透水路面孔隙堵塞機理試驗模擬研究.pdf

1、作為一種透水路面，透水混凝土內(nèi)部存在大量連通孔隙而具有透水性，能使大量初期地表徑流雨水穿過透水路面滲入地下。然而透水混凝土由于其多孔性能易發(fā)生堵塞，影響其透水排水功能的發(fā)揮。由于透水混凝土是由不透明的無級配粗骨料、水泥、摻和料和外加劑等拌制澆筑而成，無法觀察到泥沙顆粒進入透水路面的狀況，研究堵塞發(fā)展過程和堵塞機理。因此目前對其內(nèi)部堵塞微觀機理和影響因素的研究還相對較不完善，需要對透水路面孔隙堵塞機理深入探討研究。
　　本論文創(chuàng)新地

2、利用透明聚丙烯酸鈉球材質(zhì)小球代替不透明的透水路面，從而可以觀察到“透水路面”內(nèi)部實時堵塞進程，設計了透水路面堵塞試驗裝置，進行一系列的室內(nèi)對比試驗，研究揭示這一過程中透水路面結構孔隙率、水平徑流流速、滲流速度和砂級配等因素所起的作用。同時本論文提出了一種將離散元方法與計算流體動力學相結合的仿真模型（即CFD-DEM模型），初步模擬了透水路面中泥沙顆粒在水流作用下的堵塞效果。試驗考慮了不同工況下孔隙率、水平徑流流速、滲流流速以及砂級配的影

3、響，根據(jù)試驗結果，對透水路面堵塞發(fā)展演變過程、堵塞發(fā)展速度以及透水路面堵塞穩(wěn)定狀態(tài)顆粒分布三個方面進行分析。通過分析堵塞顆粒在透水路面某位置處的堵塞發(fā)展演變過程，分析透水路面不同深度堵塞發(fā)展全過程，分析透水路面沿深度方向的顆粒體積占比和堵塞發(fā)展速度，統(tǒng)計堵塞最終穩(wěn)定狀態(tài)時顆粒坐標信息得到的各層堵塞顆粒占比，來研究透水路面堵塞發(fā)展狀況和堵塞機理。
　　結果表明堵塞過程分為快速堵塞段、堵塞恢復段、緩慢堵塞段和穩(wěn)定堵塞段。透水路面的堵塞