环境因素

第三章 环境因素分析,学习要点：,掌握路基的干湿类型；,熟悉路基湿度状况的预估；,了解公路自然区划的分级，路基的湿度状况、路面的温度状况。,第三章 环境因素分析,学习内容：,公路自然区划,路基湿度状况分析,路面温度状况分析,一. 区划的目的,区分不同地理区域自然条件对公路工程影响的差异性，并在路基路面的设计、施工和养护中采取适当的技术措施和采用合适的设计参数，以保证路基、路面的强度和稳定性。,二. 区划的原则,道路工程特征相似,地表气候区划差异性,自然气候因素既有综合考虑又有主导作用,3-1公路自然区划,3-1 公路自然区划,三. 区划的分级,1. 一级区划,3-1公路自然区划,3-1 公路自然区划,以全国性的纬向地带性和构造区域为依据，根据对公路工程具有控制作用的地理、气候因素来拟定,（1）以全年均温-2等值线为多年冻土和季节性冻土的分界线。 （2）以一月份均温0等值线为季节性冰冻区的分界线。 （3）以1000m和3000m等高线为界划分为三级阶梯。 （4）秦岭淮河以南不冻区，划分为东西两大片。 （5）根据黄土对筑路的特殊性及其处于过渡的地区位置，同其他区域分开,三. 区划的分级,七个一级区,北部多年冻土区,西南潮暖区,东部湿润季冻区,东南湿热区,西北干旱区,青藏高寒区,3-1公路自然区划,3-1 公路自然区划,黄土高原干湿过渡区,全国公路自然区划图,三. 区划的分级,2. 二级区划,在一级区划的基础上以潮湿系数为主进一步划分为33个二级区和19个副区,3. 三级区划,以行政区域为界限，在二级区划内划分更低一级的区域或类型单元,3-1公路自然区划,3-1 公路自然区划,四. 一级自然区划对路面结构设计要求,3-1公路自然区划,3-1 公路自然区划,一. 路基湿度的来源,大气降水,地面水,地下水,毛细水,水蒸气凝结水,薄膜移动水,二. 大气温度及其对路基水文状况的影响,冻胀,翻浆,3-2 路基湿度状况,三. 路基干湿类型,2. 稠度：,3-2 路基湿度状况,1. 干湿类型：,干燥、中湿、潮湿和过湿,c=1，为半固体与硬塑状态的分界值； c=0，为流塑与流动状态的分界值； 0c1，土处于可塑状态。,三. 路基干湿类型,3. 划分标准：,按不利季节路槽底面以下80cm深度内土的平均稠度来确定。,分界稠度,原有道路：,3-2 路基湿度状况,3-2 路基湿度状况,3-2 路基湿度状况,干燥：HH1,中湿：H1HH2,潮湿：H2HH3,过湿：HH3,新建道路：,路基临界高度,与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表水位的高度。,一.温度变化：,路表温度变化与气温大致同步，但温度较气温高,不同深度处的温度同样随气温变化呈周期变化，升降幅度随深度增加而减小，峰值出现也随深度增加而滞后,3-3 路面温度状况,沥青面层,水泥混凝土面层,一天内不同时刻沿水泥混凝土面层深度的温度变化曲线,顶面与底面之间的温差，在一天内经历了由负到正，再由正到负的循环变化,温度梯度变化与气温变化大致同步，具有周期性特点,3-3 路面温度状况,水泥混凝土面层温度梯度日变化曲线,二.路面的温度状况：,太阳辐射和气温对沥青有极大影响,不同深度处的温度同样随气温变化呈现出周期性变化，但变化幅度随距路表面深度增大而减小。,影响温度状况的因素,外部因素：太阳辐射、气温、风速、降水量等,内部因素：结构层材料的热物理特性参数,（1）影响因素,（2）温度状况预估方法,统计方法和理论方法,统计方法：通过连续观测及气象资料收集，建立不同深度处各种路面温度指标的回归方程:,Tmax= a + bTamax + cQ,（2-9）,理论方法：应用热传导理论方程式推演出各项气象资料和路面材料热物理特性参数组成的温度预估方程式,3-3 路面温度状况,复习思考题： 路基干湿类型有那些判定方法，干湿类型对路基有哪些影响？一般路基要求工作在何种状态？ 试述公路自然区划的意义及原则。 试述东南湿热区修筑路面的方法要注意哪些问题？ 影响路基路面的水有哪些？水对路基有哪些影响？ 路面结构内温度随时间的变化规律是怎样？影响路面温度的外在及内在因素各有哪些？,作业： 1.陕西省渭南地区某 公路一段粉质粘土路 基，经实地测定某路 槽底面以下80cm范围 内各土层的含水量如 下表，已知土的液限 为17，试判断该路 段土的干湿类型。,作业： 2.试判断下表所列地点拟建公路的土基干湿类型。,3.已知某市属于4区，有一段粘土路基，填高1m，路 面厚度70cm，地下水位距地面0.8m，请确定该路基的 干