【摘要】：在非自重濕陷性黃土地區(qū),城市洪澇災害時有發(fā)生且其中部分地區(qū)水資源相對匱乏。透水混凝土的鋪裝能夠有效緩解以上兩方面的問題,因此非自重濕陷性黃土地區(qū)也對鋪裝透水混凝土有著急切的需求。但非自重濕陷性黃土地區(qū)的氣候因素以及非自重濕陷性黃土路基的濕陷特性制約著透水混凝土道路的鋪裝。由此可見,如何將透水混凝土道路面層進行改性以及采用合理的排水措施,是一個亟待解決的問題。根據非自重濕陷性黃土地區(qū)的氣候地質特點分析了透水混凝土面層結構與非自重濕陷性黃土路基的協(xié)同工作條件,結合相關的規(guī)范要求作為透水混凝土的力學物理性能的改性依據。采用了玄武巖纖維以及礦渣微粉對透水混凝土進行改性,研究了改性后的抗壓強度、抗折強度、透水性能等物理力學性能,同時分析了透水混凝土的滲流性能。主要研究內容如下:(1)通過調研與分析,得出了透水混凝土與非自重濕陷性黃土路基協(xié)同工作的相關物理力學性能條件。對應用于非自重濕陷性黃土地區(qū)路面鋪裝的透水混凝土的孔隙率,抗壓抗折強度,抗凍性能,耐硫酸鹽腐蝕性能進行了分析。(2)試驗研究了骨料粒徑為3-5mm以及5-10mm的透水混凝土滿足C20抗壓強度的臨界孔隙率,并在臨界孔隙率的基礎上采用礦渣微粉以及玄武巖纖維對透水混凝土進行改性試驗。試驗結果表明:礦渣微粉采用內摻入法時最優(yōu)摻量為7.5%,玄武巖纖維最佳纖漿比為0.2%。(3)根據達西定律將滲透系數轉化為粘性阻力系數,并通過連通器模型驗證了采用多孔介質模型對透水混凝土路面結構排水能力進行分析的有效性。(4)通過對構想的單面層以及雙面層結構進行了飽和排水研究,得出了適用于降雨較多雨強較大以及降雨較少雨強較小的地區(qū)的性能相對優(yōu)良的面層結構,并對所構想的面層結構的合理性進行了分析。
【圖文】：

濕陷性黃土在我國分布廣泛，具有土質比較均勻、結構疏松，在受水浸濕后會喪失一定的承載力的特點，在濕陷性黃土地區(qū)城市內澇災害十分嚴峻（如圖1-1所示）。非自重濕陷性黃土在未受水浸濕時，具有較好的強度，但是受水浸濕后，土結構破壞會有一定的破壞，但是仍能具有一定的強度。因此如何在非自重濕陷性黃土地區(qū)進行透水混凝土的鋪裝是一個迫在眉睫的問題。為了營造一個良好的城市生態(tài)環(huán)境、解決極端暴雨天氣下的城市積水問題，采用自然力量排水是解決這類問題的基本途徑，透水混凝土具有蓄水能力與透水能力且能夠對灰塵顆粒進行吸附的特性，這些特性使得透水混凝土充分契合了“海綿城市”的內在要求。現階段在濕陷性黃土地區(qū)進行透水混凝土鋪裝的方式主要是通過強夯法、換填法以及設置隔水層。其中強夯法加固后強度并不理想，，換填法造價高昂，設置隔水層的效果目前還不是十分有效，在強降雨中非自重濕陷性黃土仍然可能會喪失一定程度的承載能力。目前透水混凝土因為其低強度的特點，主要鋪裝于人行道路上以及公園、小區(qū)中。透水混凝土的強度不是制約透水混凝土在非自重濕陷性黃土地區(qū)應用的主要問題

透水混凝土的強度不是制約透水混凝土在非自重濕陷性黃土地區(qū)應用的主要問題，主要問題在于如何有效避免滲入面層的雨水滲入路基，以及路基局部濕陷導致的面層承載力可能出現不足（如圖1-2所示）。因此不僅僅需要對透水混凝土配合比進行改良，有效改善其物理力學性能的同時也需要對現有透水混凝土道路排水、蓄水方案進行相應的改進。
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U414

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