李宇 高世柱 李秀君

摘 要：为研究路表负水压力对沥青路面动水分布的影响，基于Biot固结理论，采用ANSYS建立路面的三维有限元模型，通过施加移动荷载获得各结构层内部动水压力分布。数值模拟结果表明，移动荷载在路面內产生正负交替的动水压力，随着轴载与车速的增加，正负动水压力峰值均显著提升;路面动态弯沉在卸载后并不能瞬时完全恢复;路表负水压力的施加会使水流产生自下而上的定向流动，与轮前正水压力形成正负交替的冲刷作用。

关键词：沥青路面;水损害;数值模拟;动水压力

中图分类号：U416         文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）06-0151-04

1 引言

在降水较为集中的夏季，南方地区的沥青路面常处于饱和浸水状态，受车辆荷载作用产生的动水压力对沥青混合料产生冲刷作用，使沥青与集料之间的粘结强度下降，最终引发路面松散、坑槽、唧浆等水损害。姜旺恒[1]研究了高温条件下定向冲刷对沥青料的影响，结果表明经高温水冲刷后沥青胶浆的粘度降低，混合料更容易产生剪切破坏。王英[2]设计了一种新型动水冲刷装置，借助CT扫描试验发现动水冲刷作用会导致混合料内部孔隙增多，并加剧了混合料力学性能的衰退。相关现场实测表明，车辆荷载在路面内部产生正负交替的动水压力，在轮胎前后分别产生“挤压”与“泵吸”作用，加速了水损害的进程[3～5]。

影响路面动水压力的因素主要有车速、车载、路面材料、路面结构等，随着超载车辆的增多，路面材料变形增加，孔隙水受挤压作用更加剧烈，而当车速较快时，界面处水压来不及消散，使得车速与路表动水压存在相关性[6]。……