南方地区高等级公路沥青路面极端低温气候分区研究

基于我国现行公路区划划分标准的不足之处,开展了我国南方地区高等级公路沥青路面极端低温气候分区研究。构建了沥青路面极端气候区划研究的体系框架,明确了极端气候分区的基本原则与方法,确定了南方地区沥青路面极端低温气候分区的总体目的和分区范围。结合南方地区极端低温气候的特点,以各地区极端低温T_(extre)、冬季降水量平均值W_(win)作为主导指标,多年平均最低气温T_(mean)、年平均降水量W_(year)作为辅助指标,制定了我国南方地区沥青路面极端低温气候分区方案,并采用地理位置+温度特征+水分特征的方法对划分区域命名。分区体现了南方地区冬季极端气候条件和气候过程的地域性差异。     

道路沥青及沥青混合料使用性能气候区划的研究

本文分析了中国气候的特点及其对沥青路面的影响。提出以年最高月平均最高温度（通常为７月）作为反映高温抗车辙能力的气候指标，以年极端最低气温作为反映低温抗裂性能气候指标，以年降水量作为反映沥青路面水稳定的气候指标，根据我国６１５个气象台站的３０年数据资料分析，提出了我国沥青与沥青混合料使用性能气候分区标准的建议，以及温度和雨量的分区图。     

Climate Zoning for Asphalt Pavement Performance of Highway in Shaanxi Province

针对目前我国沥青路面规范中气候分区以气温为依据,没有和路面实际温度结合起来存在的弊端以及SHARP规范气候分区方法又不完全符合陕西省实际的现状,采用陕西省10个市区20 a的气候资料,采用回归的方法,研究陕西省公路沥青路面路用性能气候分区.研究结果表明:各市20 a平均极端地表最高温和20a平均连续7d日最高气温、地理纬度之间存在良好的关系;各市20a平均极端最低地表温和20 a平均最低气温存在良好线性关系;运用高温回归模型和低温回归模型将陕西省公路沥青路面PG分为PG64 - 10、PGG64 - 16、PG64.- 22、PG64 -22这4个级别;综合规范分区方法和PG分区,将陕西省公路沥青路面路用性能气候分区划分为3个区.     

基于聚类分析的内蒙古地区沥青路面气候影响分区

针对内蒙古地区气候特点,为提高该地区沥青路面使用性能,延长路面寿命,文中对内蒙古及其周边地区100余个气象站的历年气象数据进行分析。以累年7月极端最高气温、累年1月极端最低气温、累年10月最大气温日较差、年平均降水量和累年最高温月平均太阳辐射日总量为分区指标,采用系统聚类分析方法将内蒙古地区划分为7个气候影响区。建议新建、改建沥青路面时,应根据不同影响区气候特点,合理选择路基处治措施与沥青路面结构。     

环氧沥青混合料水稳定性能研究

针对广东地区夏季极端降雨多发的情况,结合高速公路建设,提出建立室内模拟试验的方法来研究环氧沥青混合料的水稳定性能。通过AC-13C环氧沥青混合料和SBS沥青混合料进行对比试验,研究结果表明:环氧沥青混合料的水稳定性能优于SBS改性沥青混合料的水稳定性能,相比于SBS改性沥青混合料,环氧沥青混合料劈裂强度提高了22%左右,TSR指标提高了10%左右。真空饱水循环+煮沸能较好地反映高温多雨条件下,沥青路面实际温度变对沥青混合料水稳定性的影响。     

空间插值算法在沥青路面气候分区中的应用研究——以温度参数为例

温度是沥青路面气候分区的重要指标之一,其插值结果的精度对沥青路面气候分区影响极大。论文分别基于3种一般插值法及3种基于数字高程模型(DEM)的趋势面模拟+残差内插法对辽宁省14 a累年最热、冷月平均温度进行插值研究,对插值结果的空间分布、精度及其对沥青路面气候分区影响进行了详细的分析比较。研究结果表明:3种基于DEM的趋势面模拟+残值内插法均能反映温度随海拔高度等地形特征的变化趋势,而一般插值法则不能,且前者的精度约高于后者1倍,其中基于DEM的趋势面模拟+残值内插法中反距离插值法的精度最高,一般插值法中薄板样条法的精度最低;插值算法的精度越高,通过插值得到的温度数据与实际温度分布数据越接近,分区结果越准确。     

持续极端高温天气下沥青路面温度特性分析

近年来极端高温天气频发,且高温天气持续时间越来越长,严重影响沥青路面性能。为此,文章建立了持续极端高温天气下沥青路面温度计算模型,监测了持续极端高温下路面温度变化,验证了模型正确性,分析了持续极端高温天气的影响。结果表明:持续极端高温天气下沥青路面温度可达到72℃,上面层底部温度能达到65℃,中面层温度为56℃,下面层温度为45℃～50℃;上面层及中面层最高温度高于现有规范车辙试验的60℃,容易诱发车辙。研究结果能为夏季高温地区沥青路面设计提供支撑。     

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。     

中国公路施工气候影响分区方案研究

为了解中国气候条件对公路施工的影响,依据739个气象站1971年～2000年的数据,以累年年施工热量不利日数、累年年施工降水不利日数作为划分指标,累年年冰冻指数作为辅助指标,采用普通克里金方法对各指标进行空间化分析,进而利用单指标聚类分析、指标划分和图层叠置方法,进行了分区方案研究,拟定了中国公路施工气候影响分区方案,方案共分7个一级区和47个二级区,分区为全面认识影响我国公路施工的气候条件分布和异同性提供了一个平台.     

广西道路沥青气候适用性分析

根据广西的地形、地貌及气候特点,结合收集的气象资料,在分析计算广西沥青路面高温、低温设计温度的基础上,采用美国Superpave和中国沥青气候分区方法,分析确定了适用于广西地区的道路沥青PG分级和气候分区。     

青海地区沥青路面使用性能气候分区及PG分级

青海地区具有年平均气温低、日温差大、辐射强烈和区域性气候特点明显等显著的"高寒"气候特征,对沥青路面耐久性带来重要影响,建立青海地区沥青路面气候分区及PG分级对于高效地选用沥青路面材料尤为重要。基于1991年～2010年青海地区34个气象站点近20年的气象资料,运用统计学原理对影响沥青路面使用性能的主要气候要素进行了计算、统计与分析,建立了10个青海地区沥青路面使用性能气候分区,方便了不同分区对沥青材料性能的要求和选择;借鉴美国SHRP的PG分级思想,制定了青海地区不同气象站点的沥青PG分级,并与得到的气候分区进行对比分析,统筹考虑两种分区方法结果,最终建立了7个青海地区沥青路面气候分区,以期为高寒高海拔地区沥青路面材料的选择、结构设计方法和施工工艺的改进提供参考。     

SMA在高温多雨地区路面工程中的应用研究

根据深圳地处高温多雨地区的气候特点,结合滨海大道沥青路面工程的施工,系统研究了沥青玛蹄脂碎石混合料的石料选择、配合比设计的标准和方法,及SMA的生产和施工工艺,提出了高温多雨地区SMA的级配范围及技术指标.     

实测沥青路面温度场分布规律研究

通过在实体工程中埋设温度传感器,以准确获得环境因素作用下的沥青路面温度场分布情况。根据大量的实测沥青路面温度场数据,对不同气温和气候条件下沥青路面温度场的分布规律进行了深入系统的分析和研究。对高温期温度场数据针对性分析后发现,路面温度与结构层深度之间具有良好的相关性并建立了相应的关系式,以此可预测结构层任何深度处的路面温度,为研究夏季高温条件下沥青路面的抗车辙性能提供了依据。     

南方高温多雨地区高速公路沥青路面合理结构探讨

以广东省气候环境特点为例,分析南方高温多雨地区气候环境特点及其对高速公路沥青路面的影响,阐述了现有路面结构的优缺点,在此基础上推荐一种路面结构,依据该路面结构特点阐释了其在南方高温多雨地区高速公路沥青路面中的合理性。     

SMA在高温多雨地区路面工程中的应用研究

根据深圳地处高温多雨地区的气候特点，结合滨海大道沥青路面工程的施工，系统研究了沥青玛蹄脂碎石混合料的石料选择、配合比设计的标准和方法，及SMA的生产和施工工艺，提出了高温多雨地区SMA的级配范围及技术指标。     

宁夏六盘山地区沥青路用性能PG分级研究

在搜集、分析宁夏六盘山地区的气象资料的基础上,借鉴美国SHRP沥青PG分级方法,采用SHRP公式将气温转换为位于路表以下20mm深处的平均最高温度作为高温设计温度;低温设计温度则采用路表温度并根据六盘山地区的实际情况进行修正。提出了六盘山地区沥青路面气候分区和沥青路用性能PG分级,并推荐了合适的沥青品种,旨在为六盘山地区修筑沥青路面提供技术支持。     

甘肃嘉峪关沥青路面高温温度场预估模型

为了建立嘉峪关地区夏季沥青路面高温温度场预估模型,在对夏季高温期沥青路面的温度、太阳辐射强度、风速和相对湿度等数据采集的基础上,分析气温、太阳辐射强度和湿度等影响因素与路面温度的相关性,采用回归分析方法建立了温度、湿度、太阳辐射强度和路面深度为主要参数的沥青路面高温温度场预估模型,以相关系数、均方差和残差平方和等指标作为该温度场预估模型的评价参数。研究结果表明:在距路面10 cm以下,风速与路面结构温度的相关性较气温和湿度偏低,而太阳辐射强度与结构温度的相关性一直处于较低状态;气温和太阳辐射强度的累积时间与深度的关系呈三次多项式,气温与太阳辐射强度的累积时间与深度的关系呈二次多项式;路面0~10 cm内的气温累计时间为2~4 h,滞后时间为1~3 h,太阳辐射强度累积时间为6~7 h,滞后时间为5~6 h。研究结果可为嘉峪关地区公路养护和建设提供一定的技术服务。     

影响沥青混凝土路面的气候因素及评价指标研究

为了评价气候对沥青混凝土路面的影响,开展了影响沥青混凝土路面的气候因素及评价指标研究,发现对沥青混凝土路面影响显著的气候过程和气候条件,主要有太阳辐射、高温过程、高低温循环变化过程、降水与高温组合过程、降水与冻融循环组合过程以及极端低温条件。通过分析这些气候过程和气候条件的特点,提出采用累年年平均太阳辐射日总量、累年年≥20℃积温、累年累计降水温度指数、累年降水冰冻组合指数、最大累年月平均气温日较差以及累年极端最低气温等指标作为影响沥青混凝土路面的相应气候过程和气候条件的评价指标,为了解和评价影响沥青混凝土路面的气候条件奠定了基础。     

基于PG的黑龙江省沥青路面气候分区与标准的研究

虽然现行规范已经具有了沥青路面气候分区,但实际上PG技术没有得到真正的应用。根据黑龙江省不同地区的气温与路面温度的观测数据,以美国Superpave中的PG技术为基础,对黑龙江省沥青路面PG分区与PG_(m-n)标准进行研究,以此为标准对黑龙江省道路沥青的高低温性能进行评价。研究内容包括:基于SHRP的黑龙江省沥青路面温度换算公式,黑龙江省沥青路面PG分区与PG_(m-n)标准,基于PG系列试验的黑龙江省道路沥青PG性能评定等。研究结果表明,黑龙江省道路沥青基本满足PG_(m-n)技术标准的高温性能要求,但均不满足PG_(m-n)技术标准的低温性能要求。在此基础上,通过对黑龙江省现有道路沥青进行复合改性,研发满足黑龙江省PG_(m-n)标准的道路沥青材料。与针入度系列指标相比,PG系列指标能够更合理地评价道路沥青的高低温性能。黑龙江省沥青路面PG分区与全国的沥青路面气候分区相结合,可以为黑龙江省道路沥青的选用提供具体的PG技术参数。研究认为,PG_(m-n)低温标准的不满足是黑龙江省沥青路面低温开裂的一个理论原因,研究结果对改善黑龙江省道路沥青的低温性能具有一定的理论与实用价值。     

温度对不同种类沥青混合料性能的影响研究

为了给国内夏季高温地区沥青路面推荐较优的沥青种类,采用室内试验对比研究了35,45,55,65和75℃5种不同温度下,SBS改性沥青、90号A级道路石油沥青和乳化沥青3种沥青混合料的高温性能。结果表明,SBS改性沥青混合料的高温性能最好,当温度65~75℃时,道路石油沥青的高温性能仅次于SBS改性沥青混合料。当温度大于55℃时,乳化沥青混合料的稳定度及动稳定度均不满足规范要求,且其粘性劲度模量最小,降低速率最大。因此,不建议乳化沥青作为夏季高温地区的沥青路面材料。