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多车道排水沥青路面排水性能实验研究
| 论文题名： | 多车道排水沥青路面排水性能实验研究 |
| 关键词： | 多车道排水沥青路面;排水性能;配合比设计;渗流模型;数值模拟 |
| 摘要： | 排水沥青路面具有排水性能好，噪声低、抗滑性能好、减轻眩光、缓解热岛效应、节约材料等优良性能，逐渐成为公路建设的一个重要发展方向。排水沥青路面具有大空隙结构可以使降落到路面的雨水迅速入渗到排水面层内，通过横向渗流排走，减少雨天行车引起的水雾，提高行车能见度，提高雨天行车安全性。除此之外，还可以减少由于雨水进入路面结构内部不能及时排除而引起的水损害。 本文依托交通运输部公路行业标准制修订项目《多车道排水沥青路面的排水功能设计方法研究》，对多车道排水沥青路面的排水性能进行实验研究。本文采用正交试验方法得到5个主要孔径筛孔通过率与混合料空隙率之间的经验公式。对排水沥青混合料空隙率与渗透系数之间的关系进行了研究，得到空隙率、连通空隙率以及渗透系数三者之间的关系表达式，并得到竖向渗透系数与连通空隙率以及横向渗透系数与连通空隙率之间的经验公式。 根据拟定的路面设计参数铺筑室内多车道试验段，在室内架设降雨模拟系统模拟不同的降雨强度，实测了多车道试验段在不同降雨强度下的路表水膜厚度值及退水时间，并与理论计算值进行对比分析，发现不同降雨强度下的水膜厚度理论计算值和实测值之间具有很好的线性相关关系，相关系数达到0.95以上，这说明理论计算能够很好的反映多车道排水沥青路面水膜产生的实际情况，水膜厚度理论计算公式得到验证。 利用Abaqus有限元软件模拟多车道排水沥青路面的降雨入渗，得到了多车道试验段在不同降雨强度下的路表水膜厚度模拟值。模拟值与理论计算值之间存在较明显的线性相关关系，相关系数达到0.9以上。模拟值与理论计算值总体变化趋势基本一致，在降雨强度较小时，模拟值要小于理论计算值，但随着降雨强度的增大，模拟值逐渐趋近于理论计算值并最终基本保持一致，甚至会略高于理论计算值，但整体趋势变化不大。 对设置横向排水沟的多车道排水沥青路面和双层排水结构的多车道排水沥青路面在降雨时的水膜情况进行了有限元数值模拟验证，模拟结果显示:(1)在多车道排水沥青路面上设置较为密集的横向排水沟(间距小于2m)能起到一定的降低路表水膜厚度效果，但如果排水沟间距过大(间距大于2m)，对路表水膜的降低作用就不明显;(2)在同样的降雨时间内，排水沥青路面厚度在达到10cm（即双层排水结构厚度）后，路面不容易产生径流。 |
| 作者： | 陈泽孔 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 何兆益 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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