(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210835480.8 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 常州大学 地址 213100 江苏省常州市武进区湖塘镇 滆湖中路21号 (72)发明人 朱平华　范海峰　陈春红　刘惠　 王新杰　彭明国　 (74)专利代理 机构 南京禹为知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32272 专利代理师 刘峰 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种用于不同公路等级的排涝再生透水混 凝土设计方法 (57)摘要 本发明涉及一种适用于不同公路等级的排 涝再生透水混凝土设计方法， 其特征在于： 包括 以下步骤： S1根据不同地区的雨历参数， 确定暴 雨强度i； S2根据暴雨强度i， 确定透水混凝土孔 道内部水流渗透系数Ki； S3根据透 水混凝土孔隙 率和渗透系数的关系， 确定孔隙率； S4确定公路 等级及对应的服役年限； S5确定服役年限内的实 际车辆轴载次数； S6确定实验室疲劳加载次数； S7根据服役年限内实验室疲劳荷载次数与残余 抗折强度的关系， 确定满足不同等级公路使用的 初始抗折强度； S8根据抗压强度和抗折强度关 系， 确定透水混凝土抗压强度； S9根据S3孔隙率 与S9抗压强度， 确定混凝土的配合比。 该方法可 以根据不同公路等级和降雨重现期下设计出能 够排涝的透水混凝 土。 权利要求书1页 说明书8页 附图1页 CN 115146472 A 2022.10.04 CN 115146472 A 1.一种用于不同公路等级的排涝再生透水混凝 土设计方法， 其特 征在于： 包括 S1根据不同地区的雨历参数， 确定不同重现期下的暴 雨强度i； S2根据暴雨强度i和透水混凝土孔道内部水流渗透系数K的关系式一， 获取在不同降雨 重现期下 K； S3根据渗透系数和孔隙率的关系式二， 确定孔隙率P； S4确定公路等级及对应的服役年限x； S5根据关系式三确定服役年限内实际车辆轴载次数Ne； S6根据关系式四服役年限内实际车辆轴载次数Ne与实验室疲劳试验疲劳荷载次数Nf 对应关系， 确定实验室疲劳加载次数Nf； S7根据服役年限内实验室疲劳荷载次数与残余抗折强度的关系式五， 确定透水混凝土 满足不同等级公路使用的初始抗 折强度； S8根据抗压强度和抗 折强度的关系式六， 确定 透水混凝 土目标抗压强度； S9根据S3孔隙率与S9目标抗压强度的要求， 确定排涝再生透水混凝 土的配合比。 2.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述降雨重现期分别选取10年、 50年和100年， 降雨总量分别为68.17、 90.1和 99.41mm， 历时为6 0min降雨过程。 3.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述关系式一为K＝0.8 1+3.87×10‑4e5.71其中， K为孔道内部水流渗透系数mm/s， i为 暴雨强度， m m/min。 4.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述关系式二 为P＝(K‑0.2)/7.9 2； 其中， K为 渗透系数， m m/s； P为孔隙率， ％。 5.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述关系式三 Ne＝Dx； 其中， D为 年平均日设计车辆数量， 辆； x为 服役年限， 年。 6.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述 关系式四为Nf＝0.2×0.5×1/3×(60/365)Ne＝5.48 ×10‑3Ne； 其中， Nf为实验室 疲劳荷载次数， Ne为实际车辆轴载次数。 7.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述关系式五为F＝9.03 ‑0.03(e0.041Nf‑1)/0.04+b； 其中， Nf为0时， 则F为未经加载试 件的初始抗 折强度； Nf为 疲劳荷载次数， 万次； b为常数。 8.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述关系式六为Fcu,0＝14.2F‑52.3； 其中， Fcu,0为目标抗压强度， F为初始抗 折强度。 9.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述设计方法采用的排涝标准 为表面积水深度小于15 cm和排水时间小于 0.5h。 10.根据权利要求1所述的用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方法， 其特征 在于： 所述 孔径为0.8、 1、 2、 3和4m m， 孔隙率在0.08％ ‑1.507％。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115146472 A 2一种用于不同公路等级的排涝再生透水混凝土设计方 法 技术领域 [0001]本发明属于公路路面设计技术领域， 具体涉及到一种用于不同公路等级的排涝再 生透水混凝 土设计方法。 背景技术 [0002]在全球变暖的背景下， 极端暴雨的发生更加频繁。 城市地表硬化面积的不断增加， 暴雨作用后雨水无法直接渗入地下， 从而产生地表径流， 导致内涝成灾， 形成了 “城市看海 ” 的局面。 透水混凝土作为建设海绵城市的路用材料， 良好的渗透性有助于减少雨水径流， 降 低内涝风险。 [0003]传统的多孔透水混凝土主要由骨料表面一层薄薄的水泥浆提供粘结力， 力学性能 较差， 只能用于人行道和停车场等低等级路面。 该透水混凝土通过预置钢筋形成上下直通 的孔道， 孔隙率易于控制。 以自密实混凝土为基体， 密实的内部结构改善了力学性能， 可以 满足不同等级公路路面的使用。 然而， 在服役年限内经 受不同车辆疲劳荷载的作用下， 内部 的孔道会遭到破坏导致力学性能和 渗透系数都有所降低， 对内涝削减性能产生不利影响。 目前针对不同公路等级在不同降雨重现期下， 满足透水混凝土 即时排涝的设计方法还涉及 较少。 发明内容 [0004]本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施 例。 在本部 分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部 分、 说明书摘要和发明名称的目的模糊， 而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。 [0005]鉴于上述和/或现有技 术中存在的问题， 提出了 本发明。 [0006]因此， 本发明的目的是， 克服现有技术中的不足， 提供一种用于不同公路等级的排 涝再生透水混凝 土设计方法。 [0007]为解决上述技术问题， 本发明提供了如下技术方案： 一种用于不 同公路等级的排 涝再生透水混凝 土设计方法， 其特 征在于： 包括 [0008]S1根据不同地区的雨历参数， 确定不同重现期下的暴 雨强度i； [0009]S2根据暴雨强度i和透水混凝土孔道内部水流渗透系数K的关系式一， 获取在不同 降雨重现期下 K； [0010]S3根据渗透系数和孔隙率的关系式二， 确定孔隙率P； [0011]S4确定公路等级及对应的服役年限x； [0012]S5根据关系式三确定服役年限内实际车辆轴载次数Ne； [0013]S6根据关系式四服役年限内实际车辆轴载次数Ne与实验室疲劳试验疲劳荷载次 数Nf对应关系， 确定实验室疲劳加载次数Nf； [0014]S7根据服役年限内实验室疲劳荷载次数与残余抗折强度的关系式五， 确定透水混 凝土满足不同等级公路使用的初始抗 折强度；说　明　书 1/8 页 3 CN 115146472 A 3