【博士】排水性瀝青路面路用特性及其衰變規(guī)律研究【2008】

內容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學交通運輸工程學院　　學位年度： 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。但是由于國內道路周邊環(huán)境較差、空氣渾濁，導致細小顆粒狀垃圾覆蓋于路表，造成路面空隙堵塞，從而導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、借鑒國內外已有研究成果的基礎上，采用理論分析、試驗研究、數值模擬和現場監(jiān)測等相結合的方法，對排水性瀝青路面所特有路用性能進行系統(tǒng)、深入的研究，掌握了其作用機理、影響因素及其衰變規(guī)律，據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、冬融路等實體工程對模型進行了驗證。最后，針對路面不同的滲水性能狀況，制定了相應的維護對策與方案，以指導排水性瀝青路面運營期間的養(yǎng)護與維修工作。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。基于現場監(jiān)測、理論分析和模型仿真，研究了不同路面結構形式(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營時間的預估模型?！　?(2)通過長期的現場檢測，明確了排水性瀝青路面和密級配瀝青路面構造深度的時間衰變規(guī)律；結合室內實驗測試結果，提出了排水性瀝青路面構造深度與空隙率之間的定量關系。　　 (3)基于多孔介質熱傳導理論，深入分析了排水性瀝青路面的降溫機理及其影響因素。在理論分析的基礎上，通過對現場大量監(jiān)測數據的分析，建立排水性瀝青路面和密級配瀝青路面中面層測點溫度與路表溫度之間的關系式，并以空隙率為變量，提出了瀝青路面降溫能力的預估模型。實體工程現場監(jiān)測的結果表明，模型的預估結果與實際吻合良好?！　?4)現場監(jiān)測和室內試驗的結果表明，排水性瀝青路面的滲水性能隨通車運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)測與試驗數據分析的基礎上，分別提出了排水性瀝青路面滲水系數與通車時間和空隙率之間的定量關系。　　(5)在全面認識排水性瀝青路面路用性能機理的基礎上，對構造深度、降噪量、滲水系數和空隙率等4個指標進行全面比選分析，最終確定以滲水系數作為排水性瀝青路面空隙堵塞狀況的評價指標。在國內外相關研究成果的基礎上，比較分析了國外排水性瀝青路面路用性能恢復方法的工作機理及其優(yōu)缺點，結合我國目前瀝青路面養(yǎng)護維修的技術現狀，推薦部分措施作為我國排水性瀝青路面養(yǎng)護、維修的技術手段與方法，為這一新型瀝青路面在今后進一步推廣應用提供技術支持。排水性瀝青路面的降噪、降溫等性能對建設生態(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)護和維修工作具有重要指導意義，而且對這一新型路面結構形式的設計、施工也具有一定的參考價值?！　?

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