排水性沥青路面的排水相关性能研究

摘要

排水性沥青路面具有抗滑、降噪和缓解城市热岛效应等特点，是一种绿色环保的新型功能式沥青路面结构形式，可以更好地满足人们对当代交通舒适、安全、环保的要求。排水能力作为排水性沥青路面最为重要的功能之一，需要对其进行深入而系统的研究。
　　本文首先研究了国内外多孔材料渗透系数测试方法，自行设计了基于常水头原理的排水性沥青混合料横、竖向渗透系数测试仪器，制作了不同级配的PAC10、PAC13和PAC16沥青混合料的大马歇尔试件和车辙板试件，并测定了其空隙率、有效空隙率和横、竖向渗透系数，建立了排水沥青混合料的空隙率与有效空隙率、有效空隙率与渗透系数及横、竖向渗透系数之间的关系。其次，分析了三维渗流有限元计算的基本原理，利用三维渗流有限元方法模拟车辙板单边渗透试验，验证了使用三维渗流有限元方法模拟排水性沥青路面渗流过程的可行性与边界条件设置的合理性。最后，使用三维渗流有限元方法计算了不同设计的排水性沥青路面的排水能力，研究了路面排水长度、纵横坡度、排水性沥青混合料的渗透系数及排水层厚度对排水性沥青路面排水能力的影响规律，并采用短时临近降雨强度对路面的排水能力进行了评价，将不同设计的排水路面的排水能力划分了A、B、C、D、E五个等级，该评价结果可对不同降雨强度地区排水性沥青路面的设计提供指导，亦可作为排水性沥青路面排水层厚度、路面坡度、排水形式以及排水性沥青混合料目标空隙率等各参数协调选择的依据。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1研究的背景与意义

1.2国内外研究状况

1.3以往研究存在的主要问题

1.4本文研究的主要内容

第二章 排水性沥青路面的一维渗流模型与渗透系数

2.1排水性沥青路面的产流机制分析

2.2排水性沥青路面一维渗流模型的构建

2.3排水性沥青混合料的渗透系数及测试仪器

2.4本章小结

第三章 排水性沥青混合料空隙率与渗透系数测试试验

3.1空隙率

3.2排水沥青混合料的渗透系数的测试

3.3本章小结

第四章 三维渗流有限元分析的基本理论及试验验证

4.1渗流基本定律

4.2渗流基本方程

4.3排水性混合料的渗流数值模拟及试验验证

4.4车辙板渗流模型的试验测试与分析验证

4.5本章小结

第五章 基于三维渗流有限元方法的排水性沥青路面排水能力计算与分析

5.1排水性沥青路面渗流过程分析

5.2排水性沥青路面排水能力三维渗流有限元计算

5.3路面排水能力评价

5.4本章小结

第六章结论与展望

6.1主要结论

6.2展望

参考文献

致谢

在校期间的研究成果及发表的学术论文