排水路面渗流模型分析与试验研究

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1、中图分类号：U416.2论文编号：102870118-S146学科分类号：082301硕士学位论文排水路面渗流模型分析与试验研究研究生姓名纪洋洋学科、专业道路与铁道工程研究方向路基路面新材料与新工艺指导教师高俊启副教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringAnalysisandexperimentalstudyonseep

2、agemodelofDrainagePavementAThesisinHighwayandRailwayEngineeringbyJiYangyangAdvisedbyProf.GaoJunqiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经

3、发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要排水沥青路面作为一种新型路面结构形式，因具有较好的抗滑、降噪和行车安全性而开始在国内得到了应用。排水沥青路面的排水能力以渗透系数为表征，而渗透系数的大小主要受路面空隙率影响，当前有关路面渗透系数经验公式中

4、，多以空隙率为重要指标，因此论文针对渗透系数与空隙率之间的关系展开了研究。论文以不同目标空隙率的PAC-13、PAC-20单层车辙板试件、大马歇尔试件及上层PAC-13下层PAC-20双层车辙板试件为研究对象，制作了不同级配的沥青混合料试件，并测定了其空隙率和有效空隙率。设计了基于常水头原理的大马歇尔和单、双层车辙板试件的横、竖向渗透系数测定装置，进行了排水沥青混合料横向和竖向渗透系数试验，建立了空隙率、有效空隙率、渗透系数之间的渗流模型。利用三维渗流有限元方法研究了不同几何参数的排水沥青路面的排水能力，分析揭示

5、了路面排水长度、纵横坡度、渗透系数、排水层厚度和双层路面上、下层不同厚度组合对排水沥青路面排水能力的影响规律，并采用短时临近降雨强度对路面的排水能力进行了评价，将排水路面的排水能力划分了A、B、C、D、E、F六个等级，可作为排水沥青路面排水层厚度、路面坡度、排水形式以及排水沥青混合料目标空隙率等各参数协调选择的依据。论文的研究可以为不同降雨强度地区的排水沥青路面设计提供参考，为相关工程设计提供依据。关键词：排水沥青路面，空隙率，渗透系数，三维渗流有限元，排水能力计算I排水路面渗流模型分析与试验研究ABSTRACT

6、Asanewtypepavementstructure,theporousasphaltconcrete(PAC)pavementisusedinChina,whichhastakengoodanti-skidability,noisereductionandtrafficsafetyintoconsideration.ThedrainagecapacityofPACpavementsisrelatedtopermeabilitycoefficient.Alotofstudiesshowedthatporosit

7、yplaysakeyroleinpermeabilitycoefficient.Atthesametime,theporosityisoneoftheimportantfactorsforpredictingthepermeabilitycoefficientaccordingtoempiricalmethods.Therefore,thepaperstudiedtherelationshipbetweenpermeabilitycoefficientandporosity.Thispapertookthesin

8、gle-layerrutplatespecimensandlargeMarshallspecimens,aswellasdouble-layerrutplatespecimenswiththegradationsofPAC-13intheupperlayerandPAC-20inthelowerlayerasresearchobjects.Theasphaltmixtur