基于等渗流速率的双层多孔沥青混合料性能优化设计

为明晰双层多孔沥青(Porous Asphalt,PA)路面上下各层渗流特点,为科学设计双层PA路面提供依据,从PA混合料渗流特性影响因素入手,借助自行研发、可同时测量PA混合料竖向和横向渗流能力的双向渗流速率测试仪,研究了试件空隙率、试件厚度及粒径组成的影响,并利用极限梯度提升(XGBoost)算法构建不同因素下PA混合料渗流特性影响模型,阐明各因素对渗流速率的贡献程度。同时,借助构建的渗流特性影响模型,在不改变下层厚度前提下,基于上下层层间等渗流速率原则,对遂资眉高速双层PA路面的下层空隙率进行优化,并对优化前后渗透性能和关键路用性能验证与对比。研究结果表明:横向渗流行为在PA路面渗流过程中占据至关重要的地位,试验结果显示当测试仪器直径为150 mm时,即使空隙率增至21%,横向渗流仍是主要的排水方式,并且其渗流行为较竖向渗流更稳定,受设计因素变化影响较小;其次,空隙率是影响PA混合料渗流特性的最重要因素,但试件厚度和粒径组成同样不可忽视,二者的贡献程度分别为25.2%、18.5%,因此宜在双层PA路面设计过程中充分考虑试件厚度和粒径组成的影响,结合提出的层间等渗流速率原则,可在满足渗透需求的同时实现对关键路用性能的提升。