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透水性沥青路面结构设计

作　者: 李矗
导　师: 沙爱民
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 透水性沥青路面透水设计渗透系数渗透试验结构设计
分类号: U416.217
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 97次
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内容摘要

透水性沥青路面,是指由较大空隙率的混合料作为路面结构层、允许路表水进入路面(或路基)的一类沥青路面结构的总称。这种大空隙结构使雨水透入路面,有效补充城市地下水,改善城市生态环境；此外,还具有减少水污染、减小路表径流、降噪和缓解城市热岛效应等诸多优点。本文参照国内外对透水性沥青路面的研究成果,重点研究了透水性沥青路面结构设计。首先给出了透水性沥青路面结构设计流程,包括透水设计和承载力验算,并分析了影响透水设计和承载力验算需考虑的因素。其次,以Darcy定律为基础,给出了雨水透入量、出水量和暂时储水量的定量计算公式,并结合国内外对渗透系数和渗透试验的研究成果,推荐了各结构层渗透系数范围以及渗透试验仪器。然后,结合国内外对透水沥青路面各结构层的研究成果,总结出在设计透水面层、过滤层、基层、垫层、隔水层以及土工织物时需要控制的主要指标。最后,在美国对透水性沥青路面结构研究的基础上,结合我国沥青路面结构特点及相应规范要求,对透水性沥青路面结构型式进行了分类,并提出了透水性沥青路面结构设计方法。此外,研究了透水性沥青路面的适用性,包括社会经济效益分析和地域敏感性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-25
  1.1 问题的提出  11-14
    1.1.1 透水性沥青路面概述  11-13
    1.1.2 研究背景及意义  13-14
  1.2 透水性沥青路面的特点  14-18
  1.3 国内外研究现状  18-23
    1.3.1 国内现状  18-19
    1.3.2 国外现状  19-23
  1.4 主要研究内容  23-25
第二章透水性沥青路面结构设计流程  25-38
  2.1 透水设计  25-33
    2.1.1 透水设计的原则及原理  26-27
    2.1.2 雨水透入路面的物理过程  27-28
      2.1.2.1 透水面层的浸润  27
      2.1.2.2 透水面层的饱和  27
      2.1.2.3 透水基层的储水及排水  27-28
    2.1.3 影响透水设计的主要因素  28-32
    2.1.4 影响透水设计的其它因素  32-33
  2.2 承载力验算  33-37
    2.2.1 路面内部受力分析  33
    2.2.2 承载力验算分类  33-34
    2.2.3 承载力验算考虑因素  34-37
  2.3 本章小结  37-38
第三章透水性沥青路面透水功能设计  38-59
  3.1 Darcy定律及其适应范围  38-39
  3.2 透水系统模型  39-45
    3.2.1 降雨量  40-42
    3.2.2 蒸发量  42
    3.2.3 路表径流量  42
    3.2.4 透入量  42-44
    3.2.5 出水量  44-45
    3.2.6 暂时储水量  45
  3.3 渗透系数  45-52
    3.3.1 渗透系数的物理意义  45-46
    3.3.2 渗透系数的估算公式  46-49
    3.3.3 面层渗透系数  49
    3.3.4 基层渗透系数  49-50
    3.3.5 土基渗透系数  50-52
      3.3.5.1 土基渗透性概述  50-51
      3.3.5.2 土基渗透系数的影响因素  51
      3.3.5.3 土基渗透试验  51-52
  3.4 渗透试验  52-58
    3.4.1 室内试验  52-56
    3.4.2 室外试验  56-58
  3.5 本章小结  58-59
第四章透水性沥青路面各层参数  59-76
  4.1 透水面层  59-62
    4.1.1 透水面层材料的主要指标  59-61
      4.1.1.1 沥青  59-60
      4.1.1.2 粗集料  60
      4.1.1.3 细集料和填料  60-61
      4.1.1.4 添加剂  61
    4.1.2 透水面层混合料级配  61-62
  4.2 过滤层(filter course)  62-63
  4.3 透水基层  63-70
    4.3.1 多孔透水混凝土基层  64-65
    4.3.2 级配碎石透水基层  65-66
    4.3.3 沥青稳定碎石透水基层(ATPB)  66-68
    4.3.4 大粒径透水性沥青混合料(LSPM)基层  68-69
    4.3.5 水泥稳定碎石透水基层(CTPB)  69-70
  4.4 透水垫层和隔水层  70-71
  4.5 隔离层  71-75
    4.5.1 小颗粒集料隔离层  71-72
    4.5.2 土工织物隔离层  72-75
      4.5.2.1 土工织物主要指标  72-73
      4.5.2.2 土工织物设计准则  73-75
  4.6 本章小结  75-76
第五章透水性沥青路面结构研究  76-97
  5.1 透水性沥青路面算例分析  76-80
  5.2 美国透水性沥青路面结构型式分析  80-85
    5.2.1 美国和我国交通等级比较  80-82
    5.2.2 美国透水性沥青路面结构  82-85
  5.3 透水性沥青路面结构型式分类  85-93
  5.4 透水性沥青路面结构设计方法  93-96
    5.4.1 设计标准  93-94
    5.4.2 设计参数  94
    5.4.3 设计步骤  94-96
  5.5 本章小结  96-97
第六章透水性沥青路面适用性  97-104
  6.1 透水性沥青路面经济性分析  97-102
    6.1.1 透水性沥青路面的养护  97-101
      6.1.1.1 一般性养护  99
      6.1.1.2 特殊性养护  99-101
    6.1.2 透水性沥青路面与普通沥青路面费用比较  101-102
  6.2 透水性沥青路面的地域敏感性  102-103
    6.2.1 水位深度  102
    6.2.2 土质类型  102-103
    6.2.3 地点选择  103
  6.3 本章小结  103-104
第七章结论与展望  104-108
  7.1 主要结论  104-106
  7.2 尚需进一步解决的问题  106-108
    7.2.1 抗冻性  106-107
    7.2.2 渗透性衰减  107
    7.2.3 地下水污染  107-108
参考文献  108-115
致谢  115

透水性沥青路面结构设计

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