動荷載作用下瀝青混凝土路面動水脈沖壓力的研究.pdf

1、科技的進(jìn)步給人們帶來的除了生活上的便捷，還有一些負(fù)面的影響。汽車已經(jīng)非常普及了。有調(diào)查顯示，到14年中國汽車保有量為1.3億輛，平均10人擁有一輛汽車。同時，公路等級的提高導(dǎo)致的車速的提升以及車輛大型化及重載車的不斷增加，如何避免路面病害成為越來越多人關(guān)注的焦點(diǎn)。正所謂防病害先治水，瀝青路面的第一大病害就是水損壞，瀝青混凝土路面的水損害是水與車輛荷載共同作用所造成的結(jié)果。
　　本文旨在研究在動荷載作用下，瀝青混凝土路面內(nèi)部動水壓力

2、的規(guī)律情況。首先介紹了瀝青混凝土面層動水壓力的形成及應(yīng)力分析，進(jìn)而介紹多孔介質(zhì)理論，將多孔介質(zhì)理論引入瀝青混凝土，并認(rèn)為瀝青混凝土的滲流狀態(tài)符合達(dá)西滲流定律，從而建立起瀝青混凝土路面的飽和-非飽和滲流模型。以師兄之前研發(fā)的室內(nèi)變水頭滲透儀為基礎(chǔ)，通過滲流實(shí)驗(yàn)，獲得了瀝青混凝土在不同孔隙水平下的滲透系數(shù)，分析孔隙率與滲透系數(shù)之間的關(guān)系，分析各種因素對瀝青混凝土滲透性能的影響。最后通過實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)，使用ABAQUS有限元軟件對降雨入滲的滲

3、流場進(jìn)行仿真模擬。特別是本文借鑒非飽和土力學(xué)的基本概念，認(rèn)為在降雨初期及雨停后瀝青混凝土路面其實(shí)是處于一個非飽和狀態(tài)下的入滲及排水問題。
　　本文主要結(jié)論如下:
　?、偻ㄟ^對動水壓力和滑水現(xiàn)象的分析及動水壓力的理論計算，得出動水壓力與行車速度的平方成正比，也就是隨行車速度呈級數(shù)增長。
　?、趯﹂g斷級配的SMA-13、連續(xù)級配的AC-16與AC-20試件進(jìn)行滲透試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:孔隙率低于7％時，試件基本不漏水，空隙率

4、高于8％時，間斷級配的SMA-13的滲透系數(shù)要高于連續(xù)級配的AC-16而低于連續(xù)級配的AC-20，從這可以看出滲透系數(shù)的大小跟級配類型、骨架結(jié)構(gòu)和和最大粒徑有關(guān)，細(xì)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，最大粒徑也是影響空隙率的一大因素，最大粒徑越大，之間形成的空隙率越大。所以隨著最大公稱粒徑的增加，混合料的滲透系數(shù)相應(yīng)增大。
　　③面層的壓實(shí)情況對雨水的入滲影響最明顯，壓實(shí)度的降低顯著加快路面及路基內(nèi)部水的入