福建高速公路沥青路面排水体系数值分析

福建高速公路沥青路面排水体系数值分析

论文摘要

福建省多雨潮湿,降雨对高速公路沥青路面性能和行车安全影响非常大。福建省在研究和长期实践基础上形成了非常有特色的沥青路面排水体系,为了检验其有效性,进行了高速公路沥青路面排水体系的数值分析。基于Biot动态固结理论的Lagrange有限差分方法,建立了路域3D模型。考虑降雨、表面径流、路面结构内部及地下水流动等因素,进行了超高缓和段路表集水状况、路面结构内部层底集水深度和孔隙动水压力、路面边部排水和中央分隔带排水设施排水能力进行模拟分析。分析时考虑了动态移动荷载、动水场作用下的多孔路面结构的动态流固耦合,但计算时不考虑蒸发作用。结果表明:(1)采用移动路脊法设计后,超高缓和段的路表雨天集水次数可减少85.7%;(2)组合式基层沥青路面结构自由水完全排出时间为0~5 d;与半刚性基层沥青路面结构相比较,组合式基层沥青路面结构中沥青层底无自由水天数可增加180%,同时沥青层层底孔隙动水压力相应可降低73.5%;(3)福建高速公路排水设施排水能力均有一定富裕,路基顶面横向排水管、碎石透水层、级配碎石层底横向排水管、集水井和缝隙式纵向排水沟的排水最小富裕度分别为96.7%,95.1%,73.5%,41.3%和26.9%;(4)根据数值分析结果,可以对排水设施尺寸或设置间距等进一步完善。

论文目录

  • 0 引言
  •   (1)采用移动路脊法或多路拱法改善超高缓和段路面排水
  •   (2)设置15~18 cm级配碎石GRH-25作为透水层,改善沥青路面结构内部的排水
  •   (3)采用硬路肩散排方式加强路表排水;同时设置横向排水管,加强级配碎石横向排水
  •   (4)加强中央分隔带排水
  •   (5)采用4.5 cmAC-16C沥青混凝土代替4 cmAC-13,降低路表面水膜
  • 1 模拟用排水体系及基本参数
  • 2 荷载、降雨和地下水位条件
  • 3 计算软件和基本模型
  • 4 模拟分析结果
  •   4.1 超高缓和段路表集水状况模拟分析结果
  •   4.2 路面结构内部层底集水深度和孔隙动水压力模拟分析结果
  •   4.3 路面边部排水和中央分隔带排水设施排水能力模拟分析结果
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈岳峰,徐剑,陈礼彪,曾俊铖,肖光书

    关键词: 道路工程,排水系统,数值模拟,移动路脊法,级配碎石

    来源: 公路交通科技 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 福建省高速公路建设总指挥部,交通运输部公路科学研究院,福建路桥建设有限公司

    分类号: U417.3

    页码: 25-32

    总页数: 8

    文件大小: 3344K

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