摘要: |
裂缝和接缝是降雨进入到水泥混凝土路面结构的主要途径。进入路面结构的水是造成或加速路面破坏的首要原因。及时地排除进入路面结构的水能有效改善路面的使用性能,并提高路面的使用寿命。评价路面结构排水质量的传统方法是基于饱和渗流理论计算结构层的排水时间。然而分析发现,在降雨的大部分时间里和降雨结束后路面结构都处于非饱和渗流状态。非饱和土中的驱动势为基质吸力和重力。笔者从考虑非饱和渗流的角度,应用非饱和渗流理论计算分析路面结构的排水时间,并对试验路排水路面结构的排水效果进行评价,本文主要从以下两个方面开展研究工作:
(1)对试验路的原始数据进行处理,取得基本的排水性能指标;通过路面调查,预估试验路的裂缝发展情况;进行简单的渗水试验,确定试验路的表面水渗入率数值。在以上研究的基础上,对降雨期间试验路三种排水路面结构进行稳态流评估。
(2)运用非饱和渗流理论的基本知识,重点研究非饱和渗透系数与体积含水量之间的关系,选择合适的非饱和渗透系数函数模型。借鉴AASHTO计算路面结构的排水时间公式,考虑划分排水程度,将非饱和渗透系数引入到公式中,以达到基于非饱和渗流理论对公式进行改进的目的。为方便计算,编制程序对排水时间进行计算,并形成简单的程序界面,对任意组合的路面结构的排水时间都可以进行计算。采用AASHTO的评价指标t50(路面结构排水50%所需要的时间),对三个排水方案进行饱和流与非饱和流的计算。结果表明,饱和渗流理论高估了路面结构的排水效果。通过三个排水方案之间排水时间的对比,确定排水效果最好的方案。 |