原文传递
非饱和渗透下沥青混凝土路面内部动水压力分布规律研究
| 论文题名： | 非饱和渗透下沥青混凝土路面内部动水压力分布规律研究 |
| 关键词： | 沥青混凝土路面;多孔介质;渗透系数;分布规律;动水压力 |
| 摘要： | 环境和交通荷载直接作用于路面结构，大自然的千变万化和工业文明的不断向前注定了这些作用的复杂性。公路等级的提高造成了车速的提高，使得动水压力成了不可忽视的因素。尽管人们或多或少地意识到了动水的作用，但人们既不了解动水压力的大小，也不知道动水压力的作用过程。实际上，在动水作用的问题上，人们难以给出十分自信的回答。 本文旨在揭示沥青混凝土路面内部动水压力分布规律，首先介绍了多孔介质理论，对沥青路面渗流性进行分析，并认为沥青混凝土的渗流符合达西定律，从而自主研发了室内变水头渗透仪，通过渗流实验，获得了沥青混凝土在不同孔隙水平下的渗透系数，分析孔隙率与渗透系数之间的关系。最后通过实验采集的数据，使用ABAQUS有限元软件对降雨入渗的渗流场进行仿真模拟。 本文主要结论如下: ①通过对动水压力和滑水现象的分析及动水压力的理论计算，得出动水压力与行车速度的平方成正比，也就是随行车速度呈级数增长。 ②结合达西定律，自制了变水头渗透仪，侧壁采用防水泥密封，很好的解决了以往变水头渗透仪的侧壁漏水问题，并对渗透仪进行了改进研发出了加压渗透仪。 ③对间断级配的SMA-13、连续级配的AC-16与AC-20试件进行渗透试验，实验结果表明:孔隙率低于7％时，试件基本不漏水，空隙率高于8％时，间断级配的SMA-13的渗透系数要高于连续级配的AC-16而低于连续级配的AC-20，从这可以看出渗透系数的大小跟级配类型、骨架结构和和最大粒径有关，细集料越多，混合料空隙被填充得越多，空隙率也就越低。另一方面，最大粒径也是影响空隙率的一大因素，最大粒径越大，之间形成的空隙率越大。所以随着最大公称粒径的增加，混合料的渗透系数相应增大。 ④通过ABAQUS有限元软件来模拟降雨入渗过程中路面结构内部的变化过程，分别模拟了竖向应力分布，土壤的等效塑性应变分布，孔隙压力分布，当降雨开始后，沥青路面结构随着降雨时间的增加，路面内部结构发生显著变化，竖向应力、土壤的等效塑性应变、孔隙压力都随着降雨的持续迅速增大，若与车辆荷载耦合，对路面结构将造成破坏性的影响。 |
| 作者： | 李荣 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 李志勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
