環(huán)境因素精品課件

1、環(huán)境因素第1頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四第一節(jié) 公路自然區(qū)劃區(qū)劃原則：道路工程特征相似的原則、地表氣候區(qū)劃差異性的原則：緯度、海拔高度對氣候的影響。自然氣候因素既綜合又有主導作用的原則。一級區(qū)劃：7個。1000和3000m等高線；年均-2和一月份均溫0。黃土高原。二級區(qū)劃：33個19個副區(qū)。以潮濕系數(shù)為主要標志。潮濕系數(shù)=年降雨量/年蒸發(fā)量三級區(qū)劃：各省定。第2頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四各個自然區(qū)劃內(nèi)路基路面設計的注意事項北部多年凍土區(qū)：凍土東部溫潤集結(jié)區(qū)：凍脹翻漿黃土高原干濕過渡區(qū)：黃土東南濕熱區(qū)：排水、濕軟地基西南潮暖區(qū)：不良地

2、質(zhì)（喀斯特、滑坡）西北干旱區(qū)：缺水、雪害青藏高寒區(qū)：高寒、凍土第3頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四第二節(jié) 路基濕度狀況一、路基濕度的來源路基的強度與穩(wěn)定性在很大程度上與路基的濕度以及大氣溫度引起的路基的水溫狀況有切的關系。水可分為以下幾方面： (1)大氣降水； (2)地面水 (3)地下水； (4)毛細水； (5)水蒸汽凝結(jié)水； (6)薄膜移動水。第4頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四二、路基干濕類型1按路基臨界高度估計（新建道路）路基干濕類型：干燥、中濕、潮濕、過濕按照地下水或地表長期積水水位到路槽底（路床頂面）的距離劃分。路基臨界高度：見表3

3、-3P27。第5頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四2、按照路基土含水量劃分干濕類型 路床頂面下80cm含水量 路基按其干濕狀態(tài)不同分為四類：干燥、中濕 、潮濕和過濕。一般要求路基處于干燥或中濕狀態(tài)。 上述四種干濕類型以分界稠度c1 , c2 和c3 來劃分。稠度c 定義為土的含水量 與土的液限L 之差與土的塑限p 與液限L 之差的比值。 第6頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四1.c = 1.0 , 即=p ，為半固體與硬塑狀的分界值； 2.c = 0 ,即= L ，為流塑與流動狀的分界值； 3. 1.0 c 0，即L p ，土 處于可塑狀態(tài)。路基

4、干濕類型特性，見表3-5，P32。第7頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四三、大氣溫度及其對于路基水溫狀況的影響、路基濕度除了水的來源之外，另一個重要因素是受當?shù)卮髿鉁囟鹊挠绊?，由于濕度與溫度變化對路基產(chǎn)生的共同影響稱為路基的水溫狀況.沿路基深度出現(xiàn)較大的溫度梯度時，水分在溫差的影響下以液態(tài)或氣態(tài)由熱處向冷處移功，并積聚在該處。這種現(xiàn)象特別是在季節(jié)性冰凍地區(qū)尤為嚴重。第8頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四季節(jié)性冰凍地區(qū)，路基在冬季凍結(jié)的過程中會在負溫度坡降的影響下，出現(xiàn)濕度積聚現(xiàn)象。氣溫下降到零度以下，路面和路基結(jié)構(gòu)內(nèi)的濕度也隨之由上面下地逐漸降到

5、零下.在負溫度區(qū)內(nèi)，自由水、毛細水和弱結(jié)合水隨溫度降低而相繼凍結(jié)，于是土粒周圍的水膜減薄剩余了許多自由表向能，增加了土的吸濕能力，促使水分由高溫處向上移動，以補充低溫處失去的部分。由試驗得知，在溫度下降到-3以下時，土中未凍結(jié)的水分實際上已不可能向溫度更低處移功，因此，負溫度區(qū)的水分移動一般發(fā)生在0-3等溫線之間。第9頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四在正溫度區(qū)內(nèi)，因零度等溫線附近土中自由水和毛細水的凍結(jié)形成了與深層次土層之間的溫度坡差，從而促使下面水分向零度等溫線附近移動。這就造成了上層路基濕度的大量積聚。積聚的水凍結(jié)后體積增大，使路基隆起而造成面層開裂，即凍脹現(xiàn)象。

6、第10頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四春暖化凍時，路面和路基結(jié)構(gòu)出上而下逐漸解凍，而積聚在路基上部的水分先融解，水分難以迅速排除，造成路基上層的濕度增加，路面結(jié)構(gòu)的承載能力便大大降低。在交通繁重的地區(qū)，經(jīng)重車反復作用，路基路面結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大的變形，嚴重時，路基土以泥漿的形式從脹裂的路面縫隙冒出，形成了翻漿。凍脹翻漿條件:凍前溫度0附近,凍敏性土(粉土),水.第11頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四凍脹破壞的公路第12頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四路基翻漿第13頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四

7、翻漿路面第14頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四第三節(jié) 路面溫度狀況分析大氣的溫度在一年四季和一晝夜之間發(fā)生著周期性的變化，受大氣直接影響的路面濕度也相應地在一年之間和一日之間發(fā)生著周期性的變化。 一天內(nèi)溫度變化，路面不同深度變化。瀝青面層溫度日變化曲線第15頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度隨深度的變化，圖3-6即為水泥路面的一個實例；頂面與底面之間的溫度坡差成為梯度。一天內(nèi)不同時刻沿水泥混凝土面層深度的溫度變化曲線第16頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四圖3-9 瀝青面層月平均溫度的年變化曲線 第17頁，共18頁，2022年，5月20日，15點43分，星期四影響路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度狀況的因素很多，可分為外部和內(nèi)部兩類。外部條件主要是氣象條件如太陽輻射，氣溫、風速、降水量和蒸發(fā)量等；而其中，太陽輻射和氣溫是決定路面溫度狀況的二項最重要的因素內(nèi)部因