雨水冲刷作用下双层排水沥青路面空隙堵塞特性

基于流固耦合数值仿真,划分了雨水渗流下双层排水沥青路面的堵塞阶段,明确了不同粒径路表沉积物的堵塞比例,得到了易堵塞沉积物的粒径区间,分析了双层排水路面上层空隙率、渗流速率、路表沉积物质量和单、双层排水路面结构对堵塞结果的影响.结果表明,双层排水路面上下层与整体空隙的堵塞阶段各异.随着上层空隙率增加,堵塞物粒径分布区间增大,上层空隙堵塞加剧而限制整体排水功能.随着渗流速率增大,沉积物堵塞比例下降.随着单位面积沉积物质量增加,路面空隙中小粒径沉积物以大粒径沉积物为核心聚集,加剧堵塞.与单层排水路面相比,双层排水路面中沉积物堵塞比例明显降低,且堵塞物粒径分布区间增大,表明双层排水路面抗堵塞能力更佳.该研究可为排水路面设计与堵塞预估提供参考.

透水沥青路面空隙堵塞及清理方式研究综述

为了了解透水沥青路面空隙堵塞及清理方式,综述相关研究成果,结论是:堵塞物收集方式宜采用人工毛刷收集;堵塞试验宜采用双面干堵的方式,这种方法模拟出的试件堵塞状态和真实路面状态比较接近;评价透水路面空隙堵塞程度的方法中,渗透系数法更适合用于室内堵塞评价和室外实际道路检测;影响堵塞程度的因素中,降雨强度越大,空隙中的颗粒物越容易被冲入到道路内部,路面的堵塞程度越低;堵塞物组成级配越良好,路面越容易堵塞;路面空隙率太大或太小,路面均容易堵塞;环境温度越高,路面越易堵塞;在各种空隙清理方式中,高压水冲洗对路面渗透能力的恢复效果最为明显,在高压水冲洗之后,路面渗透系数可以恢复到初始渗透系数的60%~70%。

多孔沥青混合料的空隙堵塞试验研究

通过设计堵塞试验和渗水试验研究了多孔沥青混合料的抗堵塞性能,分析了空隙率、公称最大粒径、级配变化以及堵塞物的粒径大小对混合料空隙堵塞的影响规律,研究了发生堵塞后混合料渗水能力的变化趋势.结果表明:材料组成的不同导致多孔沥青混合料抗堵塞性能的差异,通过增大混合料的空隙率、公称最大粒径以及空隙率相近时采用粗型级配均能不同程度地改善混合料的抗堵塞性能.多孔沥青混合料PAC-13发生堵塞的位置集中在试件最上部的30mm内,粒径1.182.36mm的颗粒是造成混合料表面空隙堵塞的关键粒径,粒径0.150.30mm的颗粒则是造成混合料中上部空隙堵塞的关键粒径.

透水混凝土人行道的空隙堵塞现状及成因分析

为了研究透水混凝土人行道的空隙堵塞现状和成因,以南京市已建成的透水混凝土人行道为例,进行路面空隙堵塞状况的现场调研与试验,结合施工工艺、堵塞物成分及交通环境等因素对透水混凝土人行道的空隙堵塞的原因进行分析。研究结果表明:透水混凝土人行道使用一年后的透水性能衰减率高达96.36%,空隙堵塞非常严重;堵塞物中的有机物含量仅为1.5%~5.8%,造成空隙堵塞的主要物质是砂土和骨料等无机堵塞物;混合料离析和表面保护剂的不均匀喷涂使建成初期人行道表面24%~40%的区域存在空隙堵塞问题;行人交通量对空隙堵塞的影响很大,主要体现在带入泥土和油污等堵塞物、引起表层保护剂磨损和骨料剥离。

基于堵塞物性质的排水沥青路面空隙堵塞规律研究

针对排水沥青路面服役期的空隙堵塞问题,采用室内堵塞试验模拟路面现场的堵塞过程,以渗水系数衰减率作为评价指标,分析了土样的撒布量、塑性指数对路面渗水系数衰减率的影响,同时比较了单、双层排水沥青路面的空隙堵塞程度。研究结果表明:土样的撒布量越大、塑性指数越高,排水沥青路面渗水系数的衰减率越大,当车辙板上土样撒布量超过1000g(单层排水路面)或1500g(双层排水路面),或者土样的塑性指数为11%时,排水沥青路面渗水系数的衰减幅度明显增大;双层排水沥青路面空隙堵塞后的渗水系数衰减率明显小于单层排水沥青路面,将1200mL/min作为排水沥青路面空隙堵塞周期的渗水系数阈值,前者的空隙堵塞周期较后者延长了1.5倍以上。

排水性沥青路面的横向空隙分布特性

为了研究排水性沥青路面的横向空隙分布特性,对宁杭高速公路排水路面某横断面不同位置的芯样进行了切割处理,采用数字图像处理技术,分析了排水性沥青混凝土在不同界面的空隙组成.研究结果表明:降雨过程中,污染物的沉淀是排水路面空隙堵塞的主要原因,深截面堵塞较浅截面更为严重,且沿着水流方向,空隙的堵塞越来越严重;内侧车道的轮迹带浅界面的空隙堵塞比小于非轮迹带;由于车辆荷载的作用,导致排水路面在使用过程中出现了二次压密,轮迹带和重车道空隙率相对较小;采用设置双层排水面层、设计内低外高横坡的方案可以缓解排水路面的空隙堵塞病害.

透水沥青混合料长期净化行为与清理节点

为研究透水沥青混凝土堵塞现象对其污染净化行为的影响,制备了不同空隙率的透水沥青混合料,测试了混合料的基本性能,确定了干法撒布沉积土与湿法化学试剂法投放相组合的污染物输入方式,并对马歇尔试件进行了径流水样污染物总量等效年限为10 a的渗透系数与污染净化率同步测定。试验结果表明:在风干效应影响下,透水沥青混合料路面空间排水能力随着服役年限的增加而逐渐衰减,结构空隙内沉积物的絮凝、成团、结硬,促进了溶解态污染物向悬浮颗粒的附着过程;增加各种污染与透水沥青混合料内部孔隙的接触时间,提高污染物的净化率,且截留悬浮颗粒和空隙内部组成的新空隙结构能够显著提高材料对各种污染物的截留、净化能力。最后,分别根据平衡原则、最大污染物净化率原则和排水能力优先原则提出了3种确定透水沥青混合料清理节点的方法,可为透水沥青路面的定期清理提供量化指导。

透水沥青路面清孔设备参数优化

通过两种设备模拟透水沥青路面清孔设备中高压喷水及负压抽吸的功能,并设计了路面清孔设备运行的模拟方法;采用四因素三水平正交试验,以渗水系数恢复率、肯塔堡飞散损失及大型平板飞散损失为评价指标,得出不同设备参数下清孔的效果及其对混合料性能的影响,以此确定路面清孔最佳方案;将最佳方案应用于试验路上,评价其现场清孔效果。结果表明:喷头水压对试验结果影响最大,出水角度和负压抽吸功率其次,且二者较为接近,冲洗次数影响最小;最佳参数组合为喷头水压15 MPa、入水角度45°、冲洗次数2次、回收功率4800 W;对堵塞的透水沥青试验路清孔后,路面的渗水系数有较大提升,可恢复至满足规范要求,说明提出的清孔方案可有效恢复路面的渗水性能。

透水沥青混合料渗水系数衰变规律研究

透水沥青路面具有大空隙的特征,在改善路面排水、保障雨天行车安全性等方面具有显著的优势,但同样由于其较大的空隙率、粉尘堵塞以及车辆荷载等易造成空隙的衰减,导致排水功能降低。为了研究透水沥青混合料在颗粒堵塞与击实条件下渗水系数的衰减规律,以流体动力学为基础理论,建立透水沥青路面渗水系数衰变模型,用于预测透水沥青路面随时间变化经历空隙堵塞与行车作用时的渗水系数变化规律。研究结果表明:透水沥青混合料渗水系数的衰变速度与空隙堵塞质量和压实次数呈指数关系;在实际使用过程中,透水沥青路面渗水系数的衰变速度与初始空隙率、使用时间、粉尘颗粒累积速度、过滤系数、压实次数具有直接关系。