广东省公路沥青路面气候影响分区

通过对搜集到的影响广东省公路沥青路面使用性能的气温、降雨量等主要气候资料的统计分析，根据湿热系数对广东省公路沥青路面温度、湿度气候影响进行了分区。     

辽宁省公路沥青结合料低温性能设计参数研究

目的根据现行规范中给出的低温开裂预估模型,通过控制沥青结合料设计参数来控制沥青路面的低温开裂.方法根据辽宁省各地温度和湿度分布情况,利用K-均值聚类算法对辽宁省进行了路面使用性能气候分区,并依据现行规范中提出的沥青路面低温开裂模型,对五个气候分区的公路沥青混合料所需沥青的蠕变劲度进行研究.结果五个分区当中按照平均沥青蠕变劲度模量由小到大的顺序为Ⅱ区、Ⅰ区、Ⅳ区、Ⅲ区、Ⅴ区;温度变量对沥青路面低温开裂影响较大,平均每减少1℃,沥青蠕变劲度减少44. 97 MPa;公路等级越高,沥青的蠕变劲度就越低;路基土对沥青低温性能要求从高至低排序为砂土、粉质黏土、黏土.结论在季节性冻土地区公路沥青路面设计中,选择沥青蠕变劲度满足当地气候、土基类型及路面等级设计要求的沥青结合料可有效地控制沥青路面低温开裂.     

中国公路沥青路面水损害气候影响分区方案

为了了解中国气候条件对沥青路面水损害的影响情况,对沥青路面水损害研究成果进行了回顾与分析,认为影响沥青路面水损害的主要气候因素为:降水、高温以及冻融循环过程.降水与高温过程组合以及降水与冻融循环过程组合是影响沥青路面水损害的两个主要气候过程.针对这两个主要气候过程,构建了降水气温指数和降水冰冻指数,用于评价上述气候过程对沥青路面水损害的影响.分析结果表明:利用降水气温指数和降水冰冻指数划分中国公路沥青路面水损害气候影响分区是合理可行的;根据各个气候指数的工程意义和等概率原则,确定了分区界限,拟定了包含14个区的分区方案.     

基于局地气候分区的城市热环境分析

局地气候分区(local climate zone, LCZ)是一种用于城市热岛研究的地表分类系统框架．本文基于卫星遥感影像、建筑物矢量等多源数据,开展了北京市中心城区局地气候分区分类制图,探讨了不同LCZ类型的热特征及季节差异:1）根据城市建筑矢量、地物覆盖分类数据,利用分层次分类方法构建研究区LCZ地图;2）利用Landsat 8卫星遥感影像和辐射传输方程法,反演得到研究区逐月地表温度数据;3）结合LCZ地图和多时相地表温度数据,分析不同局地气候分区各月份及季节间的热表现及差异．结果表明:研究区建筑以中低层为主,且多为开阔类型,自然地表覆盖中低植被区LCZ D占主要比例;LCZ 1-3密集建筑类型较其他建筑类型地表温度更高, 且随着建筑高度的降低温度依次增加,除水体外,LCZ A/B 林区是所有类型温度较低的区域;夏季各LCZ分区之间温度差异显著,7月份热岛强度达到全年最大值．研究结果能够为城市规划设计提供参考,助力于城市的可持续健康发展．      

基于灰色关联分析法的辽宁省厂拌冷再生路面使用性能指数影响因素

目的探究厂拌冷再生技术应用于道路下面层累计当量轴次Ne、年平均气温和年平均降雨量对路面使用性能指数PQI的影响程度,为厂拌冷再生路面养护对策的制订提供参考依据.方法采用《辽宁省普通公路沥青路面厂拌再生技术后评价研究》提供的路面损坏状况指数、路面行驶状况指数,根据《公路技术状况评定标准》(JTG H20—2007)及《高速公路养护质量检评方法》的计算方法获得PQI值.运用M ATLAB软件,基于灰色关联分析法,对辽宁省5个气候区内的典型乳化沥青厂拌冷再生干线公路的路面使用性能指数PQI进行相关因素影响分析.结果 PQI与每条车道累计当量轴次Ne,年平均气温和年平均降雨量之间的灰关联度分别为:气候Ⅰ区0. 578 0,0. 731 2,0. 553 6;气候Ⅱ区0. 638 4,0. 730 3,0. 556 0;气候Ⅲ区0. 619 5,0. 772 2,0. 584 6;气候Ⅳ区0. 710 1,0. 699 4,0. 538 9;气候Ⅴ区0. 814 7,0. 857 6,0. 710 7.结论年平均气温对PQI的影响最大,累计当量轴次Ne次之,年平均降雨对PQI的影响最小.     

路面温度日变化曲线的拟合

为了分析路面温度日变化特征,基于广州、宁波、大同3个地区为期1年的地面气象资料和水泥、沥青路面的实测温度,在分析路表温度分布特征的基础上,建立了基于晴天的路表温度日变化的二阶段拟合模型,通过引入修正系数ξ对多云天气路表温度日变化模型进行了修正;不同深度处路面温度日变化的拟合通过对路表温度日变化模型的日最高、日最低温度出现时刻及二阶段交接点时刻作相应的滞后调整。最后进行了实测数据检验。研究结果表明:水泥和沥青路表温度拟合值与实测值之间的偏差平均值Av.为-0.25℃~0.15℃,均方根误差ST.为0.8℃~1.2℃;不同深度处水泥路面和沥青路面日温度变化拟合值的Av.为-0.5℃~0.5℃,ST.小于2℃;研究结果可作为路面温度场热传导方程的上边界条件,为路面温度区划提供依据。     

高模量沥青混合料路用性能试验及AHP综合性能评价

目的研究高模量沥青混合料的路用性能,并建立沥青混合料在不同沥青路面气候分区的综合性能评价体系.方法采用70#、SBS以及两种高模量沥青混合料(Honeywell7686和路宝)进行试验研究,分析高模量剂对沥青混合料路用性能的影响.选取部分气候分区,基于层次分析法建立比较矩阵模型,得到各指标权重系数.结合各项性能指标评分,对不同分区下高模量沥青混合料综合性能进行客观评估.结果高模量剂能显著提高沥青混合料路用性能,进行综合评分后发现高模量沥青混合料综合性能更优.结论笔者提出的评价方法可以建立不同气候分区下沥青混合料综合性能评价体系,为不同气候分区下沥青混合料优选提供参考.     

温度对沥青混合料导热系数的影响及预估模型验证

为提高就地热再生加热过程中沥青路面温度场的计算精度,采用理论分析和试验相结合的方法,对温度影响沥青混合料导热系数的规律、沥青混合料导热系数预估模型及沥青路面传热模型进行研究。研发基于一维稳态传热原理的单防护平板法沥青混合料导热系数测试装置,测试不同温度下集料、沥青胶浆和沥青混合料的导热系数以及沥青形态随温度变化的规律,分析温度影响沥青混合料导热系数的机理,对比不同模型预估沥青混合料导热系数的精度;将沥青混合料导热系数随温度变化的函数引入沥青路面传热模型,对沥青路面传热模型进行优化,并通过模拟加热试验,对优化前后沥青路面传热模型的精度进行对比。研究结果表明：随着温度的升高,沥青逐渐由固态转化为液态,SBS沥青的软化点在50℃附近,导致沥青混合料导热系数在低于50℃时,随温度的升高而增大,在高于50℃时,随温度的升高而减小;Williamson模型、并联模型、串联模型和陈则韶模型中,Williamson模型预估的沥青混合料导热系数与试验结果吻合度最好;考虑沥青混合料导热系数随温度变化规律的沥青路面传热模型更精确,预估的沥青路面加热功率曲线与试验结果重合度好,为沥青路面就地热再生加热过程中加...     

青藏高寒高海拔地区宽幅公路沥青路面力学响应

为深入研究青藏高寒高海拔地区宽幅公路沥青路面力学响应,以指导该区域宽幅公路沥青路面结构设计、路基填挖形式及高度选择。将基于欧拉描述的大变形固结理论应用于冻土融化固结分析,研究融沉作用下路基高度、路面结构形式、宽度、厚度及模量对宽幅公路沥青路面力学响应的影响规律,并基于多目标规划理念,提出以沥青层底拉应变及路表差异沉降量综合最小为目标的力学响应综合评价指标P,用以评价路面综合力学响应。结果表明:柔性基层沥青路面沥青层底拉应变随路表差异沉降量呈先增大后减小的变化规律,倒装式、半刚性及复合式基层沥青路面、半刚性底基层层底拉应力则随其呈线性增大趋势;融沉作用下,ATB-25层底横向拉应变小于不考虑冻土融沉作用时;年均气温为-3.5℃、-4.5℃时,半刚性底基层横向拉应力显著大于不考虑冻土融沉作用时;P均值随路面宽度增大而增大,且22.5m时增大最显著;填方路基P均值随填方高度增大先减小后增大,高度为1m时最大,2m时最小,此后逐渐增大;挖方路基P均值随挖方高度增大而增大,高度为1m时最小,2m时显著增大。从路面力学响应角度,建议多年冻土区宽幅公路应尽量减小路面宽度,不宜大于17.5m;路基填方高度不宜小于2m,挖方高度宜为1m以下;对于年均气温-3.5℃、-4.5℃地区,路面结构形式宜选取柔性基层沥青路面。     

水-温作用下沥青混合料疲劳性能分析

针对我国南方湿热多雨的气候条件,采用冻融循环的试验方法模拟湿热地区沥青混合料的水-温作用,通过CRT-NUl4气动伺服沥青材料试验机对高速公路沥青路面下面层常用AC-25沥青混合料进行间接拉伸疲劳试验,得到不同水-温条件下的疲劳曲线和疲劳方程,并从疲劳寿命、力学性能、疲劳特征参数和疲劳破坏特征4个方面分析水-温作用下沥青混合料的疲劳规律.研究结果表明:不同水-温条件下沥青混合料的应力与疲劳寿命在双对数坐标中均呈良好的线性关系,可为沥青路面疲劳寿命预估提供依据;水作用和温度升高对沥青混凝土的疲劳寿命和力学性能影响显著,可使混合料的抗疲劳特性大幅衰减;水-温作用下试件疲劳破坏表现为剪切和劈裂联合作用形式,证明用冻融循环处理条件模拟沥青混凝土处于水-温作用的合理性.     

广西公路三级自然区划方法及其应用

借鉴农业和地理自然区划方法,运用等概率法和计算机GIS程序,研究了广西公路气候和地貌地质区划,得出14个三级气候分区(包括区划图和指标特征)和7个三级地貌地质分区,并建立了与之相关的公路三级自然区划数据库;结合自然区划方法和公路三级区划命名方法,汇总了广西公路三级气候、地貌地质和综合自然区划,以及等级单位系统与分区命名的原则和方法体系.结果表明:该研究不仅为今后进一步的公路专项区划和综合自然区划提供了参考和基础,而且更加明确了公路自然区划研究中原则与方法的相对关系.     

材料热物理参数对沥青路面温度场影响的模拟分析

首先在考虑沥青路面与周围环境热交换过程的基础上,利用ADINA有限元软件构建了沥青路面温度场评估模型,并确定了模型的边界条件,然后通过数值模拟的方法分析了导热系数、表面传热系数和路面反射率这3个材料热物理参数对沥青路面各结构层温度场的影响.结果表明：沥青路面的温度变化主要发生在其表层和面层（即沥青层）,而基层、底基层和土基的温度变化很小;相同条件下,沥青路面各结构层的日温度差会随着各结构层深度的增加而减小;沥青路面各结构层的温度会随着结构层深度的增加出现变化相位逐渐滞后的现象;修铺沥青路面时所用材料的导热系数越大、表面传热系数和路面反射率越小,沥青路面的温度越高,因此,为使整个沥青路面温度降低,铺筑沥青路面时应使用导热系数较小、表面传热系数和路面反射率较大的材料.本研究可为沥青路面的选材设计提供理论支撑,有助于改善沥青路面的温度场,减小沥青路面对城市环境造成的不良热效应.     

北方严寒地区路面径流污染特征分析

目的研究北方严寒地区路面径流污染的影响因素以及变化特征,为治理径流污染及雨水资源化利用提供基础性资料.方法以沈阳建筑大学校园内的沥青路面为研究对象,进行了实地采样监测,分析沥青路面径流污染物降雨历时的变化规律及污染的影响因素.结果校园区沥青路面的初期径流雨水污染严重,COD_(cr)和NH_3-N质量浓度的最高值分别达到了407.23 mg/L、3.25 mg/L,TSS质量浓度达到886 mg/L.超出地表V类水标准,不宜直接收集利用.结论干沉降期越长,污染物质量浓度也越高;降雨强度小,降雨量少,会导致径流缓慢,污染物质量浓度呈现小幅度上升趋势;持续性降雨冲刷效果较好,污染物质量浓度呈明显下降趋势.南北方径流污染特征的差异主要源于气候,南方气候湿润干沉降小,年降雨量大,冲刷频繁,径流水质较好.     

公路沥青路面环境性能评价研究

公路沥青路面环境性能研究一直是路面长期使用性能研究的一个重要方面,路面结构不仅要满足行车荷载的要求,还要适应所处的自然环境,因而,在评价沥青路面长期使用性能时应考虑路面的环境性能,本文综合分析国内外相关的研究,采用路面最高温度Tmax和潮湿系数W作为评价参数,建立了公路沥青路面环境性能的评价指标PEI和相应的分级标准,并将此模型应用于河南省高等级沥青路面环境性能的评价。实例实际计算表明,该评价指标能较好的反映路面环境性能随路龄时间的变化状况。     

新疆公路三级自然区划的影响因素

为了使新疆公路自然区划的二级分区更加合理,以满足不同地域的公路建设需要,在新疆公路自然区划一、二级分区及适应性分析的基础上,按照新疆公路自然条件地貌构造的区域性、气候的纬向地带性、两大盆地的水平地带性和三大山地的垂直地带性等自然规律,提出了新疆公路三级区划考虑因素和区划标志,确定了新疆公路自然区划的三级分区。实践表明,新疆公路二级区划的6个二级区和两个副区可划分为27个三级区。     

青海省公路桥涵水文分区技术探讨

青海省内缺少公路桥涵水文分区图,给公路桥涵建设带来不便。为取得具体明确的分区范围图,在深入研究省内河川径流特征和水文站分布的基础上,按照二级分区原则,以水系流域等定性指标进行一级分区,对黄河上游区、湟水大通河区进行模糊聚类分析研究,对水文站布置偏少的玉树区、柴达木区、青海湖区、祁连山区进行定性论证,将全省原有的6个分区,重新划分为7个产流区和1个非产流区,并得到具体的二级分区图。经新、旧分区公式的误差对比计算,新分区计算精度高于旧分区,可以指导全省公路桥涵建设。     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金加工图的构建及失稳分析

由含Zr的Al-Zn-Mg-Cu合金在不同变形条件下进行热压缩得到的真应力-真应变曲线,计算合金的热变形本构方程.基于动态材料模型构建合金的加工图,并分析功率耗散系数的变化和失稳区的范围.研究结果表明:该合金在热变形时存在2个失稳区,即低温失稳区(温度300～360℃、应变速率0.05～1 s-1)和高温失稳区(温度400～460℃、应变速率0.005～1 s-1);在温度440～460℃,应变速率小于0.002 s-1的区域,最大功率耗散系数为0.52,该区域内的变形软化机制为动态再结晶.     

热夹层条件下沥青路面温度梯度分布特征研究

为探讨热夹层条件下沥青路面温度梯度变化与外界环境因素之间的相关关系,采用三维有限元数值计算方法,分析了不同热夹层条件、路表环境温度及对流系数下沥青路面结构温度场的空间分布规律,构建了外界环境参数、热夹层温度与热稳态路表温度的对应数据库,并基于多元线性回归分析方法,建立了沥青路面热夹层温度预估分析模型.结果表明:无热夹层条件下道路表面环境温度是影响路表热稳态温度的主要因素,对流系数的变化对沥青路面温度场空间分布几乎没有影响;有热夹层条件下路表热稳态温度随路表环境温度的下降而降低,且对流系数的增大对路表热稳态温度的下降速度有推动作用;所构建的沥青路面热夹层温度预估模型具有高度显著性,模型系数的置信概率较高,热夹层温度预测值与理论值之间误差较小,模型精度良好.研究成果为低温地区结冰路面热夹层温度控制提供了理论依据.     

滇西高山峡谷区泥石流危险性评价——以怒江傈僳族自治州为例

滇西高山峡谷区特殊的地理环境特征,使其成为泥石流灾害的高发区.以怒江傈僳族自治州为研究区域,以历史灾害数据为基础,选取地理环境、地质、气候水文、地形和人类活动五个方面,包括地貌类型、土壤类型、植被类型、归一化差分植被指数、岩性、断裂带、河流分布、降雨量、坡度、坡向、土地利用类型以及公路分布12项评价指标,采用统计指标法和层次分析法相结合的方法对该区域的泥石流危险性进行分区和评价.结果显示:泥石流的危险性分区以中低危险区、中危险区和较高危险区为主,分别占总面积的30.96%、25.5%和20.57%,而低危险区和高危险区共占22.94%;不同样本泥石流分布密度与危险性分区具有较高的正相关性,直接印证了分区方法的合理性;评价方法受试者工作曲线下的面积(AUC)为0.756,表明方法具有可行性.     

公路气候区划的DEM综合插值法

温度插值方法的精度对于公路气候区划有重要的影响,以新疆天山地区为例,利用天山及其周边地区共52个气象站点在1971~2000年间的气温数据,采用数理统计方法中的多元线性回归法分析了天山地区累年年平均气温与经度、纬度和海拔的相关关系,在基于DEM(数字高程模型)一般插值方法的基础上,引入残差提出了基于DEM的综合插值法,与反距离权重法、普通Kriging法以及基于DEM的一般插值方法进行了插值效果对比和精度比较,在此基础上对4种插值方法得到的温度分布进行了分区,并对分区结果进行了分析。研究结果表明:插值精度越高,插值得到的气温分布与实际气温分布越接近,温度区划结果就越精确;基于DEM的2种插值方法较反距离权重法、普通Kriging法精度提高了1倍,更适用于地形复杂地区的公路气候区划需求;基于DEM的综合插值法相较于基于DEM的一般插值法在计算精度上提高了10%以上,在公路气侯区划数据有限时具有一定的优越性。