第3章环境因素分析.pptVIP

* * 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 Ⅰ北部多年冻土区 Ⅴ西南潮暖区 Ⅱ东部湿润季冻区 Ⅳ东南湿热区 Ⅵ西北干旱区 Ⅶ青藏高寒区 3-1公路自然区划 3-1 公路自然区划 Ⅲ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 ＜0.25 0.50~ 0.25 1.00~ 0.50 1.50~ 1.00 2.00~ 1.50 ＞2.00 K 过干区 中干区 润干区 润湿区 中湿区 过湿区 名称 四. 一级自然区划对路面结构设计要求 选择不透水的面层或上封闭层；潮湿地段注意排水；掺灰类结构层是稳定的路面基层。 地下水位深，干燥土基强度较好，但粉质大孔性黄土易冲蚀和遇水湿陷。 黄土高原干湿过渡区 路基填土高度应符合要求；应采取措施隔温、排水、截断毛细水上升；应用水稳性冻稳性好的材料做路面基层。 冬季冻胀，春季翻浆，夏秋水毁和泥石流有一定影响。地形以平原和丘陵为主。 东部湿润季冻区 路面设计重要原则是维持冻稳性，保护冻土上限不至下降；路基设计宁填勿切，填土最好为冻稳定性好的土或砂砾 多年冻土层春夏有热融发生，降低土基强度；秋季层上水由上至下冻结，形成承压水；冬季产生冻胀。 北部多年冻土区 路基路面的设计要求 公路工程的自然条件特点 一级区名称 3-1公路自然区划 3-1 公路自然区划 保证其干稳定性，改建沥青路面为有效方法；绿洲灌区应充分利用就近所产砂砾、石料进行处理；还应注意风蚀和沙埋的防治。 土基强度和水文状况均佳，筑路砂石材料较多；中级路面易搓板松散和扬尘；高山区有风雪流危害；灌区和绿洲有冻胀翻浆。 西北干旱区 按保温原则设计，保证路基稳定性；沥青路面设计应采取措施。 滑坡、崩塌、泥石流等极严重；沥青老化快；公路通过条件困难。 青藏高原区 保证其湿稳性；过湿地区宜采用路堤，并使边坡符合要求；石料丰富，有利于设计中就地取材。 雨期较长，蒸发较少，渗透较大，故土基较湿；石质路基和部分干湿季节分明地区，土基强较高。 西南湿暖区 注意黑色面层材料的热稳定性和防透水性；保证基垫层稳定性；加强公路排水设施。 雨量充沛，雨型季节性强，台风暴雨多；地温高，易引起沥青路面泛油，加大水泥路面翘曲应力。水稻田多，土基强度低。 东南湿热区 路基路面的设计要求 公路工程的自然条件特点 一级区名称 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 ωc=1，为半固体与硬塑状态的分界值； ωc=0，为流塑与流动状态的分界值； 0＜ωc＜1，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：H＞H1 中湿：H1≥H＞H2 潮湿：H2≥H＞H3 过湿：H＜H3 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