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第五章 透水鋪面設計方法之探討

第三節 施工及養護施工規範之草擬

1.透水瀝青混凝土鋪面 第一篇 通則

1. 本規範依據「公共工程施工綱要規範」及「建築技術規則」訂定之。

2. 目的

本規範訂定之目的,係為實施基地保水滲透技術設計規範與法制化,建立其 規劃、設計、施工及維護技術之準則。透水瀝青混凝土鋪面強度低於傳統瀝青或 水泥鋪面,因此適用於輕交通量及低承載之路面,如人行道、停車場、廣場等,

除此之外,為考量透水成效,避免孔隙阻塞,鋪面應避免設於滲透係數低之土層 (如黏土層)及裸露地有大量鬆散砂土等地區。

3. 使用範圍

本規範之使用範圍如下:

(1)實施都市計畫地區

(2)實施區域計畫地區

(3)經內政部指定地區 4. 相關準則

a.中國國家標準(CNS)(粒料)

(1) CNS 485 A3004 粒料取樣法 (2) CNS 486 A3005 粗細粒料篩析法

(3) CNS 487 A3006 細粒料比重及吸水率試驗法 (4) CNS 488 A3007 粗粒料比重及吸水率試驗法 (5) CNS 489 A3008 細粒料表面含水率試驗法

(6) CNS 490 A3009 粗粒料(37.5mm 以下)磨損試驗法

(7) CNS 491 A3010 粒料內小於試驗篩 75µm CNS386 材料含 量試驗法(水洗法)

(8) CNS 1163 A3027 粒料單位質量與空隙試驗法

(11) CNS 1171 A3035 粒料中土塊與易碎顆粒試驗法 (12) CNS 3408 A3059 粗粒料(粒徑 19mm 以上)磨損試驗法 (13) CNS 5265 A3094 道路與鋪面材料用礦物填縫料篩分析法 (14) CNS 10986 A3209 現場粒料樣品減量為試驗樣品取樣法 (15) CNS 11298 A3225 粒料含水量乾燥測定法

b.中國國家標準(CNS)(瀝青材料)

(1) CNS 1304 K5016 乳化瀝青

(2) CNS 2486 K6204 瀝青軟化點測定法(環球法) (3) CNS 2487 K6205 瀝青及煤溚灰分定量法

(4) CNS 3775 K6377 克氏開口杯閃點與著火點測定法 (5) CNS 10090 K6755 瀝青物針入度試驗法

(6) CNS 10091 K6756 瀝青物延性試驗法

(7) CNS 10092 K6757 瀝青物於三氯乙烯中溶解度試驗法 (8) CNS 10093 K6758 油及瀝青化合物加熱減量試驗法 (9) CNS 10459 K6798 瀝青物漂浮試驗法

(10) CNS 14184 K5150 聚合物改質柏油

(11) CNS 14186 K61050 無填充料瀝青黏度測定法(布魯克熱力黏 度計法)

(12) CNS 14248 K61054 乳化瀝青餾餘物與非牛頓流體瀝青視黏度 試驗法(真空毛細管黏度計法)

(13) CNS 14249 K61055 柏油(瀝青)動黏度試驗法

(14) CNS 14250 K61056 柏油(瀝青)流動膜之熱及空氣效應試驗法 (滾動薄膜烘箱法)

c.中國國家標準(CNS)(瀝青混合料)

(1) CNS 8755 A3147 瀝青鋪面混合料壓實試體之厚度或高度試 驗方法

(2) CNS 8756 A3148 密級配與開放級配壓實瀝青鋪面混合料中 空隙率試驗法

(3) CNS 8757 A3149 瀝青混合料壓實試體容積比重及密度試驗 法(封腊法)

(4) CNS 8758 A3150 瀝青鋪面混合料理論最大比重試驗法 (5) CNS 8759 A3151 瀝青混合料壓實試體容積比重及密度試驗

法(飽和面乾法) d.交通部,交通技術標準規範公路類公路工程

(1) 公路工程施工規範

e.美國州公路及運輸官員協會(AASHTO)

(1) AASHTO T245 用馬歇爾儀測瀝青混合物之阻抗塑性流動 試驗法

(2) AASHTO T172-93 瀝青拌和廠檢驗 (3) AASHTO T176 含砂當量試驗法 (4) AASHTO T165 滯留強度指數 f.美國材料試驗協會(ASTM)

(1) ASTM D3515 熱拌、熱鋪混凝土標準規範 (2) ASTM D4791 粗粒料扁平率試驗法

(3) ASTM D5821 粗粒料破裂百分率試驗法 g.美國瀝青協會

(1) AI MS-2 熱拌瀝青混凝土配合設計 h.日本道路協會

(1) 透水性鋪裝技術指針 (2) 透水性瀝青路面

第二篇 用語定義 標準用語定義

本規範之用語定義如下:多孔隙瀝青混凝土、基地保水、基地保水指標、基 地保水量、最大降雨延時基準值(S)、直接滲透設計、基層、面層。

(1) 多孔隙瀝青混凝土:具有高孔隙之透水材料,乃調整級配使粗粒料間 的空隙率提高至20%左右,以使降於鋪面上的水分可迅速滲透至路 基。其面層使用熱拌瀝青或改質瀝青拌合其殘缺級配之骨材,摻配少 量之礦物填充料、纖維料之瀝青混凝土稱之。

(2) 基地保水:就是建築及社區基地涵養水分及貯集滲透雨水能力,以吸 收部分洪水量,而達到軟性防洪的目的。藉由此手法,以促進大地之 水循環能力、改善生態環境、調節微氣候、緩和氣候高溫現象,並進 而降低公共透水設施負擔、減少都市洪水發生率。

(3) 基地保水指標:表示建築基地涵養雨水及貯集滲透雨水的性能標示。

(4) 基地保水量:建築基地理論上可能涵養雨水及貯集滲透雨水的體積。

(5) 最大降雨延時基準值(s):以秒為單位計算之最大連續降雨時間標準 值。

(6) 直接滲透設計:完全利用土壤孔隙的毛細滲透原理來達成土壤涵養水 分的功能。

(7) 面層:接觸於人類、車輛活動的地面構造。

(8) 基層:承受面層傳遞來之應力,並加以分散之結構。

第三篇 多孔性瀝青混凝土之設計準則 1.適用範圍:

新建建築基地面積在1,500 平方公尺以上,或新建公有建築物總樓地板 面積在1,000 平方公尺以上者,適用本節規定。但依據建築技術規則設計施 工篇第260 條規定之山坡地不在此限。

2.設計準則:

建築基地之基地保水指標計算值應依下式計算,其計算值λ 應大於基地 保水基準值λc

t c

內土壤之「統一土壤分類」(unified classification)代入附表 3.2 以取得

k

值為

k ;未符合上述條文規定而無需進行鑽探調查者,得援用當地或鄰近曾經實

表 6-10 統一土壤分類與土壤滲透係數 k 值對照表

土層分類描述 粒徑D10(mm) 統一土壤分類 土壤滲透係數

k

(m/s)

不良級配礫石 0.4 GP 10-3

良級配礫石 GW

沈泥質礫石 GM

黏土質礫石 GC

10-4

不良級配砂 SP

良級配砂 0.1 SW 10-5

沈泥質砂 0.01 SM

黏土質砂 SC 10-7

泥質黏土 0.005 ML 10-8

黏土 0.001 CL 10-9

高塑性黏土 0.00001 CH 10-11

註:屬於相同土壤統一分類的不同土質,會因為緊密程度以及組成的不同,有所誤差。本表為求評 估上之客觀,乃是取其最小值,可使評估結果較為保守可信。

表 6-11 土壤滲透係數 k 值簡易對照表

土 質 砂土 粉土 黏土 高塑性黏土 土壤滲透係數K( m/s) 10-5 10-7 10-9 10-11 3.基、底層材料:

(1) 供步行、自行車之鋪面,其級配層厚度應為 10cm 以上,若供輕型車輛 行駛及停放之鋪面,其級配層厚度應為 15cm 以上,若有較大載重之路 面,需另外提出解決透水鋪面承載之方案。

(2) 襯墊砂層應為堅硬、潔淨、乾燥之細砂,且不含黏土、植物、石子或其 它雜質。規格應為0.3mm~1.2mm,厚度約為 3~6cm。填縫砂之規格亦同。

(3) 人行道:人行道的底層材料,可使用未過篩的碎石或粒徑大的碎石。通過 ASTM 40 號篩(孔徑 0.425mm)的部份,塑性指數須小於。

表 6-12 透水性瀝青處理底層的混合料的標準級配範圍表

其中,a、b、c、d、e、f、q 分別為 4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、

0.075mm 篩的通過重量百分率。由此公式求得之瀝青量可作為上限值。

表 6-14 透水性瀝青混合料級配範圍表

澆築工作。

(4) 若需壓實時,以小型堆土機或壓土機壓實,尤其粘性土和含水量大的 土,注意不要揉搓和過分的滾壓。

(5) 降雨時避免雨水進入工地。

(6) 對較不易滲透路基可用垂直透水孔,內填砂以助滲透或以地下透水管 收集水或溢滿滲透水並導至滯洪池或過濾池。

2. 基、底層 a.人行道

(1) a. 底層用小型推土機或人工攤鋪,依規定作成形狀。在最佳含水量的 情況下,可用小型壓路機滾壓,須注意到適當的密度和透水能力。

b.停車場、廣場等其他路面

(1) 材料的析離影響底層的透水功能很大,因此在攤鋪時必須充分注意。

因此,在攤鋪過程中,要注意滾壓的厚度,一層約為20cm,超過 20cm 時需要分兩層攤鋪,由於碎石所鋪成基、底層被視為儲水層,碎石須 經清洗。

(2) 鋪面層前,需要保持其底層表面清潔,防止被灰塵、泥土、垃圾等污 染。

(3) a. 基層:基層的材料,一般採用未過篩的碎石,其施工要點如人行道 底層,滾壓時使用雙輪或三輪壓路機進行壓實。

(4) b. 底層:底層材料在採用碎石時,可按照基層的施工方法進行,使用 透水性的瀝青處理過的混合料時,須按照面層施工之方法。

3.過濾層(黏結層):

(1) 為確保透水層與其下不透水層間增進接觸面接著力及防水滲透功效,尤 指加鋪層,在兩者之間的透層或黏層均勻澆鋪乳化橡膠瀝青,其用量每 平方公尺約0.4~0.6 公升,依設計圖規定或工程司之指示辦理。

(2) 在低溫氣候澆鋪時,為使縮短養護時間,可用路用加熱器加溫,或分二 次澆鋪。

應對該等現象先予處理,以確保不透水層之不透水性。

4.面層:

ㄧ、拌和與運輸

透水性的瀝青混合料另須注意下列事項:

(1) 要特別注意拌和時乾燥鼓內粒料的加熱溫度及拌和溫度不可過熱,控制 在 180℃以下。因透水性的瀝青混合料中,細顆粒成份較少,於鼓內易 過熱,待拌和時會促使瀝青老化。

(2) 為確保達到目標孔隙率 20%±1%,須嚴加控制通過 2.36mm 篩號之粒料 通過量在設計值內維持不變。

(3) 高黏度改質瀝青混凝土較易黏著於搬運車上及施工車輛輪胎上,若使用 防黏著油,其用量以不使瀝青產生分離現象為原則。

(4) 運送、施工時不使溫度下降,透水性的瀝青混合料比一般的瀝青混凝土,

較快冷卻,易形成團塊,攤鋪時造成拖痕或粘接不良的現象,導致面層 粒料的剝落。

(5) 於氣溫 15℃以上,混合料溫度介於 110℃~127℃間,用攤鋪機攤鋪之後,

若須施以人工修整,常不能保持其均勻性。因此在用機械攤鋪時,要儘 可能攤鋪平整,避免人工修整。

(6) 滾壓完成,須避免車輛進入,直至鋪面足夠堅硬,一般至少須一天。

圖 6-6 透水瀝青施工斷面圖

二、鋪築與滾壓 a.人行道

(1) 進行攤鋪工作後,應立即用振動壓路機或平板振動機夯實後,進行第 一次滾壓。

(2) 在第二次滾壓時,則可能拉長距離連續振動滾壓,以確保平整。

(3) 若用人工攤鋪時,溫度下降很快,所以滾壓必須迅速。

b.停車場、廣場等其他路面

(1) 主要使用雙輪壓路機滾壓,但也可使用三輪或輪胎壓路機。

(2) 第一次滾壓會引起混合料變位,要在不出現細裂紋的情況下,盡可能 在高溫下滾壓。

(3) 第二次滾壓緊接著第一次滾壓進行,並注意滾壓要充分。

(4) 最後的滾壓要消去壓路機的輪跡。

(5) 透水性的瀝青混合料料般瀝青混合料的溫度下降快,在攤鋪及碾壓 中,要充分注意溫度的控制。

(6) 人工攤鋪混合料時,注意勿使材料的粗、細顆粒分離。

三、注意事項

(1) 透水性瀝青混凝土混合料應以自動式鋪築機依設定之路線、高程及橫 斷坡度鋪築於已整理之底層或原有面層上。

(2) 接縫應平接,而不能搭接在鋪築過程中,要隨時進行工地滲透試驗,

在肯定其透水狀況下連續施工。

(3) 鋪築前,應先測訂基準線,俾鋪築機有所依據。鋪築時應自路中心開 始,且平行路中心線以鋪成平整之鋪面。

(4) 緣石、邊溝、人孔、原有面層之垂直切面及建築物表面與透水性瀝青

(4) 緣石、邊溝、人孔、原有面層之垂直切面及建築物表面與透水性瀝青