開級配瀝青磨耗層(OGFC)排水性能研究.pdf

1、開級配瀝青磨耗層(OGFC)也稱為大空隙開級配的排水式瀝青磨耗層，它具有吸納、蓄滲和緩釋降雨的作用，并能夠有效消除雨水徑流，緩和徑流高峰，改善地表的水文環(huán)境。論文以寧波市某瀝青制品廠的一種成熟的OGFC-13產(chǎn)品及OGFC面層作為排水層的結(jié)構(gòu)形式為研究對象，OGFC面層排水即雨水只通過表面層入滲和短暫蓄積，以橫向排流的方式，將水引入附近的排水設(shè)施中。OGFC瀝青路面作為海綿城市實(shí)現(xiàn)道路對雨水控制與管理的解決方案之一，目前其路用性能的研究

2、已經(jīng)比較成熟，而對其排水性能的研究還不夠，在建設(shè)時只能依靠經(jīng)驗(yàn)選用OGFC路面類型，不能科學(xué)、恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計以滿足當(dāng)?shù)嘏潘阅艿囊?。因此對開級配瀝青磨耗層(OGFC)的排水性能進(jìn)行研究，具有重要意義。
　　論文分析了研究對象的目標(biāo)空隙率范圍。OGFC面層合理的目標(biāo)空隙率應(yīng)該在15％~25%，才能保證瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及耐久性，發(fā)揮其高效的排水功能。并明確了研究對象(OGFC-13產(chǎn)品)的目標(biāo)空隙率為19%。
　　論文分析

3、了OGFC面層的排水機(jī)理，明確了論文的技術(shù)路線。結(jié)合實(shí)際工程中存在的OGFC面層排水不暢的問題，對降雨模式進(jìn)行分析，并論述了降雨水文學(xué)與水力學(xué)特點(diǎn)。
　　論文在總結(jié)現(xiàn)有OGFC材料透水系數(shù)測試方法的基礎(chǔ)上，基于常水頭自行開發(fā)了OGFC降水模擬裝置及透水性能測試儀。并進(jìn)行了OGFC模型試驗(yàn)研究，得到了OGFC材料自身的水力特性參數(shù)。并將OGFC面層的水流運(yùn)動過程總結(jié)為四個模式：貼附擴(kuò)散、附著流動、側(cè)向滲流、穩(wěn)態(tài)滲流，為OGFC面層的

4、水流現(xiàn)象提供了一種科學(xué)描述。
　　論文得到了這種OGFC-13產(chǎn)品模型材料的水力特性參數(shù)。在總結(jié)適用于OGFC混合料有限元分析的滲流原理和排水理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了OGFC面層模型的入滲-排水有限元模擬。論文通過與試驗(yàn)對比，驗(yàn)證了有限元分析的準(zhǔn)確性與合理性。
　　論文得到了不同路幅寬度OGFC-13面層產(chǎn)品的極限排水能力(所能承受的最大降雨強(qiáng)度)，并提出了其三種OGFC道路斷面類型在全國的適用范圍。論文通過對不同路幅寬度的OG

5、FC足尺模型進(jìn)行有限元模擬，得到了OGFC面層的浸潤曲線及浸潤線方程，為評價OGFC路面的排水性能提供了科學(xué)依據(jù)。根據(jù)有限元模擬結(jié)果，結(jié)合我國年最大點(diǎn)降雨量資料，對這種OGFC-13產(chǎn)品進(jìn)行了兩車道(單幅4.5m)、四車道(單幅8.5m)、六車道(單幅12m)三種道路斷面類型的適用性研究，為OGFC面層的設(shè)計提供科學(xué)、合理的指導(dǎo)，減少設(shè)計的隨意性及盲目性。
　　論文總結(jié)了OGFC路面排水的基本技術(shù)思路，分析并明確了OGFC路面排水