贫混凝土透水基层的排水能力

为研究路面内部排水能力的计算方法、基层渗透系数取值方法以及路面内部退水时间,采用较大尺寸的试验板进行了透水基层排水能力的模拟试验研究,并通过研究变水头时不同坡度、不同孔隙率下的路面退水时间,建立了退水时间、退水百分比、孔隙率和坡度之间的回归公式。研究结果表明:在恒水头条件下,当基层底面水平时,基层的排水能力为达西定律计算值的1/2;当基层底面坡度为s时,基层的排水能力q可近似为q=kh1s;试件的垂直渗透系数和基层渗透系数的概念及数值不同,可以通过修正试件室内垂直渗透系数来获得路面基层渗透系数。建立的回归公式为最终确定路面内部的排水时间标准提供了依据。     

设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面结构分析及设计

设沥青稳定排水基层(ATPB)能将进入路面结构内的水分迅速排除到路面外,提高路面结构承载能力,同时可抑制半刚性基层沥青混凝土路面的反射裂缝,延长使用寿命.首先对沥青混凝土路面内部设计渗入量进行分析研究,建立ATPB混合料有效空隙率Vα最小值与沥青混凝土路面内部设计渗入率Iα(cm3/hcm2缝)、排水基层厚度h(cm)和路面纵坡Iz(%)的多元回归模型.其次对设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面进行力学分析,建立沥青下面层层底弯拉应力σx与排水基层模量E(Mpa)、厚度h(m)、与沥青混凝土面层之间接触参数α的多元回归模型,并提出设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面的设计指标.进而提出满足排水功能与结构强度的ATPB的厚度设计方法,并将其成功应用于盐通高速公路试验路ATPB的厚度设计.     

考虑结构内部排水的沥青路面边缘排水系统设计

文章考虑了路面结构内部排水的重要作用,以路面内部排水系统中各项设施的泄水能力应足以排除渗入路面结构内的自由水为设计原则,通过水力计算确定设置路面边缘排水系统的设计流量,进而确定排水管的布设间距和结构尺寸。     

水泥稳定碎石排水基层试验路铺筑与检测分析

通过上海浦东新区远东大道修建的沥青面层内部排水试验路段，采用水泥稳定碎石做排水基层，阐述了该结构排水系统的施工过程，排水设施布置方案以及材料规格等并作了简要评价，对排水基层孔隙率的测试，渗透系数检测和渗入量的计算验证了路面渗入水的排水性能。     

多孔隙贫砼排水基层材料渗透性能研究

在总结对比国内外排水基层的实际应用,分析路面排水特点和达西定律的适用条件的基础上,提出了水泥砼路面排水基层的配合比设计,并用改进的渗透仪对该排水基层的渗透系数进行了测试;最后对该排水基层材料进行了强度试验,验证其路用性能。     

级配碎石排水性能及基层排水系统研究

在半刚性底基层和面层之间设置级配碎石基层,可有效解决半刚性基层沥青路面结构排水性能差的缺陷。采用自行研制的渗透仪测试了6种不同空隙率级配碎石的渗透系数,计算了自由水在级配碎石基层的渗流时间和渗流路径,用路面渗水仪比较分析了级配碎石和水泥稳碎石的透水效果,设计了两种路面内部基层排水系统。结果表明,渗透系数与空隙率有很好的相关性,随着空隙率增加,级配碎石的渗透系数增加;渗入水在路面结构内的渗流时间缩短,排水性能提高;级配碎石基层具有良好的排水效果,可减少水损害的发生。通过设计的基层排水系统,可将级配碎石基层中的水排出路面结构以外。     

路面防渗水的几点考虑

在沥青面层中加入土木织物增强抗渗能力；通过改善集料的级配组成使路面基层具有透水能力，通过水力计算确定排水基层厚度；合理配置基层结构，建立完善的渗入水排出通道，从而解决防渗水问题。     

降雨入渗条件下新型路面排水系统性能研究

为实现路面结构快速有效排水,基于非饱和渗流理论,提出采用复合土工合成排水材料的新型路面排水系统,该系统由三部分组成,从上而下依次为水力传导层、毛细防渗层和隔离层。开展了新型路面排水系统模型试验和数值模拟分析以研究降雨入渗条件下新型路面排水系统性能;模型试验通过在路面结构的基层和路基分别设置张力计,实时监测基层和路基基质吸力变化;采用控制变量方法,建立考虑非饱和渗流的数值分析模型,分析新型路面排水系统设置位置、厚度、坡度对排水性能的影响。研究结果表明:新型路面排水系统可将入渗水快速有效排除,基层材料在试验过程始终处于非饱和状态,并在降雨停止后第10min基层的基质吸力开始回升;新型路面排水系统能够防止水下渗至路基,降雨过程中路基土的吸力始终保持在初始吸力值;采用新型路面排水系统时,基层体积含水率在降雨过程中不断上升但未达到饱和体积含水率,在降雨停止后基层体积含水率呈现小幅下降,路基体积含水率则保持不变;在面层和基层之间、基层和路基之间均设置新型路面排水系统更有利于控制基层吸力和体积含水率;增加新型路面排水系统厚度和坡度可在一定程度上减小基层材料的含水量,提高基层承载比;研究成果可为新型路面排水系统工程应用提供理论依据。     

基于荷载应力灰关联分析的沥青冷再生路面结构与材料设计

基于灰关联方法,采用有限元方法对沥青冷再生路面结构的荷载应力进行计算分析,探讨了该路面结构与材料设计及其优化方法,结果表明:沥青层厚度对沥青再生结构的应力及弯沉影响最为显著,其次是再生基层厚度,再次是废料掺量,摩擦系数影响最小。再生基层中废料掺量30%、沥青层厚度8cm、再生基层厚度18cm、沥青层与再生基层间的摩擦系数0.5时,为最优结构与材料设计组合。     

水稳碎石沥青路面基层最小厚度研究

通过对水泥稳定级配碎石材料进行弯拉疲劳试验,得到了水泥稳定级配碎石的疲劳方程;建立不同结构层厚度下的路面结构模型,分析了水稳碎石基层沥青路面在不同标准轴载作用次数下的结构响应,确定了弯沉和结构疲劳寿命分别控制下的水稳碎石基层最小厚度,面层厚度为5、10、15cm时,基层最小厚度分别为32.3、34.2、36.5cm。基层最小厚度结果表明,面层厚度5cm时,基层最小厚度的有效控制指标为结构层疲劳寿命;面层厚度10、15cm时为弯沉。     

带边缘排水系统的排水性基层路面结构排水性能分析

为了分析带边缘排水系统的排水性基层路面结构的排水效果,基于非饱和渗流理论,对高速公路路面结构降雨入渗进行数值模拟分析,建立了二维路面结构渗流分析模型,并采用AASHTO评价指标t50进行排水性能评价.结果表明:在没有内部排水系统的路面结构中雨水排出很慢,并会在基层与底基层中长时间滞留;带边缘排水系统的排水性基层路面结构...     

福建高速公路沥青路面排水体系数值分析

福建省多雨潮湿,降雨对高速公路沥青路面性能和行车安全影响非常大。福建省在研究和长期实践基础上形成了非常有特色的沥青路面排水体系,为了检验其有效性,进行了高速公路沥青路面排水体系的数值分析。基于Biot动态固结理论的Lagrange有限差分方法,建立了路域3D模型。考虑降雨、表面径流、路面结构内部及地下水流动等因素,进行了超高缓和段路表集水状况、路面结构内部层底集水深度和孔隙动水压力、路面边部排水和中央分隔带排水设施排水能力进行模拟分析。分析时考虑了动态移动荷载、动水场作用下的多孔路面结构的动态流固耦合,但计算时不考虑蒸发作用。结果表明:(1)采用移动路脊法设计后,超高缓和段的路表雨天集水次数可减少85.7%;(2)组合式基层沥青路面结构自由水完全排出时间为0～5 d;与半刚性基层沥青路面结构相比较,组合式基层沥青路面结构中沥青层底无自由水天数可增加180%,同时沥青层层底孔隙动水压力相应可降低73.5%;(3)福建高速公路排水设施排水能力均有一定富裕,路基顶面横向排水管、碎石透水层、级配碎石层底横向排水管、集水井和缝隙式纵向排水沟的排水最小富裕度分别为96.7%,95.1%,73.5%,41.3%和26.9%;(4)根据数值分析结果,可以对排水设施尺寸或设置间距等进一步完善。     

基于动力特性的典型沥青路面性能评价与结构优化

为研究动态荷载作用下沥青路面的力学特性及其使用性能,以Abaqus有限元软件为平台,建立沥青路面三维有限元动力分析模型,对比分析3种典型沥青路面结构的动力行为特征,进行路面性能评价,并开展沥青路面的结构组合优化分析。研究结果表明:随基层厚度增加,各动力响应量表现为路表弯沉、底基层层底应力和路基顶压应变逐步递减;面层层底应变和层间剪应力逐渐减小,并且随厚度增加,其变化逐渐减弱;当基层厚度20cm,底基层承担较大弯拉应力,随基层厚度增大,基层逐渐成为主要承重层;半刚性路面(S1)整体刚度大,并能较好地抑制沥青层开裂及路基永久变形,倒装式路面(S2)的各项动力力学指标均处于不利状态,组合式路面(S3)的沥青层剪应力指标最优;采用动力指标与结构参数之间的正、负相关性及其显著性分析方法可更直观判别路面结构优化方向,为改善路面受力状态,对S1结构应提高基层厚度、降低面层模量,对S2结构应提高基层厚度,对S3结构应提高基层厚度与面层模量。     

中央分隔带降水试验分析

通过自制的人工降水仪器,在常德—吉首高速公路路面现场进行中央分隔带降雨试验。通过试验分析了中央分隔带填土的初始含水量和空隙率与排水情况之间的联系,即中央分隔带填土初始含水量和孔隙比越大水渗透的速度越快,横向排水管的出水时间越短。估算出中央分隔带的排水量与降水量的比值,以此来评估中央分隔带的排水能力与效率。阐述了该路段的中央分隔带在排水设计和施工方面存在的问题,并且提出改善中央分隔带排水的建议:(1)在横向排水管埋设的位置设计小窨井,以便于清理,并保证横向排水管的排水能力;(2)可将中央分隔带汇水直接排入人孔,在每个人孔处须预埋管径能满足流量要求的横向排水管;(3)改变中央分隔带内渗沟集水井尺寸,增大集水井的汇水能力,并及时将集水井中的水排出路基外。     

上海沪青平公路水泥稳定碎石排水基层施工工艺

为了探讨路面排水基层的施工方法，并观察其使用效果。在上海沪青平一级公路上修建一段水泥面层下的内部排水试验路，采用10cm的水泥稳定碎石做排水基层。使沿路面下渗的水分，进入多孔隙的水泥稳定碎石排水基层面排出道路结构外。本文综合国外修建水泥稳定碎石排水基层施工工艺的经验和研究成果，并在成功修建上海浦东远东大道沥青面层下内部排水试验路的基础上，继续探索适合上海地区水泥面层下的设置水泥稳定碎石排水基层排水系统的施工工法，从而为内部排水系统的广泛运用积累经验。     

路面结构的内部排水设施

讨论路面结构的内部排水设施介绍边缘排水和透水层两种内部排水布置方案以及对组成材料的要求，论述确定设施所需尺寸的不材料渗透性要求的水力计算方法，并提出了表面水设计渗入率的建议值和渗入量的估算方法。     

水泥稳定碎石排水基层级配和胶浆设计

水泥稳定碎石排水基层作为路面内部排水设施的主要形式被广泛应用.碎石材料的级配和水泥胶浆的性能是影响其排水功能和力学性能的两个主要因素,分别针对这两部分进行材料设计.采用CBR和动载压人试验对级配进行筛选.采用正交设计的试验方法,研究了各组分材料对材料的7d和28 d的抗压、抗折强度的影响,并用功效系数法确定满足多项指标要求的优化配合比方案.最后测试了所设计排水基层材料的体积指标和力学性能.试验结果表明.所设计排水基层材料满足排水功能和力学要求.     

排水性沥青混合料渗透系数测试研究

为了对排水性沥青混合料的透水能力进行测评,分析影响沥青混合料透水能力的各种因素,使用了自行研制的渗透系数测试仪进行测试。通过对不同空隙率、级配、沥青品质试件的测试,发现空隙率与沥青混合料的渗透系数有着良好的相关性;空隙率相同的条件下,集料粒径越大,混合料的渗透系数越大;沥青品质对混合料的渗透系数影响不大。结果表明:空隙率可以作为沥青混合料渗透系数的控制指标,集料的最大粒径、2.36mm筛孔的通过率都是影响渗透系数的重要因素;测试得出排水性沥青混合料的合理水力坡度应小于等于0.03,渗透系数大于1.5×10-2cm/s可以作为评价排水性沥青混合料渗透能力的指标。     

沥青稳定碎石排水基层施工工艺

为了探讨路面排水基层的施工方法，并观察其使用效果，在上海浦东新区远东大道修建一段沥青层内部排水试验路，采用沥青稳定碎石做排水基层。使沿路面下渗的水分，进入多孔隙的排水基层而出道路结构外。本文综合国外修建路面内部排水基层施工工艺的经验和研究成果，探索适合上海地区路面设置沥青稳定碎石基层排水系统的施工工法，从而为沥青稳定碎石基层的广泛运用积累经验。     

沥青稳定排水基层厚度设计方法

通过对排水基层结构强度要求和功能要求进行分析，提出满足两方面的沥青稳定排水基层厚度设计方法，并通过一个具体的路面结构设计实例进行沥青稳定排水基层厚度设计。为新建高速公路排水基层的设计提供了实用方法。