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水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力特性

盛燕萍 陈拴发 王栋 汪林兵

盛燕萍, 陈拴发, 王栋, 汪林兵. 水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力特性[J]. 交通运输工程学报, 2012, 12(1): 6-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.01.002
引用本文: 盛燕萍, 陈拴发, 王栋, 汪林兵. 水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力特性[J]. 交通运输工程学报, 2012, 12(1): 6-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.01.002
SHENG Yan-ping, CHEN Shuan-fa, WANG Dong, WANG Lin-bing. Pore water pressure characteristics of semi-rigid base for cement concrete pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2012, 12(1): 6-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.01.002
Citation: SHENG Yan-ping, CHEN Shuan-fa, WANG Dong, WANG Lin-bing. Pore water pressure characteristics of semi-rigid base for cement concrete pavement[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2012, 12(1): 6-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.01.002

水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力特性

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2012.01.002
基金项目: 

国家自然科学基金项目 50978031

国家自然科学基金项目 51108038

中央高校基本科研业务费专项资金项目 CHD2011JC054

详细信息
    作者简介:

    盛燕萍(1981 -),女,浙江临安人,长安大学讲师,工学博士,从事道路材料与结构研究

  • 中图分类号: U416.2

Pore water pressure characteristics of semi-rigid base for cement concrete pavement

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  • 摘要: 基于多孔介质弹性理论, 运用ABAQUS有限元分析软件对水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力进行了数值模拟, 计算了不同外部荷载和路面结构条件下的基层孔隙水压力分布规律。分析结果表明: 在饱水状态下, 基层孔隙水压力随面层厚度、面层模量、基层厚度与基层渗透系数的增大而减小, 随基层模量的增大而增大, 但面层和基层模量对孔隙水压力的影响不显著; 孔隙水压力随交通荷载的增大而呈线性增大, 在荷载相同时, 荷载分布越密集, 对基层孔隙水压力分布的影响越显著, 加载模式只影响孔隙水压力的消散过程; 孔隙水压力随行车速度的增大而增大, 消散过程加快。

     

  • 图  1  理论模型

    Figure  1.  Theoretical model

    图  2  本构模型

    Figure  2.  Constitutive model

    图  3  加载区域和接缝处透水表面

    Figure  3.  Loading area and permeable surface of joint

    图  4  不同面层厚度下的孔隙水压力峰值

    Figure  4.  Peak pore water pressures of base at different surface thickness

    图  5  不同面层模量下的孔隙水压力峰值

    Figure  5.  Peak pore water pressures of base at different surface moduli

    图  6  不同面层渗透系数下的孔隙水压力峰值

    Figure  6.  Peak pore water pressures of base at different surface permeabilities

    图  7  不同基层厚度下的孔隙水压力峰值

    Figure  7.  Peak pore water pressures of base at different base thicknesses

    图  8  不同基层模量下的孔隙水压力峰值

    Figure  8.  Peak pore water pressures of base at different base moduli

    图  9  不同基层渗透系数下的孔隙水压力峰值

    Figure  9.  Peak pore water pressures of base at different base permeabilities

    图  10  不同荷载下的孔隙水压力峰值

    Figure  10.  Peak pore water pressures of base at different loads

    图  11  Peak pore water pressures of base at different loads

    Figure  11.  Peak pore water pressures of base at different distributed loads

    图  12  振动荷载下的基层孔隙水压力

    Figure  12.  Pore water pressures of base under vibrated load

    图  13  集中荷载下的基层孔隙水压力

    Figure  13.  Pore water pressures of base under concentrated load

    图  14  不同加载模式下的基层孔隙水压力峰值

    Figure  14.  Peak pore water pressures of base under different loading modes

    图  15  计算模型

    Figure  15.  Calculation model

    图  16  不同车速下的孔隙水压力

    Figure  16.  Pore water pressures at different vehicle speeds

    表  1  外部荷载计算参数

    Table  1.   Calculation parameters of exterior load

    表  2  路面结构材料计算参数

    Table  2.   Calculation parameters of pavement materials

  • [1] 盛燕萍. 基于抗冲刷性能的水泥混凝土路面半刚性基层材料组成设计研究[D]. 西安: 长安大学, 2010.

    SHENG Yan-ping. Study on mix design of semi-rigid base for concrete pavement based on anti-erosion performance[D]. Xi'an: Chang'an University, 2010. (in Chinese)
    [2] 沙爱民. 半刚性基层的材料特性[J]. 中国公路学报, 2008, 21 (1): 1-5. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200801002.htm

    SHA Ai-min. Material characteristics of semi-rigid base[J]. China Journal of Highway and Transport, 2008, 21 (1): 1-5. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200801002.htm
    [3] KUTAY M E, AYDILEK A H, MASAD E. Laboratory validation of lattice Boltzmann method for modeling pore-scale flow in granular materials[J]. Computers and Geotechnics, 2006, 33 (8): 381-395. doi: 10.1016/j.compgeo.2006.08.002
    [4] ZHOU Chang-hong, WANG Zhe-ren, CHEN Jing-yun, et al. Numerical computation and analysis on dynamic pore water pressure in asphalt pavement[C]//ASCE. International Conference on Transportation Engineering 2007. Reston: ASCE, 2007: 2981-2986.
    [5] CUI Xin-zhuang, JIN Qing, SHANG Qing-sen, et al. Numerical simulation of dynamic pore pressure in asphalt pavement[J]. Journal of Southeast University: English Edition, 2009, 25 (1): 79-82.
    [6] 钟阳, 耿立涛, 周福霖, 等. 沥青路面超孔隙水压力计算的刚度矩阵法[J]. 沈阳建筑大学学报: 自然科学版, 2006, 22 (1): 25-29. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYJZ200601006.htm

    ZHONG Yang, GENG Li-tao, ZHOU Fu-lin, et al. Computing the express pore fluid stress of flexible pavement by stiffness matrix method[J]. Journal of Shenyang Jianzhu University: Natural Science, 2006, 22 (1): 25-29. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYJZ200601006.htm
    [7] 罗志刚, 凌建明, 周志刚, 等. 沥青混凝土路面层间孔隙水压力计算[J]. 公路, 2005 (11): 86-89. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLGL200511018.htm

    LUO Zhi-gang, LING Jian-ming, ZHOU Zhi-gang, et al. Calculation of interbedded pore water pressure of asphalt concrete pavement[J]. Highway, 2005 (11): 86-89. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLGL200511018.htm
    [8] 傅搏峰, 周志刚, 陈晓鸿, 等. 沥青路面水损害疲劳破坏过程的数值模拟分析[J]. 郑州大学学报: 工学版, 2006, 27 (1): 51-58. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZZGY200601013.htm

    FU Bo-feng, ZHOU Zhi-gang, CHEN Xiao-hong, et al. The numerical simulation analysis of asphalt pavement moisture damage fatigue failure process[J]. Journal of Zhengzhou University: Engineering Science, 2006, 27 (1): 51-58. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZZGY200601013.htm
    [9] 董泽蛟, 曹丽萍, 谭忆秋. 饱水沥青路面动力响应的空间分布分析[J]. 重庆建筑大学学报, 2007, 29 (4): 79-82, 89. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JIAN200704017.htm

    DONG Ze-jiao, CAO Li-ping, TAN Yi-qiu. Spatial distribution of dynamic response for saturated asphalt pavement[J]. Journal of Chongqing Jianzhu University, 2007, 29 (4): 79-82, 89. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JIAN200704017.htm
    [10] WANG H F. Theory of Linear Poroelasticity with Applications to Geomechanics and Hydrogeology[M]. Princeton: Princeton University Press, 2000.
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  • 刊出日期:  2012-02-25

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