雙層排水瀝青路面空隙衰變研究
發(fā)布時間：2021-01-18 15:10
排水瀝青路面通常將空隙率大的瀝青混合料（一般為18%25%）用于路面結構的上面層（或上面層與中面層同用）作為排水層,具有良好的排水降噪功能。然而隨著排水瀝青路面的廣泛應用,其耐久性問題逐漸突出,主要表現(xiàn)為空隙結構的衰變。排水瀝青路面在使用過程中承受車輛荷載的作用,瀝青混合料會呈現(xiàn)壓密的趨勢,導致瀝青路面整體的空隙率逐漸變小。除此之外,路表灰塵、汽車在行駛過程中的丟棄物和路邊周邊環(huán)境產(chǎn)生的垃圾都有可能進入路面空隙結構造成阻塞,造成在使用若干年后排水瀝青路面空隙結構發(fā)生衰變從而喪失部分排水降噪功能。為了改善目前排水瀝青路面的應用問題,國內(nèi)引進了雙層排水瀝青路面。雙層排水瀝青路面,被稱為“第二代排水瀝青路面”,由一層薄的空隙較細的排水瀝青上面層和其下一層厚的空隙較粗糙的排水瀝青下面層組成。由于雙層排水瀝青路面在我國尚處于試驗階段,急需結合我國國情和地區(qū)特征進行相關設計理論的研究。鑒于車輛荷載和揚塵阻塞造成的空隙衰變是單層排水路面使用過程中的主要病害,所以文章對雙層排水路面的空隙衰變規(guī)律進行研究,為雙層排水路面的應用和養(yǎng)護提供理論基礎。首先,本文基于江西廣吉高速公路試驗段...
【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：93 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
遂資眉高速公路雙層排水瀝青路面結構圖
國內(nèi)對排水瀝青混合料空隙的研究多集中于空隙分布形態(tài)的研究:葉銘欽通過對瀝青混合料CT掃描的結果進行影像分析,通過量化連通空隙率、半連通空隙率及封閉空隙率,發(fā)現(xiàn)空隙中大部分為連通空隙,占空隙總量99%以上,同時不同擊實次數(shù)形成的空隙分布亦不同[22]。張嘉林以空隙等效直徑、空隙輪廓分維數(shù)與空隙面積分維數(shù)等指標分析空隙在空間的分布特性及規(guī)律,并建立了排水排水瀝青混合料的空隙級配圖,發(fā)現(xiàn)瀝青混合料橫向排水能力大于豎向排水能力[23]。王鴻博采用斷面直接觀測法,利用計算機技術對瀝青混凝土空隙孔徑大小進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)等效面積圓孔徑0~0.5mm的小空隙占據(jù)總空隙的絕大部分,1mm以上的大尺寸空隙分布比較離散,數(shù)量不多,但對排水性能的發(fā)揮起著關鍵作用[24]。裴建中等通過將X射線圖像處理技術與分形理論相結合,分析礦料級配對瀝青混合料空隙分布特性的影響,發(fā)現(xiàn)隨著空隙率的降低,空隙等效直徑逐漸減小,同時空隙輪廓分維數(shù)不斷增大[25]。趙永利摒棄了傳統(tǒng)將空隙分為開口空隙和閉口空隙的分類方法,利用真空密度儀提出了新的測試方法,將瀝青混合料空隙結構分為邊界空隙、外部空隙、內(nèi)部空隙和極限空隙,如圖1.4所示:邊界空隙反映了瀝青路面的構造深度,外部空隙是混合料滲水和排水的主要通道,內(nèi)部空隙和瀝青膜厚度與瀝青混合料的水穩(wěn)定性有關,而極限空隙含量較小,并且在通常水壓力下水分無法進入,可以認為是無害孔[26]。
趙永利摒棄了傳統(tǒng)將空隙分為開口空隙和閉口空隙的分類方法,利用真空密度儀提出了新的測試方法,將瀝青混合料空隙結構分為邊界空隙、外部空隙、內(nèi)部空隙和極限空隙,如圖1.4所示:邊界空隙反映了瀝青路面的構造深度,外部空隙是混合料滲水和排水的主要通道,內(nèi)部空隙和瀝青膜厚度與瀝青混合料的水穩(wěn)定性有關,而極限空隙含量較小,并且在通常水壓力下水分無法進入,可以認為是無害孔[26]。袁媛用體積法和水中重法分別測定排水瀝青混合料的空隙率和有效空隙率,發(fā)現(xiàn)有效空隙率隨空隙率的增加而線性增加,滲透系數(shù)隨空隙率的增大而增大,與空隙率、有效空隙率呈二次函數(shù)關系[27]。關彥斌建立了透水性瀝青混合料級配組成設計,認為透水性瀝青混合料的性能指標隨著混合料孔隙率的增大隨之減小,為了保證透水性瀝青混合料的滲透性,混合料的空隙率不應小于15%[28]。吳浩等采用分形理論研究排水瀝青路面空隙分形特征與其路用性能之間的關系,發(fā)現(xiàn)空隙率、空隙輪廓分形維數(shù)等參數(shù)可以分析排水瀝青混合料的空隙分布情況,可以用以反映排水瀝青混合料的性能,并建立了空隙率與劈裂抗拉強度、空隙輪廓分形維數(shù)與劈裂抗拉強度以及空隙輪廓分形維數(shù)與瀝青混合料滲透系數(shù)的關系[29]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于CT數(shù)字圖像處理的瀝青混合料車轍試件空隙特征測定[J]. 盧愷,王勁松,陳振富,吳旦,劉清. 公路工程. 2017(06)
[2]雙層排水路面的滲水性能測試與分析[J]. 于秀軍,錢海濤. 北方交通. 2017(05)
[3]不同水泥摻量泡沫瀝青冷再生混合料細微觀空隙分布特征[J]. 劉青. 公路工程. 2016(05)
[4]基于常水頭滲透試驗的PAC排水和抗堵塞能力[J]. 王宏暢,葛輝,周明剛. 東南大學學報(自然科學版). 2016(01)
[5]雙層排水降噪瀝青路面下面層混合料試驗研究[J]. 袁譽飛,白曉瑾,王立圓,張敏. 中外公路. 2014(03)
[6]雙層排水路面在遂資眉高速公路工程中的應用[J]. 王毅,唐國奇,魏娟,張姣,廖飛. 交通科技. 2014(02)
[7]雙層多孔瀝青路面關鍵技術分析[J]. 郭鋒,侯曙光. 華東公路. 2013(02)
[8]不同成型方法和級配的瀝青混合料內(nèi)部空隙特征[J]. 王聰,郭乃勝,趙穎華,譚憶秋. 吉林大學學報(工學版). 2014(01)
[9]排水性瀝青混凝土路面機能恢復車的應用[J]. 李交,閆國杰,馬利志,閆玉奎,胡睿,赫振華,徐韻淳. 公路. 2010(12)
[10]多孔瀝青混合料空隙特征與路用性能關系[J]. 吳浩,張久鵬,王秉綱. 交通運輸工程學報. 2010(01)
博士論文
[1]基于江西南部地區(qū)溫度條件的瀝青路面健康性能預測[D]. 劉圣潔.長安大學 2015
[2]大孔隙瀝青路面的透水機理及結構設計研究[D]. 關彥斌.北京交通大學 2008
[3]瀝青混合料的結構組成機理研究[D]. 趙永利.東南大學 2005
碩士論文
[1]基于X-ray CT技術的瀝青混合料細觀結構虛擬力學試驗研究[D]. 焦麗亞.東南大學 2016
[2]基于PFC3D的瀝青混合料虛擬試驗研究[D]. 張垚.東南大學 2015
[3]多空隙瀝青混合料堵塞行為特性研究[D]. 周明剛.南京林業(yè)大學 2014
[4]高速公路路面沉積物及徑流污染特性研究[D]. 徐沛斌.湖南大學 2013
[5]多孔瀝青路面微觀力學特性與空隙衰變行為研究[D]. 常明豐.長安大學 2009
[6]多孔排水瀝青混合料空隙精細描述與分布特性研究[D]. 張嘉林.長安大學 2008
[7]多孔瀝青混凝土配制技術研究[D]. 王鴻博.東南大學 2006
[8]大孔隙排水瀝青混合料組成設計及性能研究[D]. 袁媛.長安大學 2005
本文編號：2985165
【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：93 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
遂資眉高速公路雙層排水瀝青路面結構圖
國內(nèi)對排水瀝青混合料空隙的研究多集中于空隙分布形態(tài)的研究:葉銘欽通過對瀝青混合料CT掃描的結果進行影像分析,通過量化連通空隙率、半連通空隙率及封閉空隙率,發(fā)現(xiàn)空隙中大部分為連通空隙,占空隙總量99%以上,同時不同擊實次數(shù)形成的空隙分布亦不同[22]。張嘉林以空隙等效直徑、空隙輪廓分維數(shù)與空隙面積分維數(shù)等指標分析空隙在空間的分布特性及規(guī)律,并建立了排水排水瀝青混合料的空隙級配圖,發(fā)現(xiàn)瀝青混合料橫向排水能力大于豎向排水能力[23]。王鴻博采用斷面直接觀測法,利用計算機技術對瀝青混凝土空隙孔徑大小進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)等效面積圓孔徑0~0.5mm的小空隙占據(jù)總空隙的絕大部分,1mm以上的大尺寸空隙分布比較離散,數(shù)量不多,但對排水性能的發(fā)揮起著關鍵作用[24]。裴建中等通過將X射線圖像處理技術與分形理論相結合,分析礦料級配對瀝青混合料空隙分布特性的影響,發(fā)現(xiàn)隨著空隙率的降低,空隙等效直徑逐漸減小,同時空隙輪廓分維數(shù)不斷增大[25]。趙永利摒棄了傳統(tǒng)將空隙分為開口空隙和閉口空隙的分類方法,利用真空密度儀提出了新的測試方法,將瀝青混合料空隙結構分為邊界空隙、外部空隙、內(nèi)部空隙和極限空隙,如圖1.4所示:邊界空隙反映了瀝青路面的構造深度,外部空隙是混合料滲水和排水的主要通道,內(nèi)部空隙和瀝青膜厚度與瀝青混合料的水穩(wěn)定性有關,而極限空隙含量較小,并且在通常水壓力下水分無法進入,可以認為是無害孔[26]。
趙永利摒棄了傳統(tǒng)將空隙分為開口空隙和閉口空隙的分類方法,利用真空密度儀提出了新的測試方法,將瀝青混合料空隙結構分為邊界空隙、外部空隙、內(nèi)部空隙和極限空隙,如圖1.4所示:邊界空隙反映了瀝青路面的構造深度,外部空隙是混合料滲水和排水的主要通道,內(nèi)部空隙和瀝青膜厚度與瀝青混合料的水穩(wěn)定性有關,而極限空隙含量較小,并且在通常水壓力下水分無法進入,可以認為是無害孔[26]。袁媛用體積法和水中重法分別測定排水瀝青混合料的空隙率和有效空隙率,發(fā)現(xiàn)有效空隙率隨空隙率的增加而線性增加,滲透系數(shù)隨空隙率的增大而增大,與空隙率、有效空隙率呈二次函數(shù)關系[27]。關彥斌建立了透水性瀝青混合料級配組成設計,認為透水性瀝青混合料的性能指標隨著混合料孔隙率的增大隨之減小,為了保證透水性瀝青混合料的滲透性,混合料的空隙率不應小于15%[28]。吳浩等采用分形理論研究排水瀝青路面空隙分形特征與其路用性能之間的關系,發(fā)現(xiàn)空隙率、空隙輪廓分形維數(shù)等參數(shù)可以分析排水瀝青混合料的空隙分布情況,可以用以反映排水瀝青混合料的性能,并建立了空隙率與劈裂抗拉強度、空隙輪廓分形維數(shù)與劈裂抗拉強度以及空隙輪廓分形維數(shù)與瀝青混合料滲透系數(shù)的關系[29]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于CT數(shù)字圖像處理的瀝青混合料車轍試件空隙特征測定[J]. 盧愷,王勁松,陳振富,吳旦,劉清. 公路工程. 2017(06)
[2]雙層排水路面的滲水性能測試與分析[J]. 于秀軍,錢海濤. 北方交通. 2017(05)
[3]不同水泥摻量泡沫瀝青冷再生混合料細微觀空隙分布特征[J]. 劉青. 公路工程. 2016(05)
[4]基于常水頭滲透試驗的PAC排水和抗堵塞能力[J]. 王宏暢,葛輝,周明剛. 東南大學學報(自然科學版). 2016(01)
[5]雙層排水降噪瀝青路面下面層混合料試驗研究[J]. 袁譽飛,白曉瑾,王立圓,張敏. 中外公路. 2014(03)
[6]雙層排水路面在遂資眉高速公路工程中的應用[J]. 王毅,唐國奇,魏娟,張姣,廖飛. 交通科技. 2014(02)
[7]雙層多孔瀝青路面關鍵技術分析[J]. 郭鋒,侯曙光. 華東公路. 2013(02)
[8]不同成型方法和級配的瀝青混合料內(nèi)部空隙特征[J]. 王聰,郭乃勝,趙穎華,譚憶秋. 吉林大學學報(工學版). 2014(01)
[9]排水性瀝青混凝土路面機能恢復車的應用[J]. 李交,閆國杰,馬利志,閆玉奎,胡睿,赫振華,徐韻淳. 公路. 2010(12)
[10]多孔瀝青混合料空隙特征與路用性能關系[J]. 吳浩,張久鵬,王秉綱. 交通運輸工程學報. 2010(01)
博士論文
[1]基于江西南部地區(qū)溫度條件的瀝青路面健康性能預測[D]. 劉圣潔.長安大學 2015
[2]大孔隙瀝青路面的透水機理及結構設計研究[D]. 關彥斌.北京交通大學 2008
[3]瀝青混合料的結構組成機理研究[D]. 趙永利.東南大學 2005
碩士論文
[1]基于X-ray CT技術的瀝青混合料細觀結構虛擬力學試驗研究[D]. 焦麗亞.東南大學 2016
[2]基于PFC3D的瀝青混合料虛擬試驗研究[D]. 張垚.東南大學 2015
[3]多空隙瀝青混合料堵塞行為特性研究[D]. 周明剛.南京林業(yè)大學 2014
[4]高速公路路面沉積物及徑流污染特性研究[D]. 徐沛斌.湖南大學 2013
[5]多孔瀝青路面微觀力學特性與空隙衰變行為研究[D]. 常明豐.長安大學 2009
[6]多孔排水瀝青混合料空隙精細描述與分布特性研究[D]. 張嘉林.長安大學 2008
[7]多孔瀝青混凝土配制技術研究[D]. 王鴻博.東南大學 2006
[8]大孔隙排水瀝青混合料組成設計及性能研究[D]. 袁媛.長安大學 2005
本文編號：2985165
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