（交通运输工程专业论文）甘肃省高寒阴湿地区公路典型病害防治.pdf

摘要 甘肃省甘南藏族自治州及其周边的高寒阴湿区，具有海拔高，气候寒冷，降水丰富， 地下水位较高，水源充足，河流发达等独特的地理位置及环境气候特点。该地区已有公 路技术等级低，修建质量差，路基窄，弯道半径小，路基边坡不稳定，抗御自然灾害的 能力弱，且大部分公路处于山岭重丘区，山高、沟深、坡陡，加之沿线气候恶劣，冬春 冰冻、雪灾，夏季水毁灾害较为频繁，道路的服务水平很不适应经济发展的需要。 论文从高寒阴湿地区公路状况调查入手，总结出公路翻浆、泥石流灾害及路面裂缝 等普遍发育的病害为该地区公路典型病害，并通过实地调研，分析区域气候条件、水文 地质特征和公路病害程度等，研究该地区公路典型病害的发生机理，详细介绍该地区公 路病害处治的技术措施和适合该地区公路的设计要求，以期能对该地区公路建设和公路 养护提供指导。 论文依据甘肃高寒阴湿地区的地理位置及气候特点，对公路翻浆、泥石流及路面裂 缝等典型病害的类型分布及成因进行分析总结，提出高寒阴湿地区的路基设计及养护应 充分考虑路基的防冻、防渗，建立以防、引、降为主、以排、堵、换为辅有效的排水系 统是防治病害的关键。高寒阴湿地区特殊的气候条件下，填隙碎石垫层和石灰土结构层 是防治路基冻胀翻浆的有效技术措施。高寒阴湿地区半刚性路面的横向裂缝绝大部分是 温度裂缝，采用针入度较大、粘度较低的沥青及在造价许可的情况下，适当增加沥青面 层厚度，或者在半刚性基层和沥青层之间设置级配碎石过渡层，可减少半刚性基层开裂 与温缩裂缝的综合作用。 关键词：高寒阴湿地区；路面裂缝；翻浆；泥石流：成因；防治 a b s t r a c t g 锄a ns e l f - g o v e m m e n ts t a t e 锄dc i r c u m j a c e n tb o r o u g l ll i e si ns o u t h e mo fg 锄s u p r o v i n c e ，w h e r et l l e c l i m a t e sw 嬲l l i 曲，c o l d 锄d 妇l l 【1 1 e s s ，a b u i l d a l l c ep r e c i p i t a t i o n 锄d 锄p l i 砌er i v e r h e a d ，h i 曲w a t e rt a b l e ，锄ds oo n r o a d s i nt h e s er e g i o 璐盯ei nl o wg r a d e ，b a d c o n d i t i o n s n a r r o wr o a d b e d ，锄ds m a l lc u r v er a d i u s m o s to ft 1 1 e s er o a d sa r el o c a t e d0 nt h e m o u n t a i nr a n g ew i t hu n s t e a d ys i d es l o p e s ，i n f i 册a b i l i t yt 0r e s i s tn a t u r a l n e s sd i s a s t e r s ， t o g e t h e rw i m 行e q u e n t l yc a l 锄i t y f r o s t 锄ds n o wi n 嘶n t e ra n ds p r i n g ，w a t e fd e s t l o yi n t l l e s l 姗m e r ，i t ss e r v i n gl e v e ld i dn o ta d 印tt ot h ee c o n o n l yd e v e l o p m e n t 1 量1 i sr e s e 2 u r c hb 嬲e do nt 1 1 ei n v e s t i g a t i n go nt h es p o t ，s m m n a r i z i n gt h ef 如s tb o i l i n g ， m u da v a l a i l c h eh a z a r d sa i l dp a v e m e n tc r a c l ( i n g 嬲r o a dt ) ed i s e a s e s ，a i l a l y z i n gt h er e g i o n c l i m a t ea n dr o a dd i s e a s e s d e 黟e e ，s t l j d y o nt h em o d e ld i s e a s e sh a p p e nm e c h a n i s m ， i 1 1 t r o d u c i n go nt h ep u n i s hs k i l l sa 1 1 da g r e e m e n tr o a dd e s i g nr e q u e s t si np a r t i c u l i no r d e rt o o 行e rg u i d a r l c et or o a d sb u i l d i n ga n dm a i n t a i n i n gi nt h e s er e g i o n s t h i sp 印e ra c c o r d i n gt 0t h eg e o g r a p h yp l a c e 锄dc l i m a t ep o i n t s ，s u m su pt y p e s ，a n d c a u s eo ff o 肌a t i o nd i s t r i b u t i n gt 0 矗o s tb o i l i n g ，m u da v a l a n c h eh a z a r d sa n dp a v e m e n t c r a c k i n g ，b r i n g sf 0 刑a r dm a tt 1 1 i sr e g i o nr o a d sd e s i g n i n ga 1 1 dm a i n t a i n i n gm u s tc o n s i d e r p r e v e n tb e d 舶m 舶s t b i t ea l l ds e e p ，s e tu pe 虢c t i v ed r a i n a g es y s t e m i nt h eh 谫c o l d w e t z o n e ，u s i n gf i l lg a pm a c a d a mb e dc o u r s eo r l i m es t a b i l i z e ds o i lb a s ec o u r s ec 觚p r e v e n tm u d b o i la v a i l a b l y p r e v e n t i n gr o a d s 舶mw a t e fd 锄a g ea n da n i f i c i a lc o m p l i c a t i o n s ，a n df a t h e r i n g r o a d sh a z a r d sw i mc o l l i g a t em e a s u r e s i nt h eh i 曲c o l da 1 1 dd a m m e s sr e g i o n s ，h a l fr i g i d i t ) r p a v e m e n tl a n d s c a p eo r i e n t a t i o nc r a c km o s t l yw a st e m p e r a t u r ec r a c k ，u s i n gt h ea s p h a l t 、i t l l g r e a t l l e s sp e n e t r a t i o n 锄dl o wv i s c o s i t ) ri nt h ep e 珊i s s i v ec o s ti n s t a n c e ，a d d i n gt h ea s p h a l t s u r f a c et h i c l ( 1 1 e s sp r 0 皿e 吼o re s t a b l i s hg r a d e da g g r e g a t em a c a d 锄t r a n s i t i o nl a y e r w h i c hc a l l i n t e g r a t ef a t h e rt h es e l fr i g i d i 够r o a db e dc r a c ka n dt e m p e r a t u r e c r a c k k e yw o r d s ：h i g hc o l dw e tz o r l e ，p a v e m e n tc r a c k ，矗d s tb o i l i n g ，m u da v a l a n c h e ，c a u s eo f f l o m l a t i o n ，p r e v e n t i o na n d c u r e 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何 未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 相坼 年，月珍日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权 利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成 果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：5 新影喽 导师签名：硒锛表 乡饥夕年j ，月，垆日 参q 年歹月，牛日 长安大学工程硕士学位论文 第一章引言 1 1 问题的提出 随着社会主义经济建设的高速发展，公路建设已成为社会发展的迫切需求。交通量 的不断增长，行车的吨位越来越大，对道路建设质量提出了更高的要求。近年来，随着 国家西部大开发战略的实施，甘肃省的高等级公路和通县油路的建设任务逐年增加，农 村公路也掀起了建设高潮。畅通的公路给甘肃的经济发展带来新的机遇，特别是农村山 区，加速了农副产品流通，促进了地区经济繁荣。但甘肃省地处西部，是我国三大高原 即青藏高原、黄土高原和阿拉善高原的交汇地带，同时又是我国冬季季风区、西北干旱 区和青藏高寒气候区三大气候带的交汇地，这种独特的地理位置形成了各种地貌类型和 多种气候类型，增加了公路建养的复杂性，极易造成公路各种早期病害和突发性灾害。 甘肃省甘南藏族自治州及其周边的高寒阴湿区，是我省藏、回等少数民族的主要居 住区，具有海拔高，气候寒冷，降水丰富，地下水位较高，水源充足，河流发达等独特 的地理位置及环境气候特点。由于历史原因，该地区已有公路技术等级低，修建质量差， 路基窄，弯道半径小，路基边坡不稳定，抗御自然灾害的能力弱，且大部分公路处于山 岭重丘区，山高、沟深、坡陡，加之沿线气候恶劣，冬春冰冻、雪灾，夏季水毁灾害较 为频繁，道路的服务水平很不适应经济发展的需要。 近年来，国家重视少数民族地区经济社会发展，加大对少数民族地区基础设施的投 入，甘肃省少数民族地区公路通车里程增长较快，如何保证在高寒阴湿区恶劣的气候条 件下修建的公路，具有较好的品质及较长的使用寿命，特别是已有公路如何保证通畅及 相应的服务水平，是摆在我省公路建设者面前的重大课题。为此，对于高寒阴湿地区公 路典型病害防治的研究是十分必要的。维护高寒阴湿地区公路的完好，不仅具有重要的 经济意义，而且具有重要的政治意义；不仅是发展少数民族地区经济的需要，而且是加 强国防，加强民族团结的需要。 本文从高寒阴湿地区公路状况调查入手，总结出公路翻浆、泥石流灾害及路面裂缝 等普遍发育的病害为该地区公路典型病害，并通过实地调研，分析区域气候条件、水文 地质特征和公路病害程度等，研究该地区公路典型病害的发生机理，详细介绍该地区公 路病害处治的技术措施和适合该地区公路的设计要求，以期能对该地区公路建设和公路 养护提供指导。 1 2 国内外研究概况 甘肃省高寒阴湿地区有关研究多侧重于农业生产，公路病害研究见诸学术刊物者较 第一章引言 少，国内仅有东北及四川交通部门就寒冷气候特征对公路影响有些相关研究。 1 2 1 沥青路面裂缝 裂缝是沥青路面最常见的早期损坏现象之一，它们对道路的使用年限和服务性能都 带来较大影响。早在第十八届世界道路会议上，许多专家已经指出沥青路面的裂缝主要 是半刚性基层开裂后引起的反射裂缝。2 0 世纪8 0 年代末，我国同济大学道路与交通工 程研究所对半刚性基层的温缩和干缩机理的理论进行了研究，美国科氏公司研发了以应 力吸收层为核心的s t r a t a 系统。2 0 世纪9 0 年代末，长安大学就“优质级配碎石基层防 止和减少沥青路面反射裂缝”开展了系统的研究n 引。综合相关的研究成果，一般认为， 沥青混凝土路面裂缝大体分为两种类型：一种是荷载型裂缝，即主要由于行车荷载作用 下产生的裂缝。在车辆荷载作用下，半刚性基层底部产生拉应力，如果拉应力大于基层 材料的抗拉强度，则基层底部很快开裂，直至影响到沥青面层；另一种是非荷载型裂缝， 以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝；由于施工工艺不当或用了不合格材料 产生的裂缝。两种类型的裂缝分别通过横向裂缝、纵向裂缝、网裂和反射裂缝等形式表 现出来。 沥青路面裂缝研究的重点则在其机理和防治措施上。国内外围绕沥青路面材料、路 面结构设计及施工展开了众多的试验研究和实践，取得了部分研究成果。在材料方面， 采用改性沥青，例如s b s 改性沥青、s b r 改性沥青、特立尼达湖沥青改性沥青，将对沥 青结合料的抗裂性能起到重要的作用。特别在寒冷地区，采用高质量的改性沥青，对延 缓开裂时间，拉大裂缝间距取得了明显成效。在路面结构设计上，降低半刚性基层的设 计强度、适当增加沥青面层厚度并铺设碎石过渡层等以减少或延缓反射裂缝的发生。法 国、德国等研究应用了设置预切缝、粉碎基层的做法，我国在基层上铺设土工格栅等研 究证明对防治反射裂缝有一定效果n 引。 沥青路面开裂是沥青路面最普遍的病害现象，虽然国内外对其成因、机理、试验方 法、防治措施进行了一系列研究并取得了很多成果，但遏制裂缝产生的效果并不显著， 解决裂缝问题的难度仍然很大。本文重点分析高寒阴湿条件下路面裂缝的发生机理及影 响因素，并在总结前人研究成果的基础上试图提出适合高寒阴湿地区防治路面裂缝的措 施和方法。 1 2 2 翻浆病害 1 冻结过程的水分迁移研究 2 长安大学工程硕士学位论文 早在1 9 世纪，俄国工程师斯图季博格就提出了冻土水分迁移假说，认为水沿毛细 管由下层向上层迁移，水在相变时体积膨胀产生裂缝，促进了水分的迁移。2 0 世纪初期， 泰伯揭示了冰的表面存在着吸附水膜，认为水分是沿着毛细管迁移，但它是在结晶力作 用下迁移的凹1 。程国栋研究了季节冻结和融化层中未冻水的迁移规律，发现土壤表层自 上而下冻结时，发生水分向冻结峰面后方迁移；在自上而下融化时，融化界面之上经常 聚集着上部冰夹层融化产生的水。郭占荣等分析了冻结期土壤水势分布和土壤含水量变 化规律，揭示了季冻层形成的过程中表层土壤含水量逐渐增加的规律。徐学祖等根据室 内外的试验结果揭示了水分从未冻段到冻结段的运移规律，在野外试验中发现，除地表 5 1 0 c m 之外，冻层含水量增加而冻层之下的非冻层的含水量减少。高永等的试验则证 实土壤冻结过程中的水分迁移量和土壤土质、温度梯度、土壤原始含水量及地下水埋深 有关1 引。 2 道路翻浆的防治技术研究 我国的东北地区和美国科罗拉多等地区应用聚苯乙烯防治冻胀和翻浆病害取得了 较好的效果。e s c hd c 分析了保温材料在阿拉斯加地区道路和机场的使用情况，发现挤 压聚苯乙烯( x p s ) 最好，寿命最长，普通聚苯乙烯需增加3 0 5 0 的厚度方可达到挤压聚 苯乙烯相同的效果口4 1 。 利用土工纤维包砂结构层或土工纤维包碎石结构层在路基中形成横向和纵向排水 盲沟排泄滞水，这一措施在治理成渝铁路部分路段路基病害中取得了很好的效果。e v a n s m d 等肯定了在路基中加铺土工布阻隔毛细水上升和加速路基融化排水所起的积极作 用。周彬提出路面裂缝的密封处理以防止水会沿裂缝流入下层路面结构及路基，从而防 止冻胀翻浆的发生被证明是一种很有效的处理方法n4 l 。2 0 世纪9 0 年代以来国内开展了 对国产沥青进行改性的研究，改善了沥青路面的低温抗裂性，减少了春融时期雨雪的渗 入量，从而减轻了翻浆的程度。对地表类和水文地质类翻浆地段，孙剑波提出，对于土 质不良、路基填土不高、地势平坦、有长期地表积水、地下水位高的路段，提高路基高 度是一种简单而有效预防和处理道路翻浆的最根本方法。 a r a b im 等在利用石灰改良冻胀敏感性土的实验中发现，当石灰掺加量小于2 时， 石灰土更易于冻胀；当石灰掺加量大于2 时，其抑制冻胀的效果明显增强。刘海滨等指 出石灰稳定土中石灰剂量较低时( 小于3 4 ) ，石灰主要起稳定作用，土的塑性、膨 胀、吸水量、聚水量减小，土的密度、强度得到稳定。随着剂量的增加，石灰土的强度 和稳定性均提高，但当剂量超过一定范围时，过多的石灰在土的空隙中以自由灰存在， 3 第一章引言 将导致石灰土的强度下降，经过一段时间或气温下降后因温缩系数和干缩系数的不同导 致结构产生缩裂。蒋启平提出合理设计加筋土路基，可以有效地提高路基强度和稳定性， 消除或减轻路基病害，提高道路通行能力，降低道路养护维修费用。杨若芳等全面总结 了我国运用土工聚合物防治路基基床翻浆冒泥的研究、设计、施工及养护维修的经验， 并提出了有效的防治路基基床翻浆冒泥的方法和措施。胡珊等对利用粉煤灰填筑重冻害 地段路基进行了分析研究，发现粉煤灰路基较土质路基减少冻结深度3 0 3 5 ，满足路 基的强度和稳定性要求，并可减少环境污染。 1 2 3 泥石流灾害 泥石流是一种水与泥沙和石块混合在一起流动的特殊洪流，具有突然暴发与流速 块、流量大、物质容量大和破坏力强的特点。甘肃省是全国四大泥石流危害区之一，据 统计，全省共有灾害性泥石流沟6 2 6 0 余条。特别是岷县、宕昌等高寒阴湿地区更是泥 石流最发育的地区，泥石流灾害成为制约路线位置的关键因素。国道2 1 2 线由于泥石流 影响，在雨季经常中断抢修。 关于泥石流研究，交通部门率先进行了基于泥沙水力学原理的泥石流理论研究。 1 9 7 8 年中国科学院兰州冻土研究所的泥石流研究骨干调整重组，在成都成立了中国科学 院成都地理研究所( 现成都山地灾害与环境研究所) ，自那以后，我国泥石流研究工作才 全面启动。欧洲阿尔卑斯山区的法国、奥地利、意大利、瑞士等国家，以及俄罗斯等国 家的泥石流研究则始于1 9 世纪，日本在二战后的泥石流研究也取得了快速发展。迄今， 泥石流研究已经构建了比较完善的学科体系，体现在泥石流学科分类、泥石流形成条件、 泥石流模型、泥石流运动及冲击磨蚀作用、泥石流防治技术、泥石流试验和泥石流灾害 评价与预测等七个方面汹 。 甘肃省拟在“十一五期间对国道2 1 2 线进行改建，为此交通部确立了“国道2 1 2 公路( 兰州一重庆) 陇南段修筑技术研究 的科研课题以提供技术支持，其中公路滑 坡、泥石流的分布与防治是子课题之一，目前已取得一定成果。 1 3 主要内容和技术路线 1 3 1 主要内容 本文主要通过对高寒阴湿地区公路病害的调查，分析道路翻浆等病害的形成机理， 结合甘肃高寒阴湿地区公路建设实践，进行了高寒阴湿地区路面裂缝、道路翻浆、泥石 流灾害防治技术研究，主要研究内容有： 4 长安大学工程硕士学位论文 1 、甘肃省高寒阴湿地区的气候特点及分布范围 2 、甘肃省高寒阴湿地区公路主要病害调查 3 、甘肃省高寒阴湿地区公路路面裂缝成因及防治 4 、甘肃省高寒阴湿地区公路翻浆的发育机理及防治 5 、甘肃省高寒阴湿地区泥石流灾害机理及防治措施 1 3 2 技术路线 甘肃省高寒阴湿地区公路典型病害防治 1r 上上 目肃高寒阴冷地区分布和 高寒阴冷地区公路病害调查典型病害机理分析 环境气候特征研究 上 、p 上 路面裂缝研究 公路翻浆研究泥石流防治研究 上上上 士 裂 翻 翻 泥 泥 缝 裂 浆 石 石 成 缝浆 流 因 防 成 流 防 与 治 因 防 影 对 与 治 成 响 策 影 对 因 治 因 研 响 策 与 对 究 因 研 影 策 素 素 究 响 研 因 究 素 i j r 典型病害防治措施 图卜l 研究的技术路线 5 第二章甘肃省高寒阴湿地区地理分布及其环境气候特点 第二章甘肃省高寒阴湿地区地理分布及其环境气候特点 2 1 甘肃省高寒阴湿地区分布 甘肃省地跨北亚热带、暖带、中温带、三个气候带和一个高原( 青藏高原) 气候区、 水平地带和垂直地带相互叠交，气候类型复杂多样。在水平地带性方面兼有我国东部季 风区、蒙新干早区、青藏高寒三大自然区的特点，既有湿润区、半湿润区，又有干旱区 和半干旱区。在垂直地带性方面有高山寒冷、半山温冷、河川温和等立体差异。即使在 同一地域内，小气候差异也十分明显。 气候总体属于高寒阴湿的区域，主要涉及甘南藏族自治州、临夏回族自治州、陇南 市、天水市及定西市的部分地带，均位于甘肃省的南部，处于甘南高原、陇南山地和黄 土高原的过渡地带。地势西高东低，地形复杂。 高寒阴湿地区的共同特点是海拔高、气候寒冷、降水丰富，且具有较高的地下水位， 水源充足，河流发达。除甘南的部分草甸土外，其他地区均为黄土覆盖区，相对于甘肃 的其他地区均有较好的植被，土中的腐殖质含量比较高。这些地区盛产的当归、党参、 大黄、黄( 红) 芪、冬虫草、贝母等都是名贵药材，但由于交通闭塞或通行不畅，不能大 批量的走向市场，致使这些地区的经济状况还很落后。 2 2 甘肃省高寒阴湿地区环境气候特点 2 2 1 甘南藏族自治州 甘南藏族自治州位于甘肃省西南部。西接青海省，南邻四川省，北连临夏回族自治 州，东接武都、天水、定西三地区，面积3 8 0 0 0 多平方公里。甘南州处于甘南高原、陇 南山地和黄土高原的过渡地带。地势西高东低，地形复杂。一般平均海拔3 0 0 0 4 0 0 0 m 。 全州地形大致可分为三个区。 ( 1 ) 山原区：在郎木寺一碌曲一甘加以西地区，位于甘南高原的西部。本区海拔 较高，南、北各有海拔4 0 0 0 m 以上的高山，如积石山、西倾山等，中部呈山原形态。河 流的切割微弱，地表起伏不大，有许多大片的平坦滩地，如堪木日多滩、乔科滩、俄后 滩、尕海滩、晒银滩、达久滩、科才滩，桑科滩、甘加滩等，都是水草丰茂的天然牧场。 ( 2 ) 高山峡谷区：在洮河和白龙江分水岭以南，积石、西倾山原区以东地区。该 区北部有岷山山脉的迭山等，南部有岷山。南北两列大山的主要山峰都在4 0 0 0 m 以上。 中部有白龙江及其支流贯穿。山坡陡峻，河谷窄深，属于高山峡谷区，也称为“山大沟 深 地区，著名的天险腊子口就在本区。 6 长安大学工程硕士学位论文 ( 3 ) 玛曲、夏河盆地区：即积石、西倾山原区以东，岷迭高山峡谷区以北地区。 本区山地多在4 0 0 0 m 以下，盆地中部海拔在2 0 0 0 m 左右，地表切割深度在4 m 以内，起 伏比较平缓，一般坡度不大，沟浅谷宽，多盆地草滩，许多山麓有黄土覆盖。 甘南州年平均气温除白龙江谷地的舟曲一带在6 1 2 外，其他均在6 以下。 山地则随海拔的增高而气温降低。大部地区冬季漫长，夏季短促或没有夏季。年降水较 多，大致在5 0 0 8 0 0 姗之间，郎木寺一带最多，达8 0 0 咖以上。从南向北逐渐递减， 夏河一带降水较少，在5 0 0 咖以下。降水主要集中于6 9 月。 2 2 2 临夏回族自治州 临夏回族自治州位于甘肃省中部地区。南接甘南藏族自治州，东邻定西市，北靠兰 州市，西接青海省。地处青藏高原东部边缘小积石山、太子山的东北麓，属陇西黄土高 原边缘区。州内大部分地区被黄土覆盖，只有南部太子山与白石山、西部的小积石山和 北部的刘家峡一带有石质山地突出于黄土高原之上。全州大部分地区海拔都在2 0 0 0 m 以 上，最高山峰达里加山为4 6 3 6 m ，位于甘、青省界，南部其他山峰也在4 0 0 0 m 左右，北 部的巴米山为2 6 6 0 m ，最低海拔为1 5 8 0 m 。地形特点是西南高，东北低，山谷多，平地 少。黄土高原大致可分为东南与西北两个部分。东南部分主要为黄土丘陵及河谷冲积平 原，地面被切割较深，沟谷纵横。西北部分，河谷地形较为突出，黄河干流从西北部穿 过，形成峡谷、盆地相间的葫芦状地形，如刘家峡与盐锅峡及与之相连的永靖( 莲花城) 盆地与大川盆地等，在各河两岸分布着黄土丘陵。西南部山地属高寒湿润气候。 2 2 3 陇南市 陇南市位于本省的东南部。北连天水地区，西接甘南藏族自治州，南靠四川省，东 界陕西省。地处陇南山地，山峦重叠，沟壑纵横。地势西北高而东南低，山岭海拔一般 为2 5 0 0 3 5 0 0 米。地区内最高山峰雷古山海拔4 1 5 4 m ( 在宕昌、舟曲县界上) 。由于河流 下切旺盛，沟谷较深，多悬崖峭壁，山坡多在3 5 。以上，有些超出7 5 。是一个较典 型的高、中山峡谷区。川坝地区大部较峡窄，最宽处为5 0 0 6 0 0 m 左右，最窄处仅2 0 3 0 米。仅成县盆地较为开阔，中间有浅丘分布，盆地内以成川为最宽，达4 0 0 0 m 。由于 山高坡陡，有些河段泥石流危害较严重。本地区由东南向西北部，依次从河谷亚热带湿 润气候，经暖温带湿润、温带半湿润逐渐过渡到高寒湿润气候区。西北部海拔较高，气 温较低，年平均气温不到6 ，年平均降水量6 0 0 姗以上。 此外，与陇南相邻的定西的岷县、渭源、嶂县及天水的部分高地，气候特点与陇南 一致。 7 第三章甘肃省高寒阴湿地区公路典型病害 第三章甘肃省高寒阴湿地区公路典型病害 3 1 公路病害调查 旧路病害调查是公路病害防治的重要内容之一，通过公路病害调查，找出高寒阴湿 地区公路的典型病害及原因，以提出贴合实际的防治措施。甘肃省公路局2 0 0 6 年组织 全省公路调查工作，具体分两个阶段：首先是全面调查，通过表格调查形式向地方公路 总段、交通局发出调查表格，并说明调查目的和填表方法，要求填表单位认真填写并加 盖公章。表格内容包括公路名称、等级、通车时间、交通量、路面结构形式、病害状况 描述等，然后对回收表格资料进行统计分析，了解各地区路面主要结构形式、病害类型 及严重程度等，同时为选择现场重点调查路段提供依据；第二阶段是在对第一阶段表格 调查成果统计分析和评估的基础上，确定现场调查的路段，进行现场调查、分析，必要 时进行测试和试验。高寒阴湿地区涉及的定西、天水、甘南、临夏、陇南五个地州市的 公路调查结果见表3 一l 。 由调查可知，甘肃省高寒阴湿地区公路的共同特点是公路等级较低、路况较差。目 前最好的公路是2 0 0 0 年以后修建的的合( 作) 一朗( 木寺) 公路和王( 格尔塘) 一达 ( 久滩) 公路，均为二级公路。所调查的路面除近两年修筑的以外，路面和大多数路基 存在不同程度的破坏和病害，如沉陷、翻浆、松散、龟裂、坑槽、啃边等，大部分还相 当严重，其原因主要是使用年限过长，都超出面层使用期限而未大修所致，路面破坏、 病害与路面结构间无明显的相关性。 调查结果表明：除了由于路面沥青材料普遍老化及局部水损坏所致的坑槽、路基沉 陷外，这些地区严重影响交通的公路病害主要是路面裂缝、翻浆及泥石流等。 3 2 典型病害影响因素 引起公路病害的原因很多，包括路基压实不足、地下水和地表水的渗入、施工质量、 气温、路面结构形式等因素。高寒阴湿地区由于恶劣的自然环境，自然条件对公路的影 响尤其明显，主要表现在以下几个方面。 1 气温 大气温度在一年四季出现周期性变化，每一天的昼夜气温也出现一定幅度的周期性 变化。高寒阴湿地区气温变化频繁且剧烈，沥青路面由于气温骤降造成面层温度收缩， 在有约束的沥青层内产生的温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时造成的开裂。另外由 于气温的反复升降导致沥青混合料的温度疲劳作用和混合料的极限拉伸应变减小，应力 松弛性能降低，最后导致在并不太大的温度应力下也可开裂。 8 露 衄哥翠侧陋冬密躜整 鐾蓄鐾鋈垂鋈季辇鐾鋈耋鋈 翳 ， 恕 耋鋈 群 墨 薰萋薰囊薰萋 萄妻 塞萋霎萋 赠 鍪囊 副 羹薹 辫 淞 察 汪 粼 寰 疆 谣运 翟螽 椽运 饪； 翟番京运 禁 ， 翟运 槎 堪 禁 舀谣 垣 卜丑霸姻 耋薹 蔷羹藿萋差蓁 舀褶西餐 霜 蟊 乏蠢 垂要藿霎 啦 妊 - 文 乏蠢 二状二状 乏蠢之羹 洋 罐 二状 、澄 、誊 密 密 、警 擅栋器 警ys 遒基 誊 塾 警 誉 攀 葚建葚曩主囊。主垂主囊主囊。 二 二 主囊。 二 取 ：班 ：甄 - # 警# 冬# 枣毽毒枣# 冬# 枣恁廿 廿# 枣建 廿 篁蒜篁螽= 氰莲罱磊 篁森鐾蕊霉 n 瓮繇霉 h h 匠羽。匠羽匠羽蜡 匠口。 暖母。旺嗣熙暖 暖 畦田蜡 暖 掣，摊掣，挣掣，掣，排 掣，缔型，型 掣 甜 掣 巡撄注巡颦汪趟颦鲜巡荤汪 瑙靶汪噬颦郫出。 随 瑙颦髯 嗵 目螺骚旧螺驿丑螺袈 目螺墨 营螺嚣 目螺察丑扣 强 目螺察 咀 日日目日昌茸置 翼岬鼍 c o 鬯鬯 鼍 n。一h h nn 蒙霎篓 瑙蛾臻蛾埔埔 避蜞 萋墓鼙 蟹醐馥整蟹馥簦磷密 教 刊 甓官 一 斗书刊刊 蛰目 斗书 掣刊掣掣誊金掣+ 昌孳掣 弈极2弈宾鑫茸硷掘式耀舞 瘿 彗蠢 瘿文 譬学 瞻皤 薯萋 目 懈 量学 釜 念 群萋 + 缸 袋蔷 鎏鬣 拳 鐾嶷k联k 稿昌 昌 皇 皇 蛊 昌o uo n j l 翌鬓 翌“鬈 璃吕暑；南目吕 n d n 塞多蠢 澳艇 薯嬖 羹菱 胬目 基螽嚣馐 稿目官o鲁ugu u 暑昌昌 卷擎蓄墨 堡壁墨姿 藿誉罴菠 量宣、 uu日蛊 旧啦 巨置 u uoo ，oo 湖 密霉 嚣 霉 n “nnhndn “ 怒 蛰馥蟹整蟹 密馥 趟 皇 昏鲁 睦 皇置置 “宣 吕 暮量 蛊g “昌 q 目 。昏。吕吕d 若目o 吕昌 西器 o 聚螽 型昌型=赵高 藿曩 鲻昌瑙“型昌型磊 嫠鑫 型 簦 珈薅髫嚣 髫墨髫蚤 蠡灞 髫基 譬螽 琶篓耄 滔醯 髑 擎毯萎襄瞧笔留笔 蟊氅荟笔 蚕灞 甚 整 冬枉 蓑善 攀量 蓑善 垂善 薹善羹善羹善 蒌善 螽答 蟹 目qo盘“愈“幻 密 嶷“嶷“式罨爨“巅“黑“黑“鬟嚣黑 ：1 皇；：l 警：1 1 墨 ：1 1 舞 答1 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