非飽和滲透下瀝青混凝土路面內(nèi)部動(dòng)水壓力分布規(guī)律研究.pdf

1、分類號(hào)U416密級(jí)單位代碼10618學(xué)號(hào)11008027墨麼交通戈謦碩士學(xué)位論文論文題目：非飽和滲透下瀝青混凝土路面內(nèi)部動(dòng)水壓力分布規(guī)律研究StudyonUnsaturatedHydraulicAsphaltConcretePavementinternalhydrodynamicpressuredistribution研究生姓名：李榮導(dǎo)師姓名、職稱：李志勇副教授申請(qǐng)學(xué)位門類：工學(xué)專業(yè)名稱：道路與鐵道工程論文答辯日期：2013年06月05

2、日學(xué)位授予單位：重慶交通大學(xué)答辯委員會(huì)主席：梁乃興評(píng)閱人：王澤民2013年06月梅迎軍摘要環(huán)境和交通荷載直接作用于路面結(jié)構(gòu)，大自然的千變?nèi)f化和工業(yè)文明的不斷向前注定了這些作用的復(fù)雜性。公路等級(jí)的提高造成了車速的提高，使得動(dòng)水壓力成了不可忽視的因素。盡管人們或多或少地意識(shí)到了動(dòng)水的作用，但人們既不了解動(dòng)水壓力的大小，也不知道動(dòng)水壓力的作用過(guò)程。實(shí)際上，在動(dòng)水作用的問(wèn)題上，人們難以給出十分自信的回答。本文旨在揭示瀝青混凝土路面內(nèi)部動(dòng)水壓力分

3、布規(guī)律，首先介紹了多孔介質(zhì)理論，對(duì)瀝青路面滲流性進(jìn)行分析，并認(rèn)為瀝青混凝土的滲流符合達(dá)西定律，從而自主研發(fā)了室內(nèi)變水頭滲透儀，通過(guò)滲流實(shí)驗(yàn)，獲得了瀝青混凝土在不同孑L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。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)，使用ABAQUS有限元軟件對(duì)降雨入滲的滲流場(chǎng)進(jìn)行仿真模擬。本文主要結(jié)論如下：①通過(guò)對(duì)動(dòng)水壓力和滑水現(xiàn)象的分析及動(dòng)水壓力的理論計(jì)算，得出動(dòng)水壓力與行車速度的平方成正比，也就是隨行車速度呈級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。②結(jié)

4、合達(dá)話定律，自制了變水頭滲透儀，側(cè)壁采用防水泥密封，很好的解決了以往變水頭滲透儀的側(cè)壁漏水問(wèn)題，并對(duì)滲透儀進(jìn)行了改進(jìn)研發(fā)出了加壓滲透儀。③對(duì)間斷級(jí)配的SMA13、連續(xù)級(jí)配的AC16與AC20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(shí)，試件基本不漏水，空隙率高于8％時(shí)，間斷級(jí)配的SMA13的滲透系數(shù)要高于連續(xù)級(jí)配的Ac一16而低于連續(xù)級(jí)配的Ac一20，從這可以看出滲透系數(shù)的大小跟級(jí)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

5、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。④通過(guò)ABAQUS有限元軟件來(lái)模擬降雨入滲過(guò)程中路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的變化過(guò)程，分別模擬了豎向應(yīng)力分布，土壤的等效塑性應(yīng)變分布，孔隙壓力分布，當(dāng)降雨開始后，瀝青路面結(jié)構(gòu)隨著降雨時(shí)間的增加，路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。豎向應(yīng)力、土壤的等效塑性應(yīng)變、孔隙壓力都隨著降雨的持續(xù)迅速增大，若