路基湿度状况调查及排水试验研究

论文摘要

路基状况是影响水泥路面使用性能及病害类型的重要因素之一。论文针对水泥混凝土路面结构的道路,进行路面病害及路基湿度状况调查,从路基性能的角度揭示水泥混凝土路面病害发生的原因。在此基础上,结合现场测试、室内试验及数值模拟的方法对路基湿度状况及排水试验展开研究,取得了一系列研究成果：1.分析了路基湿度的影响因素及湿度来源,在此基础上通过收集资料及现场调查等方式整理了水泥混凝土路面的病害类型及其路基压实度、湿度状况,得出水是影响路基稳定性的一个重要因素,路基状况极大地影响路面的使用性能及病害类型。2.以黑龙江省鸡西至讷河公路为依托,测试并分析了路基内部温度及水分变化过程,得出地下水在温度梯度作用下向上迁移是引起路基内部含水率增大的重要原因。3.在室内应用PVC排水管进行土体排水试验,对排水管周围含水率进行测试,分析了该方法的排水性能；对不同管长下土体的含水率进行测试,分析了管长对排水效果的影响；分别在未加荷载和加荷载的作用下进行土体的含水率测试,分析了荷载对排水效果的影响。4.用有限元法,建立室内土体排水试验模型,验证了模型的正确性；并在此基础上,建立适用于山区挖方道路的山体PVC管排水模型,分析了不同管长、埋设位置、管的排列方式对排水效果的影响,并进一步分析了降水强度及山体边坡斜率对管排列方式的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 研究现状分析
• 1.3 研究内容
• 第二章 路基湿度状况调查与分析
• 2.1 路基湿度影响因素分析
• 2.1.1 气候因素
• 2.1.2 地表水及地下水
• 2.1.3 地形地质与植被条件
• 2.1.4 排水设计
• 2.1.5 路面状况
• 2.1.6 施工质量
• 2.2 路基湿度来源
• 2.2.1 降水与蒸发
• 2.2.2 地表水和地下水
• 2.3 水泥混凝土道路病害类型及路基湿度状况调查
• 2.3.1 上海市曹安公路
• 2.3.2 陕西省铜川境内偏桥至宜君段水泥混凝土路面
• 2.3.3 黑龙江省哈大高速公路
• 2.3.4 广西省桂林至柳州段高速公路水泥混凝土路面
• 2.4 湿度对路基路面病害的影响
• 2.4.1 水泥混凝土路面病害原因分析
• 2.4.2 湿度对路基回弹模量的影响
• 2.4.3 湿度对路基病害的影响
• 2.5 小结
• 第三章 路基湿度状况现场测试与分析
• 3.1 测试路段概况
• 3.1.1 工程概况
• 3.1.2 试验路自然环境特征
• 3.1.3 现场温度及水分传感器的埋设
• 3.1.4 路基温度场与水分场现场测试周期
• 3.2 路基温度场测试与分析
• 3.2.1 路基内部温度时变化曲线
• 3.2.2 路基温度垂向分布规律
• 3.2.3 水泥混凝土路面对路基温度场的影响
• 3.2.4 不同时间地温沿深度方向等值线图
• 3.3 路基水分场测试及分析
• 3.3.1 含水率随深度变化规律
• 3.3.2 不同冻结时间路基中含水率变化曲线
• 3.3.3 路基中含水率横向差异
• 3.4 路基温度场对水分场的影响
• 3.5 小结
• 第四章 室内土体排水试验研究
• 4.1 PVC排水管及其在道路排水中的应用
• 4.1.1 PVC排水管简介
• 4.1.2 PVC排水管在道路排水工程中的应用
• 4.2 室内土体排水试验
• 4.2.1 试验原理及目的
• 4.2.2 试验方案
• 4.2.3 试验过程
• 4.2.4 试验结果及分析
• 4.3 小结
• 第五章 地表水入渗条件下路基湿度场研究
• 5.1 模型的建立
• 5.1.1 基本假设
• 5.1.2 水分迁移控制方程
• 5.1.3 边界条件
• 5.2 模型的验证
• 5.2.1 网格划分
• 5.2.2 土水运动参数取值
• 5.2.3 边界条件
• 5.2.4 分析步设置
• 5.2.5 计算结果分析
• 5.3 山区挖方道路山体渗水条件下的排水效果分析
• 5.3.1 路基模型及参数取值
• 5.3.2 分析步设置及边界条件
• 5.3.3 管长对排水效果的影响
• 5.3.4 埋设深度对排水效果的影响
• 5.3.5 降水强度的影响
• 5.3.6 山体坡度的影响
• 5.4 小结
• 结论与建议
• 主要结论
• 存在的问题及建议
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢