水泥混凝土路面的气象因素研究.pdf

《水泥混凝土路面的气象因素研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、公路2012年6月第6期HIGHWAYJun．2012No．6文章编号：0451-0712(2012)06-0109—03中图分类号：U416．216文献标识码：B水泥混凝土路面的气象因素研究田波，牛开民，刘贺，李金凤(交通运输部公路科学研究所北京市100088)摘要：针对我国幅员辽阔的特点，文中收集5O年(1950年~2000年)的气象资料，分析得出了冰冻指数、年降雨量、年降雨天数以及高于32~C天数，并绘制等值线图，为后续的水泥混凝土路面结构性能分析和结构设计提供必要的依据。关键词：水泥混凝土路面；冰冻指数；年降雨量；气候分区我国幅员辽阔，东

2、西南北纵横5000多km，各结果，也就大致能得到影响基层的气候分区类型。地区气候差异很大，分析水泥混凝土路面使用性能根据《公路自然区划标准》(JTJ003—86)一级区划必须考虑环境因素的影响。我国《公路自然区划标的特征与指标表，得到7个区划所对应的基层气候准》(JTJ003—86)中的一级区戈0，是以全国性的纬分区类型，因此在沥青混凝土路面设计中已经形成向地带性和构造区域性为依据，根据对公路工程具一个比较完善的气候分区，并得到广泛认可。比如有控制作用的地理、气候因素来拟定的。根据我国以1月份均温O℃等值线，作为区分季节冻土和全地理、地貌、气候等

3、因素，以均温等值线和三级阶梯年不冻的界线，并以此作为常年不冻区和冰冻地区的两条等高线作为一级区划的标志。的界限。以年降雨量作为因素之一进行沥青混凝土(1)全年均温一2"C等值线。在一般情况下，地路面气候分区，是以最近3O年内的年降水量平均值面大气温度达到一2℃时，地面土开始冻结。因此，来反映基层受水冲刷的影响因子，并以此作为分区它大体上是区分多年冻土和季节冻土的界线。指标，将全国分为3个区。由于我国季风性气候影(2)一月份均温O'C等值线，是区分季节冻土和响，高温地区普遍多雨，低温地区普遍干燥，潮湿地全年不冻的界线。区一般无冻，而干燥地区一般都是

4、冰冻地区，因此在(3)我国地势的三级阶梯的两条等高线。沥青混凝土路面研究中常将我国分为：(1)潮湿无冻由于三级阶梯的存在，通过地形的高度和阻区；(2)湿润无冻区；(3)湿润冰冻区；(4)干燥冰冻隔，使其气候具有不同的特色，也成为划分区划的区。而对于水泥混凝土路面的研究尚无深入研究，主要标志。这样就把我国划分为多年冻土、季节为此本文将开展这方面的研究。冻土和全年不冻3大地带，再根据不同地理、气候、构造、地貌界线的交错和叠合，将我国划分为l冰冻指数7个一级自然区。即：I、北部多年冻土区；II、东冰冻指数和当地冻深极为密切。但是对于水泥部温润季冻区；I

5、I、黄土高原干湿过渡区；IV、东南混凝土路面而言，气温的交替变化，尤其是正负温的湿热区；V、西南潮暖区；VI、西北干旱区；Ⅶ、青藏交替作用是影响水泥混凝土耐久性的重要指标。因高寒区。此有必要将每天中最高温度和最低温度进行比较，考虑到一级自然区划主要以温度为界划分，而如果最高温度大于0℃且最低温度低于0*C，则认为我国受季风性气候影响，温度与降雨量有一定关系，这一天为冻融循环日。以此类推，将每年的冻融循因此划分结果与基层气候分区结果在某种程度上是环日统计出来，然后根据50年气象数据，就可以得一致的。这样只要知道某地区的公路自然一级区划到中国各地年平

6、均冻融循环天数。收稿日期：2011—10—24公路2012年第6期冰冻指数的计算可以是采用负温累加，也可以采用冰冻指数公式进行计算。由图1可见，负温累加虽然和冰冻指数在数值上不相等，但线性相关度轻极高，几乎为一条直线。计算冰冻指数时，可以采用5O年平均冰冻指巅导丰*544332211数、5O年内最大冰冻指数、最大3年冰冻指数、最大O0OO砌0吣O如∞0O如∞O如05年冰冻指数以及最大1O年冰冻指数，分别画出负温累加5O年的年平均冰冻指数和其他冰冻指数关系，可以看到它们之间也成线性关系，见图2。图1负温累加和冰冻指数之间关系／，／’◆_互落◆50年

7、平均和50年最大一50年平均和最大3年．n5O年平均和最大5年—一50年平均和50年最大一-50年平均和最大3年一．5O年平均和最大5年——5O年平均和最大lO年．05001000l50020002500300035004000冰冻指数图250年的年平均冰冻指数和其他冰冻指数之间关系根据温度场核心气象因素的分析结果，同时借助气象学上成型的气象等值分区图，将点上的数据推广到一定区域内(面)。图3给出了5O年平均冰冻指数，图4给出了50年内年平均正负温的天数。由数据可见，在极寒冷地区，如东北北部、新疆北部，平均冻融循环天数一般在60d左右。其原因是冬

8、季寒冷，没有正负温度的交替，同时秋季和春融图450年的年平均正负温交替天数季节时间短暂，所以该地区最要的问题是在极端负温条件下的混凝土耐