Um den Einfluss der Feuchtigkeitsänderung im Straßenunterbau in regenreichen Gebieten auf die mechanische Reaktion der Fahrbahn zu analysieren, wurde ein dynamisches Rückprallmodul M_R Vorhersagemodell unter Berücksichtigung des Spannungsniveaus und der Matrixsaugkraft entwickelt. Mittels der COMSOL-Software wurde ein numerisches Modell der Straßenunterbau- und Fahrbahnstruktur erstellt, wobei M_R mittels koeffizientenbasierter partieller Differenzialgleichungen in die konstitutiven Beziehungen des numerischen Modells eingebettet wurde. Durch den Vergleich von gemessenen Daten mit Ergebnissen aus Normberechnungen wurde die Anwendbarkeit des Modells verifiziert und die zeitlichen Veränderungsmuster von Durchbiegung und Ermüdungslebensdauer der Fahrbahn unter verschiedenen Regen- und Grundwasserbedingungen analysiert. Die Ergebnisse zeigen: Das Rückprallmodul nimmt mit steigendem Feuchtigkeitsgehalt ab, der Durchbiegungswert nimmt mit steigendem Feuchtigkeitsgehalt zu; wenn der Sättigungsgrad des Straßenunterbaus von 79 % auf 90 % anstieg, erhöhte sich der maximale Fahrbahndurchbiegungswert um 126 μm. Wenn der Grundwasserstand von -5 m auf 0 m anstieg, erhöhte sich der maximale Fahrbahndurchbiegungswert um 62 %. Die Ermüdungslebensdauer der Asphaltdeckschicht, berechnet nach chinesischen und US-amerikanischen Normen, zeigte eine hohe Genauigkeit mit einer maximalen Abweichung von nur 2 %. Mit steigendem Grundwasserstand nimmt die maximale Zugspannung an der Unterseite der Deckschicht linear zu, während die Ermüdungslebensdauer abnimmt; wenn der Grundwasserstand um 5 m steigt, erhöhen sich die Zugdehnungen an der Unterseite der Deckschicht um 28,35 %, und die Ermüdungslebensdauer der Asphaltdeckschicht verringert sich um 62,8 %. Die Ergebnisse liefern eine theoretische Grundlage für die Straßenstrukturauslegung und die langfristige Leistungsgewährleistung in regenreichen Gebieten.

Straßenbau;mechanische Reaktion;numerische Simulation;Straßenuntergrund;Durchbiegungswert;Ermüdungslebensdauer