摘要：基于室内试验、CT技术和数字图像处理技术研究了PA-13型透水沥青混合料的制备、路用性能、细观空隙特征表征方法及变化规律。运用MATLAB程序和Python编程语言建立了沥青混合料数字图像预处理方法,提出了基于颜色通道合并技术的透水沥青混合料连通空隙识别算法,并进行了验证。结果表明:浸水飞散试验评价透水沥青混合料水稳定性是可行的。PA-13型透水沥青混合料二维断面细观空隙空间特征参数沿试件高度方向总体分布较集中,断面空隙面积、断面空隙等效直径主要介于2 000~4 000 mm^(2)、4~9 mm。PA-13-4.5断面数字图像空隙率为14.87%,比实测值低。断面空隙均匀性分布变异系数沿试件高度方向波动较小,大多数小于10%,空隙分布均匀性较好。基于颜色通道合并技术的透水沥青混合料连通空隙识别算法的连通空隙率计算值与实测值接近,具有较好的可靠性。三维体积细观空隙空间特征参数垂直连通空隙率和扩展空隙率的空间分布曲线大致平行,断面连通空隙率空间分布曲线的趋势与前者大致相同。

摘要：为精准预测沥青路面的疲劳使用寿命,基于累积疲劳损伤理论,提出路面结构内水、温度以及轴载分布耦合作用下沥青混合料疲劳寿命预测方法。通过间接拉伸疲劳试验确定路面结构下面层沥青混合料在冻融和未冻融两种条件下应变疲劳方程。依托十堰—天水高速试验段,计算设计年限内9种不同温度和10种不同轴载(共计90种)条件下设计轴载的作用次数,同时结合路面结构层底拉应变计算程序进行计算,进而得到更加精确的拉应变。基于疲劳累积损伤理论,计算沥青路面经过冻融和未冻融条件下的疲劳累积损伤,进而得到沥青路面在无水和有水影响下的疲劳寿命。研究结果表明:十天高速公路沥青路面在受水影响和不受水影响下疲劳寿命分别为8.56年和12.12年,相较于设计寿命分别降低了19.2%和42.9%,为沥青路面在结构设计中考虑水、温度以及车辆荷载影响因素提供了可靠依据。