透水性联锁块路面的结构研究与设计

摘要

透水性联锁块路面作为一种生态、环保的新型路面形式，因其能够有效缓解城市“热岛效应”、补充日益枯竭的地下水资源、减少地表径流等而具有良好的应用发展前景。针对目前基于透水功能的联锁块结构设计研究还比较少，本文以透水性联锁块路面的结构承载特性和透水功能为主线，研究了透水性联锁块路面的结构设计方法。
　　 本文首先根据透水性联锁块路面的结构特性和变形特征，分析了联锁块路面的结构承载机理，为结构分析提供了理论依据；其次，根据透水性联锁块路面的透水机理，分析了路面各结构层的功能和材料要求，调查了常用的透水性路面的结构型式，提出了不同使用条件下的各种透水性联锁块路面的典型结构形式；然后，分析了现有联锁块路面结构分析方法的不足，考虑雨水下渗的影响建立了三维有限元模型，并结合工程实例对联锁块路面的铺装方式、联锁块的厚度以及基层厚度进行了优化分析；最后，分析了联锁块铺面常见的破坏模式，提出了对于碎石、砾石等松散类基层的联锁块铺面，将回弹弯沉和车辙深度作为控制指标，半刚性基层材料的联锁块铺面采用基层底面弯拉应力为设计控制指标。并根据结构承载能力与透水性之间的矛盾，提出了不同降雨条件和交通分级条件下的设计流程。
　　 平衡透水性与结构承载能力之间的矛盾是透水性联锁块路面结构设计的难点，本文的研究明确了透水性联锁块路面的设计指标和流程，为进一步形成完善的、能够进行工程应用的透水性联锁块路面设计体系提供了参考。