【博士】排水性瀝青路面路用特性及其衰變規(guī)律研究【2008】

內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2008年　　與傳統(tǒng)密級配瀝青路面相比，排水性瀝青路面由于路表空隙率較大，從而具有降噪、抗滑、降溫和排水等特點(diǎn)。但是由于國內(nèi)道路周邊環(huán)境較差、空氣渾濁，導(dǎo)致細(xì)小顆粒狀垃圾覆蓋于路表，造成路面空隙堵塞，從而導(dǎo)致排水性瀝青路面一些特有路用性能發(fā)生衰減甚至完全喪失。本文在總結(jié)、借鑒國內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上，采用理論分析、試驗(yàn)研究、數(shù)值模擬和現(xiàn)場監(jiān)測等相結(jié)合的方法，對排水性瀝青路面所特有路用性能進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究，掌握了其作用機(jī)理、影響因素及其衰變規(guī)律，據(jù)此提出了排水性瀝青路面路用性能的衰變模型。依托五洲大道、濱州路、冬融路等實(shí)體工程對模型進(jìn)行了驗(yàn)證。最后，針對路面不同的滲水性能狀況，制定了相應(yīng)的維護(hù)對策與方案，以指導(dǎo)排水性瀝青路面運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)與維修工作。研究取得的主要成果分述如下：　　 (1)較之密級配瀝青路面，排水性瀝青路面可降低交通噪聲3～4dB?；诂F(xiàn)場監(jiān)測、理論分析和模型仿真，研究了不同路面結(jié)構(gòu)形式(排水性瀝青路面、SMA路面和橡膠路面)路面/輪胎噪聲與車速之間的關(guān)系；針對排水性瀝青路面，基于多孔材料畢奧吸聲理論，分別建立了其吸聲性能與空隙率和運(yùn)營時間的預(yù)估模型?！　?(2)通過長期的現(xiàn)場檢測，明確了排水性瀝青路面和密級配瀝青路面構(gòu)造深度的時間衰變規(guī)律；結(jié)合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果，提出了排水性瀝青路面構(gòu)造深度與空隙率之間的定量關(guān)系?！　?(3)基于多孔介質(zhì)熱傳導(dǎo)理論，深入分析了排水性瀝青路面的降溫機(jī)理及其影響因素。在理論分析的基礎(chǔ)上，通過對現(xiàn)場大量監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，建立排水性瀝青路面和密級配瀝青路面中面層測點(diǎn)溫度與路表溫度之間的關(guān)系式，并以空隙率為變量，提出了瀝青路面降溫能力的預(yù)估模型。實(shí)體工程現(xiàn)場監(jiān)測的結(jié)果表明，模型的預(yù)估結(jié)果與實(shí)際吻合良好?！　?4)現(xiàn)場監(jiān)測和室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果表明，排水性瀝青路面的滲水性能隨通車運(yùn)營時間的增加呈線性降低，隨空隙率的增加而提高。在對監(jiān)測與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，分別提出了排水性瀝青路面滲水系數(shù)與通車時間和空隙率之間的定量關(guān)系?！　?5)在全面認(rèn)識排水性瀝青路面路用性能機(jī)理的基礎(chǔ)上，對構(gòu)造深度、降噪量、滲水系數(shù)和空隙率等4個指標(biāo)進(jìn)行全面比選分析，最終確定以滲水系數(shù)作為排水性瀝青路面空隙堵塞狀況的評價指標(biāo)。在國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，比較分析了國外排水性瀝青路面路用性能恢復(fù)方法的工作機(jī)理及其優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合我國目前瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修的技術(shù)現(xiàn)狀，推薦部分措施作為我國排水性瀝青路面養(yǎng)護(hù)、維修的技術(shù)手段與方法，為這一新型瀝青路面在今后進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。排水性瀝青路面的降噪、降溫等性能對建設(shè)生態(tài)城市具有重要意義，本研究所取得的成果不僅對排水性瀝青路面后期的養(yǎng)護(hù)和維修工作具有重要指導(dǎo)意義，而且對這一新型路面結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計、施工也具有一定的參考價值?！　?

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