2004排水性沥青路面排水性能研究与排水设施的设计(1)(5)

（２—４’

Ｌ

Ｈｂ＝Ｈ２

（２－５）

爿，、Ｈ厂左右两端断面处潜水水位的相对标高，ｃｍ；

ｂａｈ：一—ｗ—ｘ＋Ｃ，（２－６）

由阳珊ｃｈⅢ，因此等＝噔一ｚ）代入加司后成为刊谳椐

解这个方程十分复杂，得山的解也是一个隐式的解实用性不大。因此这里我们根据中值定理，

把式（２．６）左边的＾用Ａ。：鱼｛鱼近似地代替，化为

‰警一警Ⅲ，

嘴水的厚度最多也为５～８ｃｍ耐冰计算长度ｋ

协 ，

需要说明的是，排水性路面排水面层的铺装厚度最多为５～８ｃｍ（通常没有这么大），所

Ｂ、『１＋专通常为１嘶扯’可贼们

¨一豢＾ｃ＂ｃ：

Ｈ：［：墅竺型

ｈ。

沼。，

式中Ｃ，，Ｃ２为积分常数。把边界条件（２．４）和（２—５）式代入（２－８）式解得：

ｃ：＝％ｃ，＝∽＋罢‘）／

将Ｃ，，ｏ代入（２．８）式就可以得到排水面层的浸润曲线方程（或降落曲线方程）。若

至竖堡主兰堡堕苎

果将Ｈ＝＾＋（，一ｘ）｝ｉ代入（２．８）式，经整理后得：

苎三童苎查垡塑童堕亘ｉ！垄垫里墨盐簦

已知参数Ｋ，∥，只要测定两个断面的水位且和凰就可预测路面上任意断面上的水位。如

。：［：ｊ擎一（ｆ—ｘ）＋，

一：笠Ｋ型Ｊ）ｄＨ

：。

＾

。：．，，

这就是排水面层沿程变化的潜水厚度方程。可以看出ｈ在，范围内是一段开口向下的抛物线。如果将排水性路面的条件假设成为与两侧都可以排水且两端都具有一定潜水流厚度的河间地块的模型相同的话，当有入渗时，浸润曲线的形状将为一椭圆曲线的上半支，在路面中将形成分水岭，在分水岭处的潜水水位最高，分水岭的位置可用极值法来确定。

将式（２．８）的两边对ｘ求导，并令塑：ｏ得：

协㈣

，。

１、

出ｈ。

口：垡（２－１１）∥

根据（２－１１）式，当其它条件不变时，我们来讨论分水岭的位置ａ与路面两端断面单宽流量的关系：

如果ａ＞０，说明存在分水岭，且在路面内部，由１：有分水岭的存在将以分水岭为分界一部分水渗流向左侧路面，一部分水渗流向右侧路面。

如果ａ＝０，说明分水岭位于路面左边缘的起始断面上，则全部的入渗水量将从左向右渗流向路面右边缘，直至进入边沟最终排出路面体。

如果ａ＜０，则不存在分水岭，此时的入渗水将全部渗流向路面右边缘，而且左侧的水位还要下降来向右侧输水。

以上是对一般地块的条件下排水的渗流分析，下面我们来考虑排水性路面的实际情况：对于排水性路面来说路面的左侧是密闭封死的即不允许有水流渗出也不可能有水流渗入补充。这样一来就只能是以上分析中ａ＝０的情况。如果ａ＞Ｏ分水岭在路面内部将有一部分入渗水量向路左侧排而左侧边缘是封住的，渗流过来的水没有出口就只能在左侧边缘蓄积从而增加了左侧潜水水位的高度使分水岭向路左侧移动，直至分水岭位于左侧边缘处即口＝０。如果ａ＜Ｏ，则不存在分水蛉入渗水将全部向右侧渗流至边沟，同时左侧的水还要额外的向右侧补充，同样由于左边缘是封住的，不可能有外面的水进来补充所以在左侧边缘将形成倒吸而使水位下降，最终导致分水岭的出现。可见ａ＞０和ａ＜０的情况都是不稳定的，最终会向ａ＝０的情况转化。实际上整个降雨过程是一个变化的不稳定的过程，在降雨的初期雨量比较大，当降雨超过了右侧排水能力的时候雨水首先在靠右侧的地方蓄积，此时的分水岭在路面内部，会有一部分入渗水向路左侧渗流并在左边缘处蓄积导致左边缘的水位上升，当分水岭左移至左边缘处时整个路面排水处于稳定状态。当降雨末期或结束的时候，入渗的雨水逐渐减少至停止，而右侧的排水还在继续，此时右侧的水位先下降导致分水岭消失或者可以认为是分水岭超过了左侧边缘，由于左侧边缘的水有保持ａ＝０的这个稳定状态的趋势，此时左侧边缘的水将发生倒吸以向右侧输水从而导致左边缘的水位下降。因此，最终路面还

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变更壁堡主堂堡笙苎

兰三童堡查丝塑童堕亘苎查垫堡墨生苎

是以由左至右的顺序逐渐干燥。

有了以上的分析后，我们对排水性路面的排水机理有了～个更清楚的认识，由此我们得到式（２—１１）中ｄ＝０，由于Ｋ、∥不可能为０，可见只有Ｃ产０时才能满足条件。将其代入式（２－８）和式（２—９）可将其简化为

＾。一堕＋办，＋ｘｆ

犁

（２．１３）

２Ｋｈ。

将（２－１３）式两边对ｘ求导得：

一一＋Ｚ

ｄｈＷｘ

．

ｄｘ

Ｋｈ。

令上式右边等于。，解出‰＝竺笋，此处即为排水面层中潜水厚度最大的断面，将这

个ｘｏ代入（２－１３）式就可以得到潜水厚度的最大值

‰一蔫岫蜗ｌ

“ｍａｘ

２一面＋啊＋。０Ｉ（２．１４）

如果ｈ。。犬于排水面层的铺装厚度，潜水就会漫出路面从而破坏了浸润线的形式，如果漫出的水多还可能形成表面径流，此时的产流即为饱和产流¨ｑ。

２．３．２渗流参数的确定

在建立模型的过程中有一系列的参数需要确定，如入渗强度阡二渗透系数Ｋ等，下面来一～进行说明。入渗强度∥

如前文所述，排水表层传导水的能力的变化是一个随降雨历时的增长而逐渐减小并趋于稳定的过程。如图２。１所示，当降雨强度处于①的区域时，表示此时的来水速率大于此时排水表层的瞬时水力传导度，来水一部分下渗入排水表层，另一部分来不及入渗而形成漫流，此时的产流属于超渗产流，此时的入渗速率等于排水表层的瞬时水力传导度。当降雨强度处于②的区域时，说明来水速率小于此刻排水表层的瞬时水力传导度，但大于饱和水力传导度，因此刚开始时来水能全部下渗入排水表层，此时的入渗强度就是降雨强度，但随着表层内饱和程度的增加表层内传导水的能力减弱，当小于来水速率时开始有～部分雨水通过路表排出，此时的入渗强度就变成此时的水力传导度了。当来水处于③的区域时，说明来水速率小于排水表层的饱和水力传导度，来水能全部下渗入排水表层，这种情况下的降雨不会产生漫流，入渗速率等于来水速率。

经过以上的分析我们发现瞬时水力传导度是一个变化的不稳定的数值，它随路面的初始状态和降雨的延续而改变，而饱和水力传导度愿是一个相对稳定的值，它与排水表层的材料性质与组成形式有关，可通过试验确定。因此我们采用局作为设计指标。则入渗强度可

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堡旦查堂竺兰兰垡丝苎

兰三兰苎查竺塑童些堑塑查塑堡墨生簦

以确定为：当降雨强度人于饱和水力传导度丘时，入渗强度就是疋：当降雨强度小于世。时，入渗强度就是降雨强度。渗透系数五

材料的渗透系数是用来衡量材料透水能力的一个重要参数，在排水性路面结构设计中是一个关键性指标，渗透系数的测定是通过渗透仪米测定的。由于排水性沥青混合料成型时是采瑚碾压的方式，根据资料显示，用这种方法成型的混合料的竖向和横向渗透系数通常是不一样的，因此我们还要根据不同的试验方法来确定竖向渗透系数和横向渗透系数的值。具体的试验方法将在以后的章节中介绍。ｈ，和厅？的确定

规定了入渗强度和渗透系数的确定方法之后，要想利用（２－１２）式对排水性路面进行水力计算，还要确定左右两端断面处的潜水层的厚度，即还要找出＾，和ｈ。的确定方法。由丁日前对这两个厚度的 …… 此处隐藏：1733字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……