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透水混凝土路面是一种具有高渗透性的生态友好型路面材料，可以有效减缓城市内涝、减少噪音、吸热储热等城镇化发展所带来的负面影响。渗透性是该结构保持上述各种功能的重要指标之一，但是其孔隙容易被堵塞，从而导致渗透性等各种功能显著降低，最终完全失效。因此，提高透水混凝土路面的抗堵塞性能是非常有必要的。本研究利用计算流体力学(CFD)和离散单元法(DEM)进行数值模拟，基于单-双层透水结构、不同骨料粒径、不同层厚三种影响因素，建立了6种不同结构的模型，从细观层面观察了这三种因素对透水混凝土结构抗堵塞性能的影响。另外，基于以上的分析，本文还提出了一种新型管状透水结构，并建立9中不同的结构模型，利用数值模拟和室内实验，研究了该结构的抗堵塞性能和抗压强度。
基于其他学者的研究，我们知道在双层透水混凝土结构中，顶层结构骨料粒径的选择对该结构的抗堵塞性能极其重要。本文基于太沙基滤层理论和顶层结构的屏蔽作用，通过计算提出了两种可供参考的选择:其一，若当地的泥沙颗粒粒径较小，基于太沙基滤层理论，我们可以最大程度的保证透水混凝土结构的颗粒运输能力，采用相对较大粒径的颗粒作为顶层结构的骨架;其二，若当地的泥沙颗粒粒径较大，基于双层透水结构顶层的屏蔽作用，我们可以最大程度的发挥屏蔽过滤效果，采用相对较小粒径的颗粒作为顶层结构的骨架。
基于对骨料粒径和顶层厚度的研究，建立了6种不同的透水混凝土结构，模拟了单-双层透水结构、不同骨料粒径、不同层厚三种因素对透水混凝土结构在雨天环境下快速堵塞的影响。与单层透水结构相比，双层透水结构的顶层有着优异的屏蔽作用，可以减少进入孔隙的泥沙颗粒类型和数量，降低双层透水结构可能发生堵塞的深度，研究结果表明，双层透水结构堵塞最严重的区域是路面以下0-3mm;对于双层透水结构，随着顶层厚度的降低，其抗堵塞性能提高;通过对U1-5、U0.6-5、U0.3-5这三种结构的分析，发现当双层透水结构的顶层骨料粒径值介于上述两种选择之间时，抗堵塞性能不佳。因此在根据当地的泥沙颗粒粒径级配确定透水结构顶层骨料粒径时，其选取应该只考虑颗粒运输能力、或顶层屏蔽作用中的一个。
通过对不同结构的清理效率和堵塞情况的研究发现，在相同的堵塞-清理环境下，单层透水结构将最先达到堵塞峰值，有效使用寿命最短;在双层透水结构中，随着堵塞-清理循环次数的增加，其堵塞程度呈现缓慢上升趋势，清理效率较好，难以发生严重的堵塞情况，有效寿命长;随着顶层骨料粒径和厚度的减小，清理效率提高。
对新型管状透水结构，按照整体孔隙率、孔隙直径和孔隙形状三种变量，建立了9种不同的模型。通过透水能力实验发现，与普通透水混凝土相比，具有相同渗透系数的管状透水结构的孔隙率可以很小。通过抗堵塞能力实验发现，由于其具有畅通的孔隙结构，运输颗粒的能力得到大幅提升，渗透性和抗堵塞性优异，有效使用寿命得到延长。通过抗压强度的实验发现，管状透水混凝土结构的抗压强度明显优于普通透水混凝土结构。
基于其他学者的研究，我们知道在双层透水混凝土结构中，顶层结构骨料粒径的选择对该结构的抗堵塞性能极其重要。本文基于太沙基滤层理论和顶层结构的屏蔽作用，通过计算提出了两种可供参考的选择:其一，若当地的泥沙颗粒粒径较小，基于太沙基滤层理论，我们可以最大程度的保证透水混凝土结构的颗粒运输能力，采用相对较大粒径的颗粒作为顶层结构的骨架;其二，若当地的泥沙颗粒粒径较大，基于双层透水结构顶层的屏蔽作用，我们可以最大程度的发挥屏蔽过滤效果，采用相对较小粒径的颗粒作为顶层结构的骨架。
基于对骨料粒径和顶层厚度的研究，建立了6种不同的透水混凝土结构，模拟了单-双层透水结构、不同骨料粒径、不同层厚三种因素对透水混凝土结构在雨天环境下快速堵塞的影响。与单层透水结构相比，双层透水结构的顶层有着优异的屏蔽作用，可以减少进入孔隙的泥沙颗粒类型和数量，降低双层透水结构可能发生堵塞的深度，研究结果表明，双层透水结构堵塞最严重的区域是路面以下0-3mm;对于双层透水结构，随着顶层厚度的降低，其抗堵塞性能提高;通过对U1-5、U0.6-5、U0.3-5这三种结构的分析，发现当双层透水结构的顶层骨料粒径值介于上述两种选择之间时，抗堵塞性能不佳。因此在根据当地的泥沙颗粒粒径级配确定透水结构顶层骨料粒径时，其选取应该只考虑颗粒运输能力、或顶层屏蔽作用中的一个。
通过对不同结构的清理效率和堵塞情况的研究发现，在相同的堵塞-清理环境下，单层透水结构将最先达到堵塞峰值，有效使用寿命最短;在双层透水结构中，随着堵塞-清理循环次数的增加，其堵塞程度呈现缓慢上升趋势，清理效率较好，难以发生严重的堵塞情况，有效寿命长;随着顶层骨料粒径和厚度的减小，清理效率提高。
对新型管状透水结构，按照整体孔隙率、孔隙直径和孔隙形状三种变量，建立了9种不同的模型。通过透水能力实验发现，与普通透水混凝土相比，具有相同渗透系数的管状透水结构的孔隙率可以很小。通过抗堵塞能力实验发现，由于其具有畅通的孔隙结构，运输颗粒的能力得到大幅提升，渗透性和抗堵塞性优异，有效使用寿命得到延长。通过抗压强度的实验发现，管状透水混凝土结构的抗压强度明显优于普通透水混凝土结构。