第 6 期 梁 武 星, 等 : 陕 西 省 公 路 沥 青 路 面 路 用 性 能 的 气 候 分 区 17 是 否 适 合 还 有 待 验 证 因 此 基 于 上 述 方 法 探 求 一 种 适 合 陕 西 省 实 际 的 沥 青 路 面 气 候 分 区, 对 指 导 陕 西 省 公 路 沥 青
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1 第 29 卷 第 6 期 2012 年 6 月 公 路 交 通 科 技 Journal of Highway and Transportation Research and Development Vol. 29 No. 6 Jun doi: /j. issn 陕 西 省 公 路 沥 青 路 面 路 用 性 能 的 气 候 分 区 梁 武 星, 李 小 刚, 高 超 ( 西 安 公 路 研 究 院, 陕 西 西 安 ) 摘 要 : 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 20 a 平 均 连 续 7 d 日 最 高 气 温 地 理 纬 度 之 间 存 在 良 好 的 关 系 ; 各 市 20 a 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 PG64-16 PG64 2 PG64 2 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 关 键 词 : 道 路 工 程 ; 沥 青 路 面 ; 回 归 模 型 ; 气 候 分 区 ; 路 用 性 能 中 图 分 类 号 : U 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : ( 2012) Climate Zoning for Asphalt Pavement Performance of Highway in Shaanxi Province LIANG Wuxing,LI Xiaogang,GAO Chao ( Xi'an Highway Research Institute,Xi'an Shaanxi ,China) Abstract: Aimed at the malpractice that the climate zoning in asphalt pavement specification is based on air temperature but not related to real pavement temperature, and the present situation that the SHARP performance grading system does not fully meet the actual status of Shaanxi Province,by using the climate data of 10 cities in Shaanxi Province in the past 20 years,the climate zoning of the asphalt pavement performance was researched by regression method. The results show that ( 1) good relationship exists among the average extreme highest temperature of pavement surface and the average highest air temperature in 7 consecutive days and geographical latitude; ( 2) good linear relationship exists between the average extreme lowest temperature of pavement surface and the average lowest air temperature; ( 3) by the regression models of high-temperature and low-temperature,the asphalt pavement performance was divided into 4 grades, i. e.,pg64-10, PG64-16, PG64-22 and PG64-22; ( 4 ) comprehensively using the standard zoning method and asphalt pavement PG zoning,the climate zoning for asphalt pavement performance of Shaanxi Province was divided into 3 zones. Key words: road engineering; asphalt pavement; regression model; climate zoning; pavement performance 0 引 言 沥 青 路 面 的 路 用 性 能 受 气 候 环 境 因 素 影 响 比 较 大, 因 此 在 进 行 路 面 设 计 时 应 根 据 各 地 的 气 候 特 点 选 择 不 同 的 沥 青, 来 保 证 路 面 具 有 较 长 的 使 用 性 能 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 ( JTG F ) 中 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 以 气 温 为 依 据, 没 有 和 路 面 实 际 温 度 结 合 起 来, 不 能 保 证 其 与 路 用 性 能 有 良 好 的 相 关 关 系 ; [2] SHARP 规 范 中 PG 分 区 的 方 法 是 基 于 美 国 气 候 特 点 提 出 的, 针 对 陕 西 省 气 候 特 点 收 稿 日 期 : 基 金 项 目 : 陕 西 省 交 通 科 技 项 目 ( 07-17K) 作 者 简 介 : 梁 武 星 ( ), 男, 陕 西 合 阳 人, 高 级 工 程 师. ( lwx2060@ 163. com)
2 第 6 期 梁 武 星, 等 : 陕 西 省 公 路 沥 青 路 面 路 用 性 能 的 气 候 分 区 17 是 否 适 合 还 有 待 验 证 因 此 基 于 上 述 方 法 探 求 一 种 适 合 陕 西 省 实 际 的 沥 青 路 面 气 候 分 区, 对 指 导 陕 西 省 公 路 沥 青 路 面 设 计 有 着 重 要 的 意 义 1 陕 西 省 主 要 气 候 特 征 陕 西 省 属 大 陆 季 风 性 气 候, 南 北 延 伸 达 800 km 以 上, 所 跨 纬 度 多, 境 内 南 北 气 候 差 异 明 显 长 城 沿 线 以 北 为 温 带 干 旱 半 干 旱 气 候, 关 中 平 原 为 暖 温 带 半 干 旱 或 半 湿 润 气 候, 陕 南 盆 地 为 北 亚 热 带 湿 润 气 候, 山 地 大 部 为 暖 温 带 湿 润 气 候 陕 西 省 温 度 的 分 布, 基 本 上 是 由 南 向 北 逐 渐 降 低, 各 地 的 年 平 均 气 温 在 7 ~ 16 其 中 陕 南 的 浅 山 河 谷 为 全 省 最 暖 地 区, 多 在 14 ~ 15 ; 关 中 11 ~ 13 ; 陕 北 7 ~ 11 受 季 风 影 响, 陕 西 境 内 冬 冷 夏 热, 四 季 分 明 陕 西 省 年 降 水 量 受 山 地 地 形 影 响 显 著, 降 雨 分 布 南 多 北 少, 由 南 向 北 递 减 年 降 水 量 陕 南 700 ~ 900 mm, 关 中 500 ~ 700 mm, 陕 北 400 ~ 600 mm, 其 中 陕 南 的 米 仓 山 秦 岭 山 地 中 和 大 巴 山 西 部 高 山 地 区, 年 降 水 量 达 900 ~ mm 之 多 陕 西 省 各 地 降 水 量 的 季 节 变 化 明 显, 夏 季 降 水 最 多, 占 全 年 的 39% ~ 64%, 夏 季 降 水 量 以 陕 北 地 区 最 为 集 中 ; 秋 季 次 于 夏 季, 占 全 年 的 降 水 量 的 20% ~ 34% ; 春 季 少 于 秋 季, 春 季 降 水 量 占 全 年 的 13% ~ 24% ; 冬 季 降 水 最 少, 只 占 全 年 的 1% ~ 4% 陕 西 省 内 暴 雨 始 于 4 月, 结 束 于 11 月, 主 要 集 中 在 7 8 月 关 中 陕 南 春 季 第 一 场 mm 的 降 水 过 程 一 般 出 现 在 4 月 上 旬 末 到 中 旬 初 夏 汛 雨 出 现 在 6 月 下 旬 后 期 到 7 月 上 旬 前 期, 此 期 间, 暴 雨 相 对 集 中, 关 中 陕 南 出 现 洪 涝 较 多 秋 季, 关 中 陕 南 均 出 现 相 对 多 雨 时 段, 称 为 秋 淋, 一 般 出 现 在 9 月 上 旬 末 至 中 旬 初 2 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 根 据 我 国 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 ( JTG F ) 中 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 的 方 法, 采 用 陕 西 省 10 个 市 区 20 a 气 候 资 料 进 行 陕 西 省 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 [3] ( 1) 1 级 分 区 对 陕 西 省 10 个 市 年 20 a 的 夏 季 各 地 区 的 最 热 月 日 最 高 气 温 进 行 统 计, 以 20 a 最 热 月 的 平 均 日 最 高 气 温 的 平 均 值 作 为 反 映 高 温 和 重 载 条 件 下 出 现 车 辙 等 流 动 变 形 的 气 候 因 子, 并 作 为 气 候 区 划 的 一 级 指 标 如 表 1 所 示 表 1 陕 西 省 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 1 级 区 划 Tab. 1 Level 1 division of climate zoning for Shaanxi provincial asphalt pavement performance 高 温 / 级 夏 炎 夏 炎 夏 炎 夏 炎 夏 炎 夏 炎 夏 炎 夏 热 夏 炎 夏 炎 分 区 热 区 热 区 热 区 热 区 热 区 热 区 热 区 区 热 区 热 区 陕 西 省 各 市 区 的 夏 季 高 温 主 要 集 中 在 7 月 和 8 月, 高 温 季 节 持 续 近 2 个 月, 持 续 时 间 较 长, 对 沥 青 混 凝 土 路 面 的 高 温 性 能 影 响 严 重, 因 此 在 路 面 设 计 原 材 料 选 择 以 及 沥 青 混 合 料 设 计 控 制 中, 要 预 先 考 虑 沥 青 路 面 的 高 温 抗 车 辙 能 力, 减 少 沥 青 路 面 病 害 产 生 的 几 率 ( 2) 2 级 分 区 以 20 a 内 的 极 端 最 低 气 温 作 为 反 映 路 面 温 缩 裂 缝 的 气 候 因 子, 并 作 为 气 候 区 划 的 2 级 指 标, 如 表 2 所 示 表 2 陕 西 省 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 2 级 区 划 Tab. 2 Level 2 division of climate zoning for Shaanxi provincial asphalt pavement performance 市 区 安 康 汉 中 商 洛 咸 阳 西 安 低 温 / 级 分 区 冬 冷 区 冬 冷 区 冬 冷 区 冬 冷 区 冬 冷 区 市 区 宝 鸡 渭 南 铜 川 延 安 榆 林 低 温 / 级 分 区 冬 冷 区 冬 冷 区 冬 寒 区 冬 寒 区 冬 寒 区 安 康 汉 中 商 洛 咸 阳 西 安 宝 鸡 以 及 渭 南 都 属 于 冬 冷 区, 铜 川 延 安 及 榆 林 则 属 于 冬 寒 区 因 此, 在 铜 川 延 安 及 榆 林 等 地 区 的 沥 青 高 速 公 路 宜 提 高 路 面 抗 裂 性 能, 防 止 由 于 降 温 及 温 度 循 环 反 复 作 用 而 产 生 的 温 缩 裂 缝 及 半 刚 性 基 层 收 缩 开 裂 产 生 的 反 射 裂 缝 ( 3) 3 级 分 区 以 20 a 内 每 年 年 降 水 量 的 平 均 值 作 为 反 映 沥 青 路 面 受 水 影 响 的 气 候 因 子, 并 作 为 气 候 区 划 的 3 级 指 标, 如 表 3 所 示 表 3 陕 西 省 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 3 级 区 划 Tab. 3 Level 3 division of climate zoning for Shaanxi provincial asphalt pavement performance 降 雨 量 / mm 3 级 湿 润 湿 润 湿 润 湿 润 湿 润 湿 润 湿 润 湿 润 湿 润 半 干 分 区 区 区 区 区 区 区 区 区 区 旱 区 陕 西 省 大 部 分 区 域 都 处 于 湿 润 区, 而 且 水 对 沥
3 18 公 路 交 通 科 技 第 29 卷 青 路 面 的 影 响 是 无 孔 不 入, 因 此 在 陕 西 省 高 速 特 别 是 安 康 汉 中 商 洛 高 速 公 路 沥 青 路 面 设 计 中, 必 须 从 材 料 结 构 等 入 手 防 治 水 损 坏 ( 4) 3 级 分 区 汇 总 按 照 上 述 3 级 区 划 结 果 进 行 汇 总, 如 表 4 所 示 表 4 陕 西 省 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 区 划 Tab. 4 Climate zoning for Shaanxi provincial asphalt pavement performance 纬 度 / ( ) 气 候 分 区 由 分 区 表 4 可 见, 现 行 分 区 方 法 大 致 仅 能 将 陕 西 省 划 分 为 南 北 两 部 分, 各 市 之 间 的 区 分 不 明 显 另 外, 目 前 我 国 路 面 设 计 规 范 中 的 沥 青 指 标 没 有 和 实 际 沥 青 路 面 温 度 结 合 起 来, 使 用 时 只 根 据 该 地 区 的 气 温 降 雨 量 等 气 候 条 件 来 选 择 沥 青 而 在 这 些 气 候 条 件 相 同 的 地 区, 由 于 地 理 位 置 海 拔 高 度 等 不 同, 沥 青 路 面 实 际 温 度 可 能 相 差 很 大, 若 在 这 些 地 区 使 用 同 种 沥 青 表 现 出 的 路 用 性 能 相 差 会 很 大 因 此, 现 行 气 候 分 区 局 限 性 较 明 显 3 陕 西 省 沥 青 路 面 PG 气 候 分 区 参 照 美 国 的 SHRP 规 范 [3], 结 合 陕 西 省 实 际, 对 SHRP 规 范 的 PG 分 级 方 法 进 行 改 进, 对 陕 西 省 不 同 区 域 进 行 基 于 路 面 温 度 的 气 候 分 区 ( 1) 路 面 高 温 设 计 温 度 确 定 对 陕 西 省 各 地 区 的 高 温 资 料 进 行 分 析 汇 总, 探 求 陕 西 省 区 域 大 气 温 度 和 地 温 的 关 系, 找 寻 适 合 陕 西 省 的 路 面 高 温 设 计 温 度 确 定 方 法, 如 表 5 所 示 表 5 陕 西 省 各 市 20 a 高 温 资 料 统 计 表 Tab. 5 Statistical data of high temperature of cities of Shaanxi Province in the past 20 years 市 区 纬 度 /( ) 20 a 平 均 连 续 7 d 标 准 差 / 20 a 平 均 极 端 最 高 气 温 / 最 高 地 温 / 安 康 汉 中 商 洛 咸 阳 西 安 宝 鸡 渭 南 铜 川 延 安 榆 林 度 Lat 与 极 端 地 表 最 高 温 度 T ( pav) 进 行 二 元 一 次 线 性 回 归, 发 现 它 们 之 间 存 在 良 好 的 线 性 关 系 ( R = 0. 94) 表 现 为 : T( pav) = T ari Lat, R = 将 由 回 归 模 型 计 算 得 到 的 路 表 温 度 与 SHRP [3] 模 型 公 式 计 算 的 路 表 温 度 和 LTPP 模 型 计 算 的 路 表 温 度 [3 - 进 行 对 比, 如 表 6 所 示 4] 表 6 不 同 方 法 确 定 的 地 表 高 温 温 度 对 比 ( 单 位 : ) Tab. 6 Contrast of surface high temperatures determined by different methods ( unit: ) 指 标 市 区 7 d 平 均 极 端 地 表 本 文 回 归 模 SHAP 模 型 LTPP 模 型 最 高 气 温 最 高 温 型 地 表 温 度 地 表 温 度 地 表 温 度 安 康 汉 中 商 洛 咸 阳 西 安 宝 鸡 渭 南 铜 川 延 安 榆 林 通 过 表 6 可 以 得 出 : ( 1) 极 端 最 高 地 温 和 路 表 温 度 回 归 计 算 值 差 值 很 小 范 围 为 0 ~ 1. 6, 因 此 可 以 用 回 归 公 式 计 算 路 表 高 温 ( 2) 地 表 温 度 和 SHRP 公 式 计 算 地 表 温 度 差 范 围 为 0. 2 ~ 6. 9, 且 在 很 多 地 区 SHAP 模 型 计 算 得 出 的 路 面 高 温 指 标 值 具 有 一 定 的 风 险 性, 如 在 榆 林 地 区 SHAP 模 型 得 出 的 高 温 值 比 实 际 地 表 温 度 偏 低 近 7, 偏 差 较 大, 这 也 说 明 SHRP 高 温 计 算 公 式 在 我 省 并 不 是 完 全 适 用 的 ( 3) 在 有 实 际 温 度 场 的 情 况 下, 可 以 根 据 7 d 平 均 最 高 气 温 利 用 回 归 公 式 计 算 路 面 内 部 不 同 深 度 的 温 度 ( 4) 用 LTPP 公 式 计 算 的 路 表 温 度 比 实 际 地 表 温 度 要 高, 比 较 保 守 风 险 性 较 小, 无 形 中 提 高 了 高 路 面 设 计 温 度 的 可 靠 度 因 此 在 缺 乏 温 度 场 数 据 的 情 况 下, 用 LTPP 的 计 算 方 法 计 算 路 面 的 高 温 设 计 温 度 是 可 行 的 表 7 为 按 照 LTTP 高 温 模 型 计 算 的 陕 西 各 地 区 高 温 设 计 温 度 将 各 地 区 连 续 7 d 平 均 日 最 高 气 温 T ari 地 理 纬
4 第 6 期 梁 武 星, 等 : 陕 西 省 公 路 沥 青 路 面 路 用 性 能 的 气 候 分 区 19 表 7 陕 西 省 各 市 高 温 设 计 温 度 Tab. 7 Designed high temperatures for cities of Shaanxi Province 高 温 设 计 温 度 / ( 2) 路 面 低 温 设 计 温 度 确 定 对 陕 西 省 各 地 区 的 低 温 资 料 进 行 分 析 汇 总, 建 立 大 气 温 度 最 低 地 表 温 度 的 关 系, 找 寻 适 合 陕 西 省 的 路 面 低 温 设 计 温 度 确 定 方 法 表 8 陕 西 省 各 市 低 温 资 料 统 计 表 Tab. 8 Statistical data of low temperature of cities of Shaanxi Province in the past 20 years 市 区 纬 度 /( ) 20 a 平 均 最 低 标 准 差 / 20 a 平 均 极 端 气 温 / 最 低 地 温 / 安 康 汉 中 商 洛 咸 阳 西 安 宝 鸡 渭 南 铜 川 延 安 榆 林 通 过 对 陕 西 省 各 地 区 的 最 低 气 温 平 均 值 T air 和 极 端 最 低 地 温 T 的 线 性 回 归 分 析, 发 现 两 者 之 间 的 关 联 性 很 大 ( 相 关 系 数 达 到 0. 99) T = T air, R = 将 由 SHRP 公 式 LTPP 公 式 以 及 回 归 公 式 计 算 得 到 的 路 面 温 度 与 实 际 路 面 温 度 进 行 了 对 比, 具 体 如 表 9 所 示 表 9 不 同 方 法 确 定 的 地 表 低 温 对 比 ( 单 位 : ) Tab. 9 Contrast of surface low temperatures determined by different methods ( unit: ) 指 标 本 文 回 归 美 国 SHAP 加 拿 大 LTPP 市 区 极 端 平 均 实 际 模 型 计 算 模 型 SHAP 模 型 模 型 最 低 气 温 最 低 气 温 最 低 地 温 地 温 低 温 值 低 温 值 低 温 值 安 康 汉 中 商 洛 咸 阳 西 安 宝 鸡 渭 南 铜 川 延 安 榆 林 从 表 9 可 以 看 出 : ( 1) 加 拿 大 SHAP 低 温 确 定 方 法 得 出 的 路 面 低 温 比 实 际 地 表 温 度 高 5 ~ 7 左 右, 显 而 易 见 用 该 方 法 确 定 低 温 路 面 设 计 温 度 在 我 省 是 不 适 用 的 ( 2) SHRP 将 极 端 最 低 气 温 作 为 路 面 低 温 设 计 温 度, 陕 西 省 各 地 区 的 极 端 最 低 气 温 和 极 端 最 低 路 面 温 度 相 差 较 大, 若 采 用 美 国 SHAP 路 面 低 温 确 定 方 法, 各 地 区 PG 分 级 的 低 温 等 级 将 很 有 可 能 相 差 一 个 等 级, 且 据 气 象 资 料 发 现, 最 低 地 表 温 度 介 于 平 均 最 低 气 温 与 极 端 最 低 气 温 之 间, 可 能 是 由 于 空 气 与 地 面 的 太 阳 辐 射 的 吸 收 率 不 同 等 原 因 以 极 端 最 低 气 温 做 为 低 路 面 设 计 温 度 较 为 保 守, 因 此 美 国 SHRP 确 定 低 温 路 面 温 度 的 方 法 在 我 国 也 是 不 适 用 的 ( 3) 将 LTPP 方 法 计 算 得 到 的 温 度 与 实 际 地 表 温 度 进 行 对 比, 不 难 发 现 实 际 低 温 要 比 计 算 得 到 的 低 温 更 低, 这 说 明 LTPP 确 定 低 温 路 面 设 计 温 度 方 法 在 我 省 沥 青 路 面 气 候 分 区 的 安 全 性 欠 缺 ( 4) 陕 西 省 各 地 区 的 平 均 最 低 气 温 和 极 端 最 低 地 温 两 者 之 间 的 关 联 性 很 大, 在 陕 西 省 各 地 区 用 回 归 公 式 计 算 的 路 面 温 度 和 实 际 的 路 面 温 度 差 值 较 小 因 此 采 用 本 文 回 归 模 型 确 定 陕 西 省 各 地 区 低 温 设 计 温 度 是 可 行 的 表 10 陕 西 省 各 市 低 温 设 计 温 度 ( 单 位 : ) Tab. 10 Designed low temperatures for cities of Shaanxi Province ( unit: ) 低 温 设 计 温 度 ( 3) 陕 西 省 沥 青 路 面 PG 分 区 结 果 结 合 上 述 的 路 面 设 计 高 温 确 定 方 法 和 路 面 设 计 低 温 确 定 方 法, 陕 西 省 各 市 区 具 体 的 PG 分 级 结 果 如 表 11 表 11 陕 西 各 地 区 PG 分 级 表 Tab. 11 PG table of cities of Shaanxi Province 路 面 温 度 路 面 温 度 市 区 最 高 路 面 最 低 路 面 PG 标 准 市 区 温 度 / 温 度 / 最 高 路 面 最 低 路 面 PG 标 准 温 度 / 温 度 / 安 康 宝 鸡 汉 中 渭 南 商 洛 铜 川 咸 阳 延 安 西 安 榆 林 如 表 11 所 示, 陕 西 各 地 区 的 PG 分 级 共 有 以 下 4 个 分 级 标 准 : PG64-10, 安 康 汉 中 ; PG64-16,
5 20 公 路 交 通 科 技 第 29 卷 商 洛 咸 阳 西 安 宝 鸡 渭 南 ; PG64 2, 铜 川 延 安 ; PG64 8, 榆 林 4 陕 西 省 公 路 沥 青 路 路 面 路 用 性 能 气 候 分 区 综 合 文 献 [5-12] 的 研 究 成 果, 在 陕 西 省 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 分 区 和 陕 西 省 沥 青 路 面 PG 气 候 分 区 的 基 础 上, 结 合 陕 西 省 地 域 特 点, 提 出 陕 西 省 公 路 沥 青 路 面 路 用 性 能 气 候 分 区, 如 表 12 所 示 表 12 陕 西 省 公 路 沥 青 路 面 路 用 性 能 气 候 分 区 表 Tab. 12 Climate zoning table of highway asphalt pavement performance of Shaanxi Province 分 区 I II III 气 候 类 型 北 亚 热 带 湿 润 气 暖 温 带 半 干 旱 温 带 干 旱 候 暖 温 带 湿 润 半 湿 润 气 候 半 干 旱 气 候 地 质 特 点 山 岭 重 丘 区 平 原 黄 土 高 原 沙 漠 代 表 市 区 汉 中 安 康 商 洛 咸 阳 西 安 铜 川 延 安 榆 林 宝 鸡 渭 南 最 热 月 平 均 最 高 气 温 / 极 端 最 低 气 温 / 年 平 均 降 雨 量 /mm 沥 青 PG 分 级 PG64-10 PG64-16 PG64 2 /PG64 8 高 温 性 能 高 温 低 温 重 点 低 温 性 能 水 稳 定 性 水 稳 定 性 5 结 论 ( 1) 采 用 规 范 推 荐 方 法, 利 用 陕 西 省 10 市 区 近 20 a 的 气 候 资 料, 进 行 陕 西 省 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候 3 级 分 区, 发 现 各 市 之 间 的 区 分 不 明 显 ( 2) 陕 西 省 各 地 区 连 续 7 d 平 均 日 最 高 气 温 T ari 地 理 纬 度 Lat 与 极 端 地 表 最 高 温 度 T ( pav) 之 间 存 在 良 好 的 线 性 关 系 ( R = 0. 94), 即 : T( pav) = T ari Lat ( 3) 陕 西 省 各 地 区 的 最 低 气 温 平 均 值 T air 和 极 端 最 低 地 温 之 间 的 存 在 良 好 的 线 性 关 系 ( 相 关 系 数 达 到 0. 99), 表 现 为 : T = T air ( 4) 通 过 回 归 模 型 SHRP 模 型 LTPP 模 型 之 间 的 对 比 可 以 看 出,SHRP 模 型 预 测 的 路 面 高 温 温 度 较 低, 具 有 一 定 的 风 险 性 ; 7 d 平 均 最 高 气 温 和 路 面 表 面 温 度 有 良 好 的 相 关 性, 因 此 在 有 温 度 场 数 据 情 况 下, 可 以 根 据 7 d 平 均 最 高 气 温 通 过 回 归 模 型 计 算 路 面 内 部 不 同 深 度 的 温 度 ; LTPP 模 型 计 算 的 路 表 温 度 比 实 际 地 表 温 度 要 高, 比 较 保 守, 风 险 性 较 小, 无 形 中 提 高 了 高 路 面 设 计 温 度 的 可 靠 度 SHRP 模 型 将 极 端 最 低 气 温 作 为 低 路 面 温 度, 陕 西 省 各 地 区 的 极 端 最 低 气 温 和 极 端 最 低 路 面 温 度 相 差 较 大, 因 此 SHRP 模 型 确 定 低 温 路 面 温 度 的 方 法 在 我 国 也 是 不 适 用 的 ; LTPP 模 型 方 法 计 算 低 温 温 度 比 实 际 低 温 要 高, 这 说 明 LTPP 模 型 确 定 低 温 路 面 设 计 温 度 方 法 在 我 省 沥 青 路 面 气 候 分 区 的 安 全 性 欠 缺 ; 陕 西 省 各 地 区 的 平 均 最 低 气 温 和 极 端 最 低 地 温 两 者 之 间 的 关 联 性 很 大, 在 陕 西 省 各 地 区 可 以 用 本 文 回 归 模 型 计 算 的 路 面 温 度 ( 5) 综 合 上 述 规 范 气 候 分 区 法 和 上 述 PG 分 区 法, 将 陕 西 省 公 路 沥 青 路 面 路 用 性 能 气 候 分 区 划 分 为 3 个, 即 北 亚 热 带 湿 润 气 候 和 暖 温 带 湿 润 气 候, 暖 温 带 半 干 旱 半 湿 润 气 候, 温 带 半 干 旱 半 干 旱 气 候, 代 表 市 区 分 别 为 汉 中 安 康, 商 洛 咸 阳 西 安 一 带 和 宝 鸡 渭 南 一 带, 铜 川 延 安 榆 林 参 考 文 献 : References: [1] JTG F , 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 [S]. JTG F ,Technical Specifications for Construction of Highway Asphalt Pavement [S]. [2] 美 国 沥 青 协 会. 高 性 能 沥 青 路 面 ( Superpave) 基 础 参 考 手 册 [M]. 贾 渝, 曹 荣 吉, 李 本 京, 译. 北 京 : 人 民 交 通 出 版 社,2005. US Asphalt Institute. Superpave Fundamental Reference Manual [M]. JIA Yu, CAO Rongji, LI Benjing, translated. Beijing: China Communications Press,2005. [3] 王 崇 涛. 西 安 公 路 设 计 参 数 及 弯 沉 控 制 标 准 研 究 [D]. 西 安 : 长 安 大 学,2003. WANG Chongtao. Study on Design Parameters and Deflection Controlling Criterion of Xi'an Highway [D]. Xian: Chang'an University,2003. [4] 张 永 满. 西 部 湿 陷 性 黄 土 地 区 路 用 沥 青 气 候 适 用 性 研 究 [D]. 西 安 : 长 安 大 学,2003. ZHANG Yongman. Study on Climatic Adaptation of Asphalt for Highway in Western Collapsible Loess District [D]. Xi'an: Chang'an University,2003. [5] 晋 琰. 六 盘 山 地 区 高 等 级 公 路 沥 青 气 候 适 应 性 及 沥 青 混 合 料 水 稳 定 性 研 究 [D]. 西 安 : 长 安 大 学,2004. JIN Yan. Study on Climatic Adaptation of Asphalt and Moisture Stability of Asphalt Mixture for High-grade Highway in Liupanshan Area [D]. Xi'an: Chang'an University,2004. [6] 时 宁, 周 勇, 雷 茂 锦. 江 西 省 沥 青 路 面 使 用 性 能 气 候
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