本文關(guān)鍵詞：動(dòng)水壓力作用下瀝青路面水損壞研究

  更多相關(guān)文章： 瀝青路面 孔隙水壓力 測(cè)量方法 動(dòng)水沖刷 研究方法

【摘要】：動(dòng)態(tài)水作用是瀝青路面產(chǎn)生水損壞的重要原因,動(dòng)態(tài)水作用分為路表存在漫流水膜時(shí),動(dòng)載作用下水膜對(duì)瀝青上面層的動(dòng)水沖刷作用以及路面結(jié)構(gòu)空隙中的自由水受迫產(chǎn)生的空隙水壓力對(duì)瀝青混合料的沖刷、擠壓和泵吸作用。路表的動(dòng)水沖刷導(dǎo)致路面受荷處的瀝青膜剝離、礦料顆粒剝落,是導(dǎo)致渠化交通下產(chǎn)生轍槽的重要原因。在內(nèi)部孔隙水壓力的沖刷、泵吸、擠壓作用下,自由水不斷地進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,并增大路面結(jié)構(gòu)的空隙率,降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,破壞結(jié)構(gòu)的整體性。目前對(duì)孔隙水壓力作用下瀝青路面水損壞的研究主要集中于數(shù)值模擬,缺乏實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。另外,由于受測(cè)量方法不合理或是傳感器響應(yīng)頻率低等諸多方面因素的影響,現(xiàn)有的少量測(cè)量實(shí)驗(yàn),結(jié)果并不理想。對(duì)于實(shí)際瀝青路面內(nèi)部孔隙水壓力的傳播規(guī)律,目前尚沒(méi)有系統(tǒng)性的研究,尤其是孔隙水壓力呈現(xiàn)出周期性衰減的規(guī)律,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的研究并沒(méi)有給出系統(tǒng)性的合理解釋。對(duì)于路表動(dòng)水沖刷下瀝青路面的水損壞,沒(méi)有系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)。相關(guān)的研究多集中于通過(guò)開發(fā)相應(yīng)的能夠產(chǎn)生動(dòng)水作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并通過(guò)設(shè)備研究動(dòng)水沖刷下瀝青混合料各方面指標(biāo)的變化情況。這些設(shè)備存在共同的缺點(diǎn),就是不能更有效的模擬汽車高速行駛下瀝青路面受到的動(dòng)水沖刷作用。基于此,文章建立了簡(jiǎn)化模型,計(jì)算了特定條件下飽水瀝青路面內(nèi)部空隙中產(chǎn)生的孔隙水壓力并分析孔隙水壓力的傳播規(guī)律、影響因素。設(shè)計(jì)了孔隙水壓力的測(cè)量方法,并開發(fā)了測(cè)量模型。該方法對(duì)路面結(jié)構(gòu)擾動(dòng)小、傳感器存活率高,測(cè)量結(jié)果精確。通過(guò)該方法測(cè)量了不同車速下瀝青路面結(jié)構(gòu)的孔隙水壓力并通過(guò)水擊波的相關(guān)原理對(duì)空隙水壓力的周期性進(jìn)行了分析。開發(fā)了室內(nèi)瀝青面層材料動(dòng)水沖刷實(shí)驗(yàn)設(shè)備,該設(shè)備集成了控溫系統(tǒng)、動(dòng)水發(fā)生系統(tǒng)、車速模擬系統(tǒng)等。提出了動(dòng)水沖刷作用下,瀝青混合料水損壞的評(píng)價(jià)指標(biāo)—坑槽深度,分析了動(dòng)水沖刷作用下瀝青混合料的水損壞情況。通過(guò)新評(píng)價(jià)指標(biāo)分析了硅烷偶聯(lián)劑對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性改善作用。
【關(guān)鍵詞】：瀝青路面 孔隙水壓力 測(cè)量方法 動(dòng)水沖刷 研究方法
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416.217;U418.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 空隙水壓力的作用機(jī)理分析18-28
• 2.1 流體力學(xué)的基本理論18-20
• 2.1.1 描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法18-19
• 2.1.2 流體力學(xué)的基本方程19-20
• 2.2 移動(dòng)荷載下自由水的作用分析20-23
• 2.2.1 移動(dòng)荷載的處理20-21
• 2.2.2 動(dòng)態(tài)自由水的作用形式21-23
• 2.3 連通孔隙中動(dòng)水壓力的理論分析23-27
• 2.3.1 簡(jiǎn)化模型的建立23-24
• 2.3.2 孔隙水壓力的簡(jiǎn)化推導(dǎo)24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 孔隙水壓力的實(shí)地測(cè)量及變化規(guī)律分析28-48
• 3.1 傳感器的選擇28-32
• 3.1.1 壓阻傳感器的傳感原理28-29
• 3.1.2 壓阻傳感器的特點(diǎn)及應(yīng)用29-30
• 3.1.3 對(duì)傳感器的參數(shù)要求30-32
• 3.2 常用測(cè)量方法介紹32-33
• 3.3 孔隙水壓力測(cè)量方法設(shè)計(jì)33-35
• 3.3.1 材料準(zhǔn)備34
• 3.3.2 模型組裝34-35
• 3.4 孔隙水壓力的實(shí)地測(cè)量35-36
• 3.4.1 測(cè)量模型的現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)35-36
• 3.4.2 數(shù)據(jù)采集36
• 3.5 數(shù)據(jù)分析36-47
• 3.5.1 孔隙水壓力變化規(guī)律的整體分析36-38
• 3.5.2 車速與最大孔隙水壓力之間的關(guān)系38-40
• 3.5.3 各車速下孔隙水壓力的變化規(guī)律40-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 動(dòng)水沖刷作用下瀝青混合料損傷評(píng)價(jià)方法研究48-74
• 4.1 面層材料動(dòng)水沖刷試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀的開發(fā)48-51
• 4.1.1 開發(fā)背景及開發(fā)思路48-49
• 4.1.2 面層材料動(dòng)水沖刷試驗(yàn)儀的主要模塊介紹49-50
• 4.1.3 動(dòng)水沖刷實(shí)驗(yàn)機(jī)的工作原理50-51
• 4.2 動(dòng)水沖刷馬歇爾試件實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)51-54
• 4.2.1 總體方案51-52
• 4.2.2 變量值的選取52-54
• 4.3 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)54-59
• 4.3.1 原材料的性能指標(biāo)54-55
• 4.3.2 礦料級(jí)配類型的選取55-56
• 4.3.3 最佳瀝青含量的確定56-59
• 4.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集59-61
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析61-70
• 4.5.1 坑槽深度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-66
• 4.5.2 動(dòng)水沖刷下劈裂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析66-68
• 4.5.3 動(dòng)水沖刷后馬歇爾試件質(zhì)量損失分析68-69
• 4.5.4 浸泡作用對(duì)坑槽深度的影響69-70
• 4.6 硅烷偶聯(lián)劑對(duì)馬歇爾試件抗動(dòng)水沖刷性能的影響70-72
• 4.7 本章小結(jié)72-74
• 第5章 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 主要研究結(jié)論74-75
• 5.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：590346