摘要

为探究沥青玛蹄脂碎石路面渗水成因,依托实体工程,分析了路面渗水系数与芯样空隙率之间的相关性。采用工业CT扫描并结合三维数字重构技术,研究了路面芯样内部空隙的空间分布规律,分析了路面不同深度处空隙的连通性,明确了结构层内部水的渗流路径。基于路面温度场有限元仿真技术并结合路面摊铺温度监测,进一步分析了结构层内部空隙非均态分布的原因。结果表明:玛蹄脂碎石路面现场检测渗水系数与芯样空隙率之间存在较好的指数关系;芯样内部空隙尺寸相对单一,单个空隙的等效直径约为2.02 mm,空隙多聚集于芯样两端,即沿路面深度方向空隙体积呈“由大变小、再增大”趋势;芯样顶端空隙的聚集现象,增加了空隙间的连通性,而连通空隙是导致路面渗水的直接原因,连通空隙率随路面深度的增加呈降低趋势,推断路面渗水形式以“水平渗水”为主;玛蹄脂碎石路面摊铺温度场有限元模拟结果与现场监测结果一致,即摊铺沥青玛蹄脂碎石结构层时,其内部热量向空气层、下承层中传递,导致结构层内部温度逐渐降低,且温度沿深度方向亦呈“由低到高、再到低”趋势;玛蹄脂碎石路面结构层内部空隙沿深度方向非均态分布,与路面碾压时不同深度处温度差异性有关。