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《哈尔滨工业大学》 2017年
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透水性沥青路面径流污染物净化及降温特性研讨

汪鸿山  
【摘要】:透水性沥青路面铺装是一种生态环保型铺装结构,它是一种经过特别工艺制成的具有接连空地的混合料,其既有必定的强度和透气透水性,又具有对径流污染起到净化的功用,还能够下降路面温度,改动城市温湿环境。可是现在对透水性沥青路面的径流污染物净化效能、雨水渗流以及降温特性的研讨还存在许多缺乏。为把握透水性沥青路面临径流污染物的净化规则及其对雨水的渗流和降温特性,规划合理的透水性沥青路面结构,选用实验与理论模仿相结合办法,对透水性沥青路面径流污染物净化、雨水渗流及降温特性进行研讨。首要,规划搭建了透水性沥青路面径流污染物净化实验台,选用实验办法,研讨了透水性沥青路面用沥青混合料的径流污染物净化规则。研讨结果表明,透水性沥青路面用沥青混合料空地率在20%左右时,其对径流污染物的净化效果最佳,其去污有用年限为5年;压实程度对透水性沥青路面用沥青混合料的净化效果影响显着,而且在充沛压实情况下沥青混合料空地率大于25%时,其内部空地微观结构对有机物去污效果影响显着;沥青混合料试件有用高度大于10cm,沥青混合猜中陶粒掺量为40%时,其对径流污染物的去污效果最佳。由细砂、炉渣以及陶粒组成的过滤层对径流污染物的净化效果最优;由陶粒、细砂以及炉渣组合而成的过滤层对径流有机污染物的净化效果显着优于单种资料的净化效果;选用20cm炉渣和20cm陶粒组合铺装的过滤层,对径流重金属离子污染物的净化效果最优。径流污染物COD和SS首要在透水性沥青路面的面层和透水底层进行净化,关于重金属离子Pb和Zn的净化,透水性沥青路面的面层、透水底层、蓄水层和过滤层都起要害效果。其次,根据多孔介质渗流理论原理,建立了透水性沥青路面的雨水渗流模仿模型,并凭借实验数据进行了验证,选用模仿办法研讨了降雨强度、各层空地率以及结构尺度对透水性沥青路面雨水渗流的影响规则。研讨结果表明,雨型对透水性沥青路面浸透功能的影响比较显着,而且I型雨型(降雨强度为18.8mm/h)时透水性沥青路面浸透速率显着大于其他雨型的;当空地率在15%-25%规模时,透水沥青面层空地率对透水性沥青路面浸透功能的影响较小,大空地沥青安稳碎石底层空地率对其浸透功能影响比较显着;当级配碎石层和砂垫层空地率大于35%时,其对透水性沥青路面浸透功能的影响较小;当大空地沥青安稳碎石底层厚度在6-8cm规模内时,大空地沥青安稳碎石底层厚度对透水性沥青路面全体结构浸透功能的影响较小;透水性沥青路面结构在渗流安稳期(渗流时间超越150min),透水沥青面层厚度小于5cm,级配碎石层厚度小于15cm,砂垫层厚度在5-15cm规模内时,相应各层厚度对透水性沥青路面浸透速率的影响较小。最终,建立了透水性沥青路面的降温特性模仿模型,选用模仿办法研讨了透水性沥青路面的降温特性,剖析了白日不一起间的透水性沥青路面的温度散布特性以及含水率和不同层空地率对透水性沥青路面降温特性的影响规则。结果表明,透水性沥青路面的温度散布受太阳辐射强度的影响比较显着,而且在12:00-13:00根本到达峰值;在大空地沥青安稳碎石底层以下结构的温度改变最为显着,该区域的结构规划时,要充沛考虑因为路面温度改变而发作的结构热应力损坏问题。一起,透水性沥青路面含水率对其内部温度散布的影响比较显着,各层空地率对其温度散布的影响较小。而且透水性沥青路面面层温度跟着含水率的升高而显着下降,含水率首要影响深度小于45cm的透水性沥青路面的温度散布。从下降路面温度的视点考虑,在路面结构规划时应优先考虑在太阳辐射强度较大、雨水较多的区域选用透水性沥青路面,这将能下降路面温度以及径流污染物的排放,一起也能够改进城市野外温湿环境。上述关于透水性沥青路面径流污染物净化、渗流以及降温特性研讨成果,为我国削减径流污染以及下降路面温度的透水性沥青路面结构规划供给理论依据。
【学位颁发单位】:哈尔滨工业大学
【学位等级】:博士
【学位颁发年份】:2017
【分类号】:U416.217

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