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多孔沥青路面具有安全性高、舒适性好和低噪音的特点,是路面实现高品质形式的重要发展途径。但是因车辆行人携带的泥块、砂石以及轮胎碎屑等容易致使路面堵塞,引起渗水性能衰减甚至丧失。为了确保多孔沥青路面渗水功能的持久性,需要深入探究其渗流规律和堵塞规律。而目前对多孔沥青混合料(PAC)渗流和堵塞规律多集中在宏观层面,对堵塞过程的说明具有经验性,并且传统的研究方法难以明确PAC堵塞过程中细观空隙特征的演变规律,从而无法从根本上揭示多孔沥青路面堵塞过程中渗水功能的衰变机理。为此,本文从宏观和细观两方面分析了影响PAC渗流和堵塞特性的关键因素,量化了堵塞过程中PAC内部空隙特征和堵塞颗粒的迁移规律,明确了堵塞过程中细观空隙特征的演变规律。首先,本文设计了6种不同级配的PAC(2种公称最大粒径和3种空隙率),并对其路用性能进行了验证;其次,以风积沙、粉质土和沙土混合物作为堵塞材料,分别研究了在重复堵塞条件下和循环堵塞-清洗条件下PAC试件渗水系数的衰变规律,并对3种空隙维护方式(高压水洗、真空泵吸、人工扫刷)下PAC的渗水系数恢复效果进行了研究,分析了不同堵塞条件下不同因素对渗水系数的影响规律,构建了不同堵塞条件下的堵塞预测模型;最后,利用X-ray CT和图像处理技术对风积沙作为堵塞材料时PAC-13堵塞及清洗前后的空隙率、空隙数量、等效直径、分形维数等细观空隙特征进行分析,建立了基于细观空隙特征的PAC渗水及堵塞预测模型。主要结论有:(1)PAC的初始渗水系数随着空隙率和公称最大粒径的增加而增加,初始渗水系数与空隙率和有效空隙率之间具有显著的线性相关关系。PAC-13混合料的抗堵塞性能优于PAC-10混合料,空隙率较大的PAC试件其堵塞加载次数越多。不同堵塞材料导致PAC试件的渗水系数衰减速率不同,其中风积沙最大,沙土混合物次之,粉质土最小。(2)随着堵塞物质的加载,PAC试件的渗水系数呈KN(28)k 0e-?N指数形式变化。重复堵塞条件下的堵塞因子β和堵塞加载次数N受空隙率V、有效空隙率V’、初始渗水系数k0、不均匀系数Cu、曲率系数Cc以及粒径比R15和RS等因素的影响。对堵塞过程中颗粒的分布进行统计发现,造成PAC-13堵塞的粒径主要分布在0.15~2.36mm范围内,造成PAC-10堵塞的粒径主要分布在0.075~2.36mm范围内。(3)空隙率在PAC中空间分布具有不规则性,空隙率与空隙数量成反比,与等效直径和分形维数成正比。堵塞后PAC空隙数量增加,等效直径减小,分形维数未发生显著变化。清洗后PAC空隙数量和等效直径均介于未堵塞和堵塞之间,分形维数未发生显著变化。堵塞材料的迁移深度随着空隙率的增加而增加,堵塞最严重的位置在混合料从顶面向下10mm左右。体积法实测空隙率与堵塞、清洗前后PAC试件的CT图像计算空隙率、空隙数量、等效直径以及分形维数之间具有较好的线性关系。