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1、第三章环境因素分析第三章环境因素分析第一节公路自然区划第二节路基湿度状况分析第三节路面温度状况分析第一节公路自然区划为了区分各地自然区域的筑路特性，经过长期研究，制定了公路自然区划标准，见图3—1(见教材）。一、区划的原则与分级1、区划原则（1）道路工程特征相似的原则（2）地表气候区划差异性的原则（3）自然气候因素既有综合又有主导作用的原则2、区划分级（1）一级区划以两条均温等值线：全年均温－2℃等值线和一月份均温0℃等值线；两条等高线：1000m和3000m作为一级区划的标志，将全国分成七个一级区，
2、见表3-1代号一级区名平均温度(℃)平均最大冻深(cm)潮湿系数K地形阶梯土质带I北部多年冻土区全年＜－2＞2000.5~1.00东部1000m等高线两侧棕粘性土II东部湿润季冻区1月＜010~2000.5~1.00东部1000m等高线以东棕粘性土,黑粘性土,冲击土,软土III黄土高原干湿过渡区1月＜020~1400.25~1.00东部1000m等高线以西,西南3000m等高线以东黄土IV东南湿热区1月＞0全年14~26＜101.00~2.25东部1000m等高线以东黄棕粘土,红粘性土,软土V西南潮湿
3、区1月＞0全年14~22＞201.00~2.00~东部1000m等高线以西,西南3000等高线以东紫粘土,红色石灰土,砖红粘性土VI西北干旱区1月＜0山区垂直分布东部100~250,西部40~100东部0.25~0.5,西部＜005东部1000m等高线以西,西南3000m等高线以北栗粘性土,砂砾土,碎石土VII青藏高寒区1月＜0除南端外40~2500.25~1.50西南3000m等高线以北砂砾土,软土（2）二级区划二级区划以潮湿系数为主要区分标志。在7个一级区划内进一步分为33个二级区和19个副区（亚
4、区），具体见《公路自然区划标准》。潮湿系数K为年降水量（mm）与年蒸发量（mm）的比值，按区内的K值大小分为六个等级，见表3—2表示。（3）三级区划三级区划是二级区划的进一步划分。名称过湿区中湿区润湿区润干区中干区过干区K＞2.002.00~1.501.50~1.001.00~0.500.50~0.25＜0.25二、各自然区划的筑路特点（1）I区——北部多年冻土区：防止翻浆，应采取换土、稳定土、砂垫层等处理方法。（2）Ⅱ区——东部温润季冻区：防止翻浆和冻胀。（3）Ⅲ区——黄土高原干湿过渡区：黄土对水分
5、的敏感性，干燥土基强度高、稳定性好。（4）Ⅳ区——东南湿热区：防止水毁、冲刷、滑坡。（5）V区——西南潮暖区：充分利用当地材料筑路。（6）Ⅵ区——西北干旱区：沥青面层材料应具有良好的防透水性；砂石路面经常出现松散，搓板和波浪现象。（7）Ⅶ区——青藏高寒区：须按保温原则设计。第二节路基湿度状况分析一、路基湿度的来源（1）大气降水（2）地面水（3）地下水（4）毛细水（5）水蒸汽凝结水（6）薄膜移动水二、路基湿度状况的预估1、按所属自然区划和路基潮湿类型估计（1）干燥类（2）中湿类（3）潮湿类（4）过湿类通
6、过对各自然区划内不同潮湿类型路基的湿度状况进行广泛调查后，可编制出区分各类路基潮湿类型的临界高度，以及分界相对稠度值，表3—3和表3—4（见教材）列出其中一部分数值可供参考。2、通过沿线的现场调查预估沿道路设计线，按自然地理特征的不同把全线分为若干段；每一路段上选取几个断面，钻取试样，测定其含水量，并进行土的特征含水量试验。由不同深度处土样的试验结果，点绘出相对含水量（相对于塑限、液限或最佳含水量）断面图，见图3-2。3、通过对条件相似的现有道路的调查预估三、大气温度及其对路基水温状况的影响季节性冰冻
7、地区易发生冻胀与翻浆。这些地区的路基在冬季冻结的过程中会在负温度坡降的影响下，出现湿度积聚现象。积聚的水冻结后体积增大，使路基隆起而造成面层开裂，即冻胀现象。春暖化冻时，路面和路基结构由上而下逐渐解冻，路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙中冒出，形成了翻浆。对于渗透性较高的砂性土以及渗透性很低的粘性土，水分都不容易积聚，因此不易发生冻胀与翻浆。四、路基干湿类型1、路基按其干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。为了保证路基路面结构的稳定性，一般要求路基处于干燥或中湿状态。2、路基临界高度H:与分
8、界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度。3、稠度wc定义:土的含水量w与土的液限wL之差与土的塑限wp与液限wL之差的比值。下表所列区划界限确定道路所属的路基干湿类型：路基干湿类型路基平均稠度与分界相对稠度的关系一般特性干燥路基干燥稳定,路面强度和稳定性不受地下水和地表水的影响。路基高度H＞H1中湿Wc1≥＞Wc2路基上部土层处于地下水或地表水影响的过渡带区内,路基高度H2＜H≤H1潮湿Wc2≥＞Wc3路基上部土层处于地下水或地表水毛细影响区内
