环境因素精品课件

1、环境因素第1页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四第一节 公路自然区划区划原则：道路工程特征相似的原则、地表气候区划差异性的原则：纬度、海拔高度对气候的影响。自然气候因素既综合又有主导作用的原则。一级区划：7个。1000和3000m等高线；年均-2和一月份均温0。黄土高原。二级区划：33个19个副区。以潮湿系数为主要标志。潮湿系数=年降雨量/年蒸发量三级区划：各省定。第2页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四各个自然区划内路基路面设计的注意事项北部多年冻土区：冻土东部温润集结区：冻胀翻浆黄土高原干湿过渡区：黄土东南湿热区：排水、湿软地基西南潮暖区：不良地

2、质（喀斯特、滑坡）西北干旱区：缺水、雪害青藏高寒区：高寒、冻土第3页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四第二节 路基湿度状况一、路基湿度的来源路基的强度与稳定性在很大程度上与路基的湿度以及大气温度引起的路基的水温状况有切的关系。水可分为以下几方面： (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。第4页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四二、路基干湿类型1按路基临界高度估计（新建道路）路基干湿类型：干燥、中湿、潮湿、过湿按照地下水或地表长期积水水位到路槽底（路床顶面）的距离划分。路基临界高度：见表3

3、-3P27。第5页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四2、按照路基土含水量划分干湿类型 路床顶面下80cm含水量 路基按其干湿状态不同分为四类：干燥、中湿 、潮湿和过湿。一般要求路基处于干燥或中湿状态。 上述四种干湿类型以分界稠度c1 , c2 和c3 来划分。稠度c 定义为土的含水量 与土的液限L 之差与土的塑限p 与液限L 之差的比值。 第6页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四1.c = 1.0 , 即=p ，为半固体与硬塑状的分界值； 2.c = 0 ,即= L ，为流塑与流动状的分界值； 3. 1.0 c 0，即L p ，土 处于可塑状态。路基

4、干湿类型特性，见表3-5，P32。第7页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四三、大气温度及其对于路基水温状况的影响、路基湿度除了水的来源之外，另一个重要因素是受当地大气温度的影响，由于湿度与温度变化对路基产生的共同影响称为路基的水温状况.沿路基深度出现较大的温度梯度时，水分在温差的影响下以液态或气态由热处向冷处移功，并积聚在该处。这种现象特别是在季节性冰冻地区尤为严重。第8页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四季节性冰冻地区，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。气温下降到零度以下，路面和路基结构内的湿度也随之由上面下地逐渐降到

5、零下.在负温度区内，自由水、毛细水和弱结合水随温度降低而相继冻结，于是土粒周围的水膜减薄剩余了许多自由表向能，增加了土的吸湿能力，促使水分由高温处向上移动，以补充低温处失去的部分。由试验得知，在温度下降到-3以下时，土中未冻结的水分实际上已不可能向温度更低处移功，因此，负温度区的水分移动一般发生在0-3等温线之间。第9页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四在正温度区内，因零度等温线附近土中自由水和毛细水的冻结形成了与深层次土层之间的温度坡差，从而促使下面水分向零度等温线附近移动。这就造成了上层路基湿度的大量积聚。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。

6、第10页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四春暖化冻时，路面和路基结构出上而下逐渐解冻，而积聚在路基上部的水分先融解，水分难以迅速排除，造成路基上层的湿度增加，路面结构的承载能力便大大降低。在交通繁重的地区，经重车反复作用，路基路面结构会产生较大的变形，严重时，路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙冒出，形成了翻浆。冻胀翻浆条件:冻前温度0附近,冻敏性土(粉土),水.第11页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四冻胀破坏的公路第12页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四路基翻浆第13页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四

7、翻浆路面第14页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四第三节 路面温度状况分析大气的温度在一年四季和一昼夜之间发生着周期性的变化，受大气直接影响的路面湿度也相应地在一年之间和一日之间发生着周期性的变化。 一天内温度变化，路面不同深度变化。沥青面层温度日变化曲线第15页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四路面结构内温度随深度的变化，图3-6即为水泥路面的一个实例；顶面与底面之间的温度坡差成为梯度。一天内不同时刻沿水泥混凝土面层深度的温度变化曲线第16页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四图3-9 沥青面层月平均温度的年变化曲线 第17页，共18页，2022年，5月20日，15点43分，星期四影响路面结构内温度状况的因素很多，可分为外部和内部两类。外部条件主要是气象条件如太阳辐射，气温、风速、降水量和蒸发量等；而其中，太阳辐射和气温是决定路面温度状况的二项最重要的因素内部因