基于多孔介质理论的高速公路中央分隔带雨水渗流规律研究

水损坏病害是高速公路沥青路面常见病害之一,其中雨水通过中央分隔带渗透至路面结构是引起水损坏的重要原因。建立高速公路沥青路面中央分隔带雨水渗流模型,模拟了不同降雨强度和不同时间下中央分隔带及路面结构中雨水渗流状况,分析中央分隔带雨水渗流影响深度和广度,提出了中央分隔带排水设计方案。结果表明,中央分隔带雨水渗流集中区域横向位于内侧行车道,深度方向主要位于面层至底基层范围内。     

水泥混凝土路面板底脱空区域动水压力分布特性研究

脱空区滞留水在车辆荷载作用下形成的动水压力,是造成水泥混凝土路面破坏较为严重的主要原因之一。为分析脱空区滞留水产生动水压力的分布特性,建立含脱空区水泥混凝土路面-滞留水双向流固耦合计算模型,并对车辆行车位置、行车速度、轴载、脱空区面积等因素对动水压力的影响进行分析。结果表明,脱空区内形成的动水压力是由车辆荷载特征和脱空区几何形态等多因素综合决定的。动水压力沿着出口方向呈三次方减小关系,其最大值发生在内部尖端处。当车轮作用在路面板边缘时,动水压力值最大,此时对路面的破坏最严重。车辆行驶速度、轴载、脱空区面积是影响动水压力的3个重要因素,动水压力大小与行驶速度呈二次方增加关系,与轴载呈线性增加关系,与脱空区面积呈三次多项式增加关系。采取交通管制措施,降低车辆行驶速度和轴载,并及时采取灌浆或注浆等修补措施,可有效减缓动水压力引起的路面结构破坏。     

干旱区路面雨水集流与综合利用技术研究

研究了公路雨水利用的相关文献,依据水文资料和路面特性,分析了干旱区公路路面收集雨水的可能性和产流规律,在满足公路路基的设计规范要求的前提下,采用蒸发、渗透、径流、利用、排放等多种方式来完成对雨水的管理,提出了一套干旱区公路雨水综合利用体系,包含集雨子系统、蓄水子系统、下凹形土壤持水子系统和路域植被子系统等4个子系统。     

路面开槽灌缝技术

技术概述@@裂缝是沥青路面的常见病害,它是由于交通荷载、环境因素和路面材料及结构的影响,随着时间的推移而逐渐形成并扩展.裂缝形成后,雨水通过裂缝进入基层,在行车荷载的作用下形成动水对结构层形成冲刷,产生唧浆或基层松散等水损害,最终导致路面产生龟裂、坑槽等病害.路面出现裂缝不但影响路容的美观和行车舒适性,而且缩短路面的使用寿命.     

沥青混凝土路面水破坏的探讨与防治

对沥青路面早期水破坏现象的形成机理和影响因素进行了深入探讨，认为渗入并滞留在沥青面层内部的水是引起水破坏的重要原因。从路面设计和施工两个方面提出了沥青混凝土路面水破坏的防治措施。     

沥青混凝土路面水破坏的探讨与防治

对沥青路面早期水破坏现象的形成机理和影响因素进行了深入探讨,认为渗入并滞留在沥青面层内部的水是引起水破坏的重要原因.从路面设计和施工两个方面提出了沥青混凝土路面水破坏的防治措施.     

影响雨天行车安全的因素及对策

影响因素 雨天驾驶,影响安全的主要因素是能见度差和路面状况复杂。雨天雨水落在挡风玻璃和后视镜上模糊不清,加之潮湿路面光线反射．造成能见度大大降低。路面潮湿与车轮间形成水膜,直接影响车轮的摩擦系数,影响制动效能。     

水泥土劈裂抗拉强度试验研究

为了研究水泥土抗拉强度的增长特点,讨论影响水泥土抗拉强度的主要影响因素,试验采用劈裂试验分析不同水泥掺入比的水泥土在不同养护条件下的抗拉强度的变化情况,对比水泥土抗压性能,讨论水泥土抗拉性能随各因素变化的规律。通过观察破坏形式,分析试验结果,探究了影响水泥土抗拉强度的主要因素,分析了水泥土在不同养护条件下抗拉强度随水泥掺量和养护时间变化的一般规律以及氯化钠对水泥土强度增长作用机理。试验结果表明:在清水和氯化钠溶液不同养护条件下,水泥土抗拉强度均随其水泥掺量和养护时间的增加而增加;其中,清水条件下水泥土强度持续增加,达到60 d时趋于稳定;氯化钠溶液条件下水泥土早期强度有一定的促进作用,但后期对水泥土的抗拉强度具有腐蚀效应。     

光纤式结冰传感器探测沥青路面结冰过程

采用光纤式结冰传感器,利用凝冰实验室和高低温试验箱模拟路面结冰环境,测得了不同降水温度和路面温度条件下的路面结冰厚度和结冰完成时间以探测沥青路面的结冰过程.试验研究表明:采用光纤式结冰传感器测得电压-时间曲线主要分为2种类型,与结冰的厚度有关;路面结冰完成时间整体上随着路面温度的降低而减少,2℃以下的雨水温度在约-2℃的路面温度情况下,形成1 mm冰所需要的时间基本不超过10 min,能覆盖沥青路面的构造深度;结冰完成时间整体上随雨水温度增大而上升,4℃雨水在路面温度处于-1～-3℃条件下,形成6 mm以下冰的时间不会超过30 min.     

沥青路面集中排水影响分析与响应识别

如何通过路侧排水口将路面径流快速排出是路面集中排水设计需要解决的关键问题。为了分析路面宽度和坡度变化对集中排水的影响，准确识别集中排水条件下排水口泄流能力与影响范围，基于水动力学理论得到路面二维浅水方程，考虑降雨、地形、流体阻力等因素对路面径流变化的影响作用，建立路面径流运动变化分析模型，并采用实际观测数据对模型参数进行验证。结合实际工程建立路面数字高程模型，在设计降雨条件下，分析路幅宽度增加和坡度变化对路面径流深度分布和路面集中排水能力的影响作用，对比不同坡度组合下的路面排水量，并识别路侧排水口影响范围。研究结果表明：路面排水量、路面径流流速、路面径流汇流时间是路面集中排水研究需要考虑的重要方面；采用路缘石开口进行集中排水时，路侧缘石对路面径流的汇流过程具有明显的拦阻作用，路肩范围内出现壅水现象；较低的路缘石高度可以减少路侧壅水对外侧行车道的不利影响，进而提高路面行车安全；对于模拟条件下（横坡2%）的固定排水口布置形式，存在相应的排水最优路面纵坡值范围（1%~1.2%）；路面径流的汇流方向与路面合成坡度方向不一致，当路面宽度增加时，路面汇流路径增长显著，路宽24.5 m时，路面径流没有就近从排水口流出，汇流路径沿道路纵向超过70 m。     

绿地辅助排水在石环辅道雨水工程中的应用

石环辅道位于石家庄市城乡结合部,道路两侧有较宽的绿地;雨水工程收水范围只考虑路面雨水,且近期无出路。根据石家庄市气候、水文特点,结合工程所在地周边地面覆盖情况,将雨水口设置在绿化带内,以下凹绿地辅助排水的方式,增加雨水的入渗量,延长径流的地面流行时间,削减洪峰流量。该文介绍的经验可供相关专业人员参考。     

雨水入渗对膨胀岩隧道及其围岩渗流场与应力场的影响分析

膨胀岩土在降雨的情况下会出现明显的体积变化.采用数值模拟方法研究了雨水入渗对膨胀岩隧道及其围岩稳定性能的影响.主要的结论如下:膨胀岩土体的含水率大小直接影响着其膨胀量.土体的含水率越高,随着时间的增加,其最终形成的膨胀量越小.不同的含水率下,土体的膨胀量随着时间的变化趋势基本一致;雨水入渗的情况下,膨胀岩隧道顶部的围岩...     

滨海环境下沥青混凝土性能影响试验研究

为探讨海洋环境对滨海路面沥青混凝土性能的影响,通过室内试验分析了海水对沥青混凝土原材料及其宏观性能的作用。结果表明,沥青在海水+老化的耦合作用下,其针入度和软化点与普通老化作用相比没有显著变化,脆点得到较大幅度的提升,海水环境加速降低了老化沥青的低温性能;海水对粗集料的耐磨耗性能影响不显著,但降低了集料与沥青的黏附性。随着海水浸泡时间的增加,沥青混凝土的低温抗裂性、劈裂抗拉强度、抗压强度及水稳定性均有不同程度的降低,尤其是水稳定性及低温性能,因此北方滨海地区修建沥青混凝土路面应对滨海环境高度重视。     

透水铺装雨水入渗模型与影响因素相关性研究

为了更加准确快捷地预测透水铺装内部的雨水渗流过程,探究降雨参数与路面设计参数对其渗流性能的影响,提出透水铺装雨水入渗模型,并针对影响因素的相关性进行研究。首先,基于地区水文气象资料与路面材料渗透特性,利用数学模型对降雨阶段关键参数进行量化研究,并从降雨强度与材料渗透能力的角度对雨水入渗的物理过程进行分阶段刻画,最终建立透水铺装雨水入渗-储水-排空模型。其次,针对该模型的诸多输入参数,进行正交设计试验计算各参数与径流控制率的相关性,寻找关键控制指标;基于该结论拟定典型透水铺装结构组合,选择不同降雨重现期、降雨历时与时程雨型等模拟工况对水位高度、蓄水能力等进行验算与评价。结果表明:所建模型与文献数据具有较好的吻合性,NSE指数可达0.45以上;路基土的渗透系数与路面径流控制率显著相关,暴雨工况下随着路基土渗透系数的降低,地表径流占比达到30%以上,并且几乎丧失连续储水能力,而路基土饱和渗透系数的影响性较小;溢流管可有效减少地表径流量,降低溢流风险,在极端暴雨条件下设置溢流管的道路可削减60%的地表径流,并具有50%以上的连续储水能力;时程雨型对路面渗流特性的影响较为复杂,雨峰出现时间在控制地表径流与延缓径流峰值两方面呈现相反的规律,因而需要根据当地降雨资料与设计要求进行权衡。     

改性沥青种类对OGFC路面耐久性影响研究

OGFC路面因其空隙率较大,沥青易老化,导致集料间的黏结力下降,经常出现松散、剥落等情况。沥青种类是影响OGFC路面抗松散性能、水稳定性的主要因素。选取几种不同沥青,利用肯塔堡飞散试验,评价不同种类沥青混合料的抗松散能力和水稳定性,并对不同种类沥青进行成本计算。结果表明:6%掺量SBS改性沥青混合料、4%SBS+4%多聚磷酸酯的复合改性沥青混合料具有较好的抗松散能力和水稳定性。SBS掺量的提高可以明显提高改性沥青混合料的抗松散能力和水稳定性。综合考虑成本和路用性能,推荐在工程上选用高掺量SBS的改性沥青。     

透水铺装雨水入渗模型与影响因素相关性研究（双语出版）

为了更加准确快捷地预测透水铺装内部的雨水渗流过程，探究降雨参数与路面设计参数对其渗流性能的影响，提出透水铺装雨水入渗模型，并针对影响因素的相关性进行研究。首先，基于地区水文气象资料与路面材料渗透特性，利用数学模型对降雨阶段关键参数进行量化研究，并从降雨强度与材料渗透能力的角度对雨水入渗的物理过程进行分阶段刻画，最终建立透水铺装雨水入渗-储水-排空模型。其次，针对该模型的诸多输入参数，进行正交设计试验计算各参数与径流控制率的相关性，寻找关键控制指标；基于该结论拟定典型透水铺装结构组合，选择不同降雨重现期、降雨历时与时程雨型等模拟工况对水位高度、蓄水能力等进行验算与评价。结果表明：所建模型与文献数据具有较好的吻合性，NSE指数可达0.45以上；路基土的渗透系数与路面径流控制率显著相关，暴雨工况下随着路基土渗透系数的降低，地表径流占比达到30%以上，并且几乎丧失连续储水能力，而路基土饱和渗透系数的影响性较小；溢流管可有效减少地表径流量，降低溢流风险，在极端暴雨条件下设置溢流管的道路可削减60%的地表径流，并具有50%以上的连续储水能力；时程雨型对路面渗流特性的影响较为复杂，雨峰出现时间在控制地表径流与延缓径流峰值两方面呈现相反的规律，因而需要根据当地降雨资料与设计要求进行权衡。     

透水混凝土路面对雨水径流的影响研究

基于"海绵城市"理念的透水路面能有效延迟地表径流的出现时间并降低径流总量,起到缓解城市洪涝灾害的作用。为了研究透水混凝土路面对雨水径流的影响,从透水混凝土路面渗水能力的理论研究入手,首先对透水路面的渗透系数进行了分析,然后以某新建道路为例,就透水混凝土路面对地表雨水径流的延迟时间和径流量削减情况进行试验研究。研究成果表明:第一,透水路面的渗透系数与混凝土有效空隙率(ne)的5. 3961次方呈正比;第二,当降雨总量小于路面渗透能力时,雨量越大,路面对地表径流的延迟时间越长,削减效果也越好;当降雨量超过其渗透能力时,雨水只能以地表径流的形式排出道路系统;第三,降雨持续时间为30、60和120 min时,透水混凝土路面对地表径流总量的削减率分别超过60%、55%和40%,可见,透水混凝土对降低路面地表雨水径流总量具有显著的效果。     

沥青路面层间脱空区积水结冰膨胀与损害分析

沥青路面由于存在裂缝和空隙,外界水分较易渗入路面内部,形成小范围区域性积水并滞留在路面内部。当冬季遭遇骤变大幅降温天气时,环境温度和路表温度骤减,路面内部滞留的积水就会结冰膨胀,从而引起路面结构和材料的损坏。笔者利用有限元方法计算了沥青路面层间脱空区积水结冰膨胀产生的应力,分析了其对路面结构与材料产生的不利影响,解释了在突遭低温冰雪恶劣天气后路面病害大幅增加的原因。     

建筑垃圾再生骨料在道路立交区绿化中的应用

为了改善道路立交区绿化中的植物的生长环境,针对建筑垃圾危害和建筑垃圾再生骨料的应用现状,对建筑垃圾再生骨料吸水和蓄水特性进行分析,研究建筑垃圾再生骨料换填介质的饱水特性。结果表明:建筑垃圾再生材料具有良好的吸水和蓄水特性,再生骨料换填介质饱水特性优良,将其作为土壤介质应用到道路立交区绿化中,可增加雨水在土壤中的入渗率和储存时间,从而改善植物的生长环境,增加植物的存活率。     

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...