双层排水沥青路面空隙衰变研究
发布时间：2021-01-18 15:10
排水沥青路面通常将空隙率大的沥青混合料（一般为18%25%）用于路面结构的上面层（或上面层与中面层同用）作为排水层,具有良好的排水降噪功能。然而随着排水沥青路面的广泛应用,其耐久性问题逐渐突出,主要表现为空隙结构的衰变。排水沥青路面在使用过程中承受车辆荷载的作用,沥青混合料会呈现压密的趋势,导致沥青路面整体的空隙率逐渐变小。除此之外,路表灰尘、汽车在行驶过程中的丢弃物和路边周边环境产生的垃圾都有可能进入路面空隙结构造成阻塞,造成在使用若干年后排水沥青路面空隙结构发生衰变从而丧失部分排水降噪功能。为了改善目前排水沥青路面的应用问题,国内引进了双层排水沥青路面。双层排水沥青路面,被称为“第二代排水沥青路面”,由一层薄的空隙较细的排水沥青上面层和其下一层厚的空隙较粗糙的排水沥青下面层组成。由于双层排水沥青路面在我国尚处于试验阶段,急需结合我国国情和地区特征进行相关设计理论的研究。鉴于车辆荷载和扬尘阻塞造成的空隙衰变是单层排水路面使用过程中的主要病害,所以文章对双层排水路面的空隙衰变规律进行研究,为双层排水路面的应用和养护提供理论基础。首先,本文基于江西广吉高速公路试验段...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
遂资眉高速公路双层排水沥青路面结构图
国内对排水沥青混合料空隙的研究多集中于空隙分布形态的研究:叶铭钦通过对沥青混合料CT扫描的结果进行影像分析,通过量化连通空隙率、半连通空隙率及封闭空隙率,发现空隙中大部分为连通空隙,占空隙总量99%以上,同时不同击实次数形成的空隙分布亦不同[22]。张嘉林以空隙等效直径、空隙轮廓分维数与空隙面积分维数等指标分析空隙在空间的分布特性及规律,并建立了排水排水沥青混合料的空隙级配图,发现沥青混合料横向排水能力大于竖向排水能力[23]。王鸿博采用断面直接观测法,利用计算机技术对沥青混凝土空隙孔径大小进行统计分析,发现等效面积圆孔径0~0.5mm的小空隙占据总空隙的绝大部分,1mm以上的大尺寸空隙分布比较离散,数量不多,但对排水性能的发挥起着关键作用[24]。裴建中等通过将X射线图像处理技术与分形理论相结合,分析矿料级配对沥青混合料空隙分布特性的影响,发现随着空隙率的降低,空隙等效直径逐渐减小,同时空隙轮廓分维数不断增大[25]。赵永利摒弃了传统将空隙分为开口空隙和闭口空隙的分类方法,利用真空密度仪提出了新的测试方法,将沥青混合料空隙结构分为边界空隙、外部空隙、内部空隙和极限空隙,如图1.4所示:边界空隙反映了沥青路面的构造深度,外部空隙是混合料渗水和排水的主要通道,内部空隙和沥青膜厚度与沥青混合料的水稳定性有关,而极限空隙含量较小,并且在通常水压力下水分无法进入,可以认为是无害孔[26]。
赵永利摒弃了传统将空隙分为开口空隙和闭口空隙的分类方法,利用真空密度仪提出了新的测试方法,将沥青混合料空隙结构分为边界空隙、外部空隙、内部空隙和极限空隙,如图1.4所示:边界空隙反映了沥青路面的构造深度,外部空隙是混合料渗水和排水的主要通道,内部空隙和沥青膜厚度与沥青混合料的水稳定性有关,而极限空隙含量较小,并且在通常水压力下水分无法进入,可以认为是无害孔[26]。袁媛用体积法和水中重法分别测定排水沥青混合料的空隙率和有效空隙率,发现有效空隙率随空隙率的增加而线性增加,渗透系数随空隙率的增大而增大,与空隙率、有效空隙率呈二次函数关系[27]。关彦斌建立了透水性沥青混合料级配组成设计,认为透水性沥青混合料的性能指标随着混合料孔隙率的增大随之减小,为了保证透水性沥青混合料的渗透性,混合料的空隙率不应小于15%[28]。吴浩等采用分形理论研究排水沥青路面空隙分形特征与其路用性能之间的关系,发现空隙率、空隙轮廓分形维数等参数可以分析排水沥青混合料的空隙分布情况,可以用以反映排水沥青混合料的性能,并建立了空隙率与劈裂抗拉强度、空隙轮廓分形维数与劈裂抗拉强度以及空隙轮廓分形维数与沥青混合料渗透系数的关系[29]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CT数字图像处理的沥青混合料车辙试件空隙特征测定[J]. 卢恺,王劲松,陈振富,吴旦,刘清. 公路工程. 2017(06)
[2]双层排水路面的渗水性能测试与分析[J]. 于秀军,钱海涛. 北方交通. 2017(05)
[3]不同水泥掺量泡沫沥青冷再生混合料细微观空隙分布特征[J]. 刘青. 公路工程. 2016(05)
[4]基于常水头渗透试验的PAC排水和抗堵塞能力[J]. 王宏畅,葛辉,周明刚. 东南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]双层排水降噪沥青路面下面层混合料试验研究[J]. 袁誉飞,白晓瑾,王立圆,张敏. 中外公路. 2014(03)
[6]双层排水路面在遂资眉高速公路工程中的应用[J]. 王毅,唐国奇,魏娟,张姣,廖飞. 交通科技. 2014(02)
[7]双层多孔沥青路面关键技术分析[J]. 郭锋,侯曙光. 华东公路. 2013(02)
[8]不同成型方法和级配的沥青混合料内部空隙特征[J]. 王聪,郭乃胜,赵颖华,谭忆秋. 吉林大学学报(工学版). 2014(01)
[9]排水性沥青混凝土路面机能恢复车的应用[J]. 李交,闫国杰,马利志,闫玉奎,胡睿,赫振华,徐韵淳. 公路. 2010(12)
[10]多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系[J]. 吴浩,张久鹏,王秉纲. 交通运输工程学报. 2010(01)
博士论文
[1]基于江西南部地区温度条件的沥青路面健康性能预测[D]. 刘圣洁.长安大学 2015
[2]大孔隙沥青路面的透水机理及结构设计研究[D]. 关彦斌.北京交通大学 2008
[3]沥青混合料的结构组成机理研究[D]. 赵永利.东南大学 2005
硕士论文
[1]基于X-ray CT技术的沥青混合料细观结构虚拟力学试验研究[D]. 焦丽亚.东南大学 2016
[2]基于PFC3D的沥青混合料虚拟试验研究[D]. 张垚.东南大学 2015
[3]多空隙沥青混合料堵塞行为特性研究[D]. 周明刚.南京林业大学 2014
[4]高速公路路面沉积物及径流污染特性研究[D]. 徐沛斌.湖南大学 2013
[5]多孔沥青路面微观力学特性与空隙衰变行为研究[D]. 常明丰.长安大学 2009
[6]多孔排水沥青混合料空隙精细描述与分布特性研究[D]. 张嘉林.长安大学 2008
[7]多孔沥青混凝土配制技术研究[D]. 王鸿博.东南大学 2006
[8]大孔隙排水沥青混合料组成设计及性能研究[D]. 袁媛.长安大学 2005
本文编号：2985165
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
遂资眉高速公路双层排水沥青路面结构图
国内对排水沥青混合料空隙的研究多集中于空隙分布形态的研究:叶铭钦通过对沥青混合料CT扫描的结果进行影像分析,通过量化连通空隙率、半连通空隙率及封闭空隙率,发现空隙中大部分为连通空隙,占空隙总量99%以上,同时不同击实次数形成的空隙分布亦不同[22]。张嘉林以空隙等效直径、空隙轮廓分维数与空隙面积分维数等指标分析空隙在空间的分布特性及规律,并建立了排水排水沥青混合料的空隙级配图,发现沥青混合料横向排水能力大于竖向排水能力[23]。王鸿博采用断面直接观测法,利用计算机技术对沥青混凝土空隙孔径大小进行统计分析,发现等效面积圆孔径0~0.5mm的小空隙占据总空隙的绝大部分,1mm以上的大尺寸空隙分布比较离散,数量不多,但对排水性能的发挥起着关键作用[24]。裴建中等通过将X射线图像处理技术与分形理论相结合,分析矿料级配对沥青混合料空隙分布特性的影响,发现随着空隙率的降低,空隙等效直径逐渐减小,同时空隙轮廓分维数不断增大[25]。赵永利摒弃了传统将空隙分为开口空隙和闭口空隙的分类方法,利用真空密度仪提出了新的测试方法,将沥青混合料空隙结构分为边界空隙、外部空隙、内部空隙和极限空隙,如图1.4所示:边界空隙反映了沥青路面的构造深度,外部空隙是混合料渗水和排水的主要通道,内部空隙和沥青膜厚度与沥青混合料的水稳定性有关,而极限空隙含量较小,并且在通常水压力下水分无法进入,可以认为是无害孔[26]。
赵永利摒弃了传统将空隙分为开口空隙和闭口空隙的分类方法,利用真空密度仪提出了新的测试方法,将沥青混合料空隙结构分为边界空隙、外部空隙、内部空隙和极限空隙,如图1.4所示:边界空隙反映了沥青路面的构造深度,外部空隙是混合料渗水和排水的主要通道,内部空隙和沥青膜厚度与沥青混合料的水稳定性有关,而极限空隙含量较小,并且在通常水压力下水分无法进入,可以认为是无害孔[26]。袁媛用体积法和水中重法分别测定排水沥青混合料的空隙率和有效空隙率,发现有效空隙率随空隙率的增加而线性增加,渗透系数随空隙率的增大而增大,与空隙率、有效空隙率呈二次函数关系[27]。关彦斌建立了透水性沥青混合料级配组成设计,认为透水性沥青混合料的性能指标随着混合料孔隙率的增大随之减小,为了保证透水性沥青混合料的渗透性,混合料的空隙率不应小于15%[28]。吴浩等采用分形理论研究排水沥青路面空隙分形特征与其路用性能之间的关系,发现空隙率、空隙轮廓分形维数等参数可以分析排水沥青混合料的空隙分布情况,可以用以反映排水沥青混合料的性能,并建立了空隙率与劈裂抗拉强度、空隙轮廓分形维数与劈裂抗拉强度以及空隙轮廓分形维数与沥青混合料渗透系数的关系[29]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CT数字图像处理的沥青混合料车辙试件空隙特征测定[J]. 卢恺,王劲松,陈振富,吴旦,刘清. 公路工程. 2017(06)
[2]双层排水路面的渗水性能测试与分析[J]. 于秀军,钱海涛. 北方交通. 2017(05)
[3]不同水泥掺量泡沫沥青冷再生混合料细微观空隙分布特征[J]. 刘青. 公路工程. 2016(05)
[4]基于常水头渗透试验的PAC排水和抗堵塞能力[J]. 王宏畅,葛辉,周明刚. 东南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]双层排水降噪沥青路面下面层混合料试验研究[J]. 袁誉飞,白晓瑾,王立圆,张敏. 中外公路. 2014(03)
[6]双层排水路面在遂资眉高速公路工程中的应用[J]. 王毅,唐国奇,魏娟,张姣,廖飞. 交通科技. 2014(02)
[7]双层多孔沥青路面关键技术分析[J]. 郭锋,侯曙光. 华东公路. 2013(02)
[8]不同成型方法和级配的沥青混合料内部空隙特征[J]. 王聪,郭乃胜,赵颖华,谭忆秋. 吉林大学学报(工学版). 2014(01)
[9]排水性沥青混凝土路面机能恢复车的应用[J]. 李交,闫国杰,马利志,闫玉奎,胡睿,赫振华,徐韵淳. 公路. 2010(12)
[10]多孔沥青混合料空隙特征与路用性能关系[J]. 吴浩,张久鹏,王秉纲. 交通运输工程学报. 2010(01)
博士论文
[1]基于江西南部地区温度条件的沥青路面健康性能预测[D]. 刘圣洁.长安大学 2015
[2]大孔隙沥青路面的透水机理及结构设计研究[D]. 关彦斌.北京交通大学 2008
[3]沥青混合料的结构组成机理研究[D]. 赵永利.东南大学 2005
硕士论文
[1]基于X-ray CT技术的沥青混合料细观结构虚拟力学试验研究[D]. 焦丽亚.东南大学 2016
[2]基于PFC3D的沥青混合料虚拟试验研究[D]. 张垚.东南大学 2015
[3]多空隙沥青混合料堵塞行为特性研究[D]. 周明刚.南京林业大学 2014
[4]高速公路路面沉积物及径流污染特性研究[D]. 徐沛斌.湖南大学 2013
[5]多孔沥青路面微观力学特性与空隙衰变行为研究[D]. 常明丰.长安大学 2009
[6]多孔排水沥青混合料空隙精细描述与分布特性研究[D]. 张嘉林.长安大学 2008
[7]多孔沥青混凝土配制技术研究[D]. 王鸿博.东南大学 2006
[8]大孔隙排水沥青混合料组成设计及性能研究[D]. 袁媛.长安大学 2005
本文编号：2985165
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