曲线径向相接问题，并分析了其不合理性。
关键词：高速公路；平面线形；反向圆曲线；内移值；曲率半径
公路线形是公路的骨架，是车辆运行的直接载体，它控制着整个公路的路基、桥涵、交叉、沿线设施等构造物的规模和投资；同时，对汽车行驶的安全、舒适、经济和车辆的通行能力起着决定性作用。其一旦确定，将是长期存在的，无论优劣，都很难改变。高速公路尤其如此。这就要求公路设计者应特别重视线形设计质量，任何一个不安全的指标、一个不良的组合设计，都将造成驾驶员视觉上的判断失误或心理效应上的不良反应，都可能形成交通安全隐患。
笔者将结合高速公路平面线形设计体会，陆续列举一些常见的容易忽视的问题进行分析。本文分析的问题是：满足不设超高半径条件的反向圆曲线径向相接问题。
收稿日期：２００８一０８一ＺＯ
ｌ
问题分析
１．１反向平曲线连接方式
反向平曲线是两个转向相反的圆曲线中间连以（１）短直线、（２）或径向相连接、（３）或插入回旋线相连接而成的平曲线，后者也称为“Ｓ”形曲线。对于（１）、（３）连接方式，《公路路线设计规范》（ＪＴＧ
Ｄ２０
一２００６）规定，当设计速度大于等于６０ｋｍ／ｈ时，反向平曲线间的最小直线长度以不小于设计速度的２倍为宜；否则，应调整线形或运用回旋线组合成Ｓ形曲线。对于第（２）种连接方式，意味着两反向圆曲线，中间不设回旋线和短直线，在相反方向的曲率半径处径向连接。这种连接方式，在四级公路设计中可以采用；在设计速度大于等于６０ｋｍ／ｈ的公路设
４
结语参考文献：［１］
ＹｕｅＨｕａｎｇ，ＲｏｇｅｒＮＢｉｒｄ，ＯｌｉｖｅｒＨｅｉｄｒｉｃｈ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅ
ｕｓｅ
（１）在隧道ＯＧＦＣ－１３路面结构中掺加１０％～１５％的玻璃珠，能达到抗滑、降噪、阻燃、反光的效果。但玻璃珠粒径宜在２～３ｍｍ之间，小于２ｍｍ会使玻璃珠陷入集料空隙之间达不到反光的效果，大于３ｍｍ会使路用性能下降过多，而且会使玻璃珠覆盖率减小，影响反光效果。
（２）隧道中铺筑掺加玻璃珠的０ＧＦＣ路面结构，能同时达到抗滑、降噪、阻燃、反光等目的，是一种很有发展前景的隧道路面结构型式。
（３）隧道内铺设反光路面，不仅能达到节约电能的目的，而且会提高行车的安全性。
（４）如果在密级配的沥青混合料中掺加玻璃珠，其最佳掺加量及玻璃珠粒径还有待试验进一步验证来确定。
ｏｆｒｅｃｙｃｌｅｄｓｏｌｉｄｗａｓｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎａｓｐｈａｌｔ
Ｒｅｃｙｃｌｌｎｇ，
ｐａｖｅｍｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄ
２００７，５２（１１）．
［２］ｓｕＮａｎ，ｃｈｅｎＪＳ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ
ｃｏｎｃｒｅｔｅ
ｍａｄｅｗｉｔｈｒｅｃｙｃｌｅｄ９１ａｓｓ［Ｊ］．
Ｒｅｓｏｕｒｃｅ，Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
ａｎｄＲｅｃｙｃｌｉｎｇ，２００２，３５（４）．
［３］ＪＴＧＤ７０一２００４，公路隧道设计规范［ｓ］．
［４］ＪＴＪ０２６．１—１９９９，公路隧道通风照明设计规范［ｓ］．［５］黄震，等．玻珠材料的反光特性［Ｊ］．汕头大学学报（自
然科学版），２００４，１９（２）．
［６］杨群，等．隧道路面阻燃多孔沥青混凝土性能研究
［Ｊ］．同济大学学报（自然科学版），２００５，３３（３）．［７］杨良，等．０ＧＦＣ面层在公路隧道防火中的作用［Ｊ］．
安全与环境学报，２００４，４（４）．
［８］韩森．露石水泥混凝土路面研究［Ｄ］．西安：长安大
学，２００６．