第三章環(huán)境因素分析第三章環(huán)境因素分析第一節(jié)公路自然區(qū)劃第二節(jié)路基濕度狀況分析第三節(jié)路面溫度狀況分析第一節(jié)公路自然區(qū)劃為了區(qū)分各地自然區(qū)域的筑路特性，經過長期研究，制定了公路自然區(qū)劃標準，見圖3—1(見教材）。

一、區(qū)劃的原則與分級

1、區(qū)劃原則

（1）道路工程特征相似的原則（2）地表氣候區(qū)劃差異性的原則（3）自然氣候因素既有綜合又有主導作用的原則

2、區(qū)劃分級

（1）一級區(qū)劃以兩條均溫等值線：全年均溫－2℃等值線和一月份均溫0℃等值線；兩條等高線：1000m和3000m作為一級區(qū)劃的標志，將全國分成七個一級區(qū)，見表3-1代號一級區(qū)名平均溫度(℃)平均最大凍深(cm)潮濕系數K地形階梯土質帶I北部多年凍土區(qū)全年＜－2＞2000.5~1.00東部1000m等高線兩側棕粘性土II東部濕潤季凍區(qū)1月＜010~2000.5~1.00東部1000m等高線以東棕粘性土,黑粘性土,沖擊土,軟土III黃土高原干濕過渡區(qū)1月＜020~1400.25~1.00東部1000m等高線以西,西南3000m等高線以東黃土IV東南濕熱區(qū)1月＞0全年14~26＜101.00~2.25東部1000m等高線以東黃棕粘土,紅粘性土,軟土V西南潮濕區(qū)1月＞0全年14~22＞201.00~2.00~東部1000m等高線以西,西南3000等高線以東紫粘土,紅色石灰土,磚紅粘性土VI西北干旱區(qū)1月＜0山區(qū)垂直分布東部100~250,西部40~100東部0.25~0.5,西部＜005東部1000m等高線以西,西南3000m等高線以北栗粘性土,砂礫土,碎石土VII青藏高寒區(qū)1月＜0除南端外40~2500.25~1.50西南3000m等高線以北砂礫土,軟土（2）二級區(qū)劃二級區(qū)劃以潮濕系數為主要區(qū)分標志。在7個一級區(qū)劃內進一步分為33個二級區(qū)和19個副區(qū)（亞區(qū)），具體見《公路自然區(qū)劃標準》。潮濕系數K為年降水量（mm）與年蒸發(fā)量（mm）的比值，按區(qū)內的K值大小分為六個等級，見表3—2表示。（3）三級區(qū)劃三級區(qū)劃是二級區(qū)劃的進一步劃分。名稱過濕區(qū)中濕區(qū)潤濕區(qū)潤干區(qū)中干區(qū)過干區(qū)K＞2.002.00~1.501.50~1.001.00~0.500.50~0.25＜0.25二、各自然區(qū)劃的筑路特點（1）I區(qū)——北部多年凍土區(qū)：防止翻漿，應采取換土、穩(wěn)定土、砂墊層等處理方法。

（2）Ⅱ區(qū)——東部溫潤季凍區(qū)：防止翻漿和凍脹。（3）Ⅲ區(qū)——黃土高原干濕過渡區(qū)：黃土對水分的敏感性，干燥土基強度高、穩(wěn)定性好。（4）Ⅳ區(qū)——東南濕熱區(qū)：防止水毀、沖刷、滑坡。（5）V區(qū)——西南潮暖區(qū)：充分利用當地材料筑路。（6）Ⅵ區(qū)——西北干旱區(qū)：瀝青面層材料應具有良好的防透水性；砂石路面經常出現松散，搓板和波浪現象。（7）Ⅶ區(qū)——青藏高寒區(qū)：須按保溫原則設計。第二節(jié)路基濕度狀況分析一、路基濕度的來源（1）大氣降水

（2）地面水

（3）地下水

（4）毛細水

（5）水蒸汽凝結水

（6）薄膜移動水

二、路基濕度狀況的預估1、按所屬自然區(qū)劃和路基潮濕類型估計（1）干燥類（2）中濕類（3）潮濕類（4）過濕類通過對各自然區(qū)劃內不同潮濕類型路基的濕度狀況進行廣泛調查后，可編制出區(qū)分各類路基潮濕類型的臨界高度，以及分界相對稠度值，表3—3和表3—4（見教材）列出其中一部分數值可供參考。2、通過沿線的現場調查預估沿道路設計線，按自然地理特征的不同把全線分為若干段；每一路段上選取幾個斷面，鉆取試樣，測定其含水量，并進行土的特征含水量試驗。由不同深度處土樣的試驗結果，點繪出相對含水量（相對于塑限、液限或最佳含水量）斷面圖，見圖3-2。3、通過對條件相似的現有道路的調查預估三、大氣溫度及其對路基水溫狀況的影響

季節(jié)性冰凍地區(qū)易發(fā)生凍脹與翻漿。這些地區(qū)的路基在冬季凍結的過程中會在負溫度坡降的影響下，出現濕度積聚現象。積聚的水凍結后體積增大，使路基隆起而造成面層開裂，即凍脹現象。春暖化凍時，路面和路基結構由上而下逐漸解凍，路基土以泥漿的形式從脹裂的路面縫隙中冒出，形成了翻漿。

對于滲透性較高的砂性土以及滲透性很低的粘性土，水分都不容易積聚，因此不易發(fā)生凍脹與翻漿。四、路基干濕類型1、路基按其干濕狀態(tài)不同，分為四類：干燥、中濕、潮濕和過濕。為了保證路基路面結構的穩(wěn)定性，一般要求路基處于干燥或中濕狀態(tài)。2、路基臨界高度H:與分界稠度相對應的路基離地下水位或地表積水水位的高度。3、稠度wc定義:土的含水量w與土的液限wL之差與土的塑限wp與液限wL之差的比值。

下表所列夫區(qū)劃塌界限伯確定爸道路墾所屬茶的路牌基干鐮濕類帆型：路基干濕類型

路基平均稠度與分界相對稠度的關系

一般特性

干燥路基干燥穩(wěn)定,路面強度和穩(wěn)定性不受地下水和地表水的影響。路基高度H＞H1

中濕

Wc1≥＞Wc2路基上部土層處于地下水或地表水影響的過渡帶區(qū)內,路基高度H2＜H≤H1

潮濕

Wc2≥＞Wc3路基上部土層處于地下水或地表水毛細影響區(qū)內,路基高度H3＜H≤H2

過濕

≤Wc3

路基不穩(wěn)定、冰凍區(qū)春融翻漿,非冰凍區(qū)雨季軟彈,路基經處理后方可鋪筑路面，路基高度H＜H3

＞Wc1對于寨新建祥道路貸可以歉用路哈基臨遵界高歌度作向為判爐別標逆準，（1）H1相對禽應于Wc1，為刺干燥慰和中耕濕狀五態(tài)的金分界葡標準鑰；（2）H2相對鵲應于Wc2，為穩(wěn)中濕伍與潮往濕狀槍態(tài)的顛分界旋標準暢；（3）H3相對漂應于Wc3，為宴潮濕暴和過奸濕狀看態(tài)的兇分界社標準施。當路鍬基的澆地下顆水位演或地稍表積敵水水銀位一略定的碰情況毯下，雞路基誤的濕養(yǎng)度由織下而它上逐觸漸減娃小,如圖召：第三節(jié)路面魯溫度鞋狀況睬分析一、譽溫度宣變化路表外溫度錢的周傷期性嚷起伏寇，同港氣溫柄的變疼化幾更乎完致全同步。由于月部分殃太陽雕輻射瀉熱被直路面接所吸篇收，危路面懇的溫熊度較塵氣溫到高，勇面層面結構鬼內不同深度覽處的經溫度棟同樣賞隨氣續(xù)溫的抄變化低而呈脂現周蘿期性敵變化允，但兼起伏挖的幅陽度則冰隨深且度的慮增加停而減餐小，其峰值悄也隨傻深度丸的增裹加而泡越來搖越滯各后出堤現。圖3-份4和圖3-喝5分別攪顯示則了夏弱季晴券天的幸情況燃下瀝恒青類招面層缸和水泥混凝倒土面深層溫訊度的噸日變索化觀鼓測結旺果。煙路表卸溫度災的周深期性概起伏前，同間氣溫飼的變添化幾蜜乎完每全同步。圖3-央4瀝青面層紗溫度換日變澇化曲團線圖3-徐5水泥美混凝澇土面波層溫毒度日級變化效曲線路面舉結構以內溫橫度狀拜況隨窩深度脖而變丘化的斧情況牙，可元以更篇明顯掙地從集一天織內不滅同時既刻的要路面掙溫度隨深度塊分布宮的曲劃線圖衰中看匙出，圖3-北6即為煙水泥仿混凝仁土面宏層的猶一個役實例舞。溫度脆沿深汁度一呼般呈火曲線分布。羅頂面因和底慕面之著間的僚溫度扛坡差到（或身稱梯落度）耐，在習一天興內經掙歷了亮由負拿（頂耐溫低君于底辯溫）韻到正淚（頂溫高于莊底溫爬）再銜到負封的循洞環(huán)變稠化，乘具有當同氣究溫變工化近牧乎同昨步的心周期睜性特禁點，上見圖3-菠7。通愚常在杠早晨某一時庸刻（桑例如8：00）梯懸度接差近于禮零，理午后域某時挺刻（忘例如13：00～14：00）正員溫差獻達到糾最大值，而在倡凌晨勉某時回刻（纏例如3：00～5：00）負溫煎差達怪到最凡大值迷。圖3-浪7水泥雹混凝土面程層溫細度梯謝度日變化腎曲線云和件雨對搶面層舒溫度抬狀況寶有很剩大的雹影響洲，特免別在償接近飾表面缺處。羞云層我遮住測太陽裁時路探面受占到的豈輻射摟熱降歷低，摘因而搶多云催天氣禁的面船層溫棚度日間變化宅曲線鮮出現駁局部役波動醒，有站許多稠小峰疊值。落雨天怖時，癥日氣撒溫變響動很岡小，面層內愿各深醬度處接的溫洞度日圖變化朗曲線瞇也波孔動很毒小，非并且殘氣溫務始終摩低于偽面層齡內溫統(tǒng)度，歡見圖3-余8。圖3-抽8雨天品時瀝淺青路面溫度邪變化拉曲線除了趣日變掘化之磚外，鼓面層耐不同希深度液處的溫度還趴隨氣蘿溫而鄉(xiāng)豐經歷鮮著年低變化泊，圖3-適9所示莖為瀝籮青面為層不撤同深偶度處建的月丑平均款氣溫吳變化壘的情徑況。援可看困出，筒平均乘氣溫階為最基高和活最低犁的7月和1月份肺，面寫層的誘平均應溫度動也相吳應為館最高饅和最珠低值漁。二、路鼓面的達溫度梢狀況自然富氣溫噴每年煉和每貞月都讓發(fā)生爽周期冒性變僑化，炕與大命氣直銷接接魔觸的茶路面遇表面灑溫度薦也相應歌的發(fā)賤生周期釣性變炸化。盈路面職表面味溫度暮周期估性起鏟伏與樂氣溫打的變布化基版本上騰是一汽致的衡。圖3-那10示瀝遮青路勞面中后一天郊中的太溫度好變化貌。可館以看糕出，聞太陽忙輻射盒和氣們溫對嫩瀝青扎路面有極大閘的影哈響。瀝青冠路面鴉結構勞內不稈同深團度處齒的溫禮度，巨同樣罵隨氣詞溫變員化也棟呈現淡出周期寺性的針變化，納但變敲化的椅幅度隸隨離敢路表戶深度刷增大鑒而減旬小。住圖3-再11示一飲個典