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全透水人行道路面渗透性能及力学特性研究
| 论文题名： | 全透水人行道路面渗透性能及力学特性研究 |
| 关键词： | 全透水人行道路面;结构设计;渗透性能;力学特性 |
| 摘要： | 城市化进程的加快导致城市硬化面积不断增加，包括不透水路面的大量铺筑，雨水无法直接通过地表渗入地下径流，只能通过地表径流汇入地下排水管网，增加城市排水管网压力，从而引起强降雨时的城市内涝灾害。同时，沥青黑色路面作为城市主要路面，其强大的吸热、导热能力及低太阳辐射反射率导致城市热岛效应加剧。这些趋势使全透水人行道的研究在路面工程中显得尤为重要。 本文主要采用室内试验结合数值模拟分析的研究方法，并将室内研究成果应用于试验路段，对全透水人行道路面进行全面的渗透及力学性能研究和应用。 室内试验包括全透水人行道路面各层材料渗透、三点弯试验及比尺模型试验。人行道面层由下至上分别为土基、垫层、水泥稳定碎石透水基层、联结层、透水砖面层。渗透试验得到各层最佳渗透系数，三点弯试验得到各层抗压强度值，得到最佳配合比及厚度。比尺模型是以相同配合比及厚度的模型进行渗透试验及各层间温度场分析，证实该路面结构在强降雨时拥有较好渗透性能，同时相对黑色沥青路面，该路面结构拥有较好调节路面温度场，缓解城市热岛效应的功能。 数值模拟分析包括对路面结构受力分析及参数分析。受力分析进行了路面结构加载1min时竖向位移计算，由于人行道面层采用非连续铺装形式，整体性会有所下降。同时进行各层最大主应力的计算，确定承重层为水泥稳定碎石透水基层。最后进行1min、5min、10min加载时间时路面结构最大孔隙水压力计算，得出随时间推移，孔隙水压力逐渐减小，慢慢消散。参数分析主要通过改变土基模量计算路面竖向位移、基层弯拉应力、人行道超孔隙水压力的变化，得出随着土基模量增加，路面最大弯沉非线性减小，基层层底弯拉应力逐渐减小，但超孔隙水压力逐渐增大。 试验路段铺筑于育英路，段长100m，路面材料配合比及厚度均采用室内试验数据，按照规范由下至上施工，并对水泥稳定碎石透水基层及透水面层进行渗透试验，对各结构层顶回弹模量及弯沉进行检测，结果均符合要求，且后期路用性能良好。同时检测结果得出施工过程中压实均匀性、拌合均匀性对提升路用性能有建设性意义。 |
| 作者： | 虞萍萍 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 王金昌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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