发信人: courieryboo (小凡·每天灌水多一些...), 信区: DC
标  题: 广东省公路沥青路面气候影响分区
发信站: BBS 水木清华站 (Wed May 24 16:39:39 2000)

摘　要：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
。
关键词：温度；湿度；沥青路面；气候分区
分类号：U416.217　　　文献标识码：A
文章编号：1007-4112(2000)01-0016-04
Regionalizing for Asphalt Pavement in Guangdong Province
According to the Climate Influence
SUN Chang-xin
（College of Highway Engineering, Xi′an Highway University, Xi′an 710064,
China)
ZHAO Yi-qiang　YE Yan-hu　CHE Zhuo-jun
(Institute of Traffic Science Research of Guangdong Provine, Guangzhou 51042
0,China）
Abstract：The collected meteoric data,such as air temperature,rainfall volum
e,which are considered as the main factors to cause asphalt pavement failure
 in Guangdong province,are analyzed,and the characteristic climate region fo
r asphalt pavement of Guangdong province is put forward based on the moistur
e-temperature coefficient.
Key words：temperature;moisture;asphalt pavement;climate regionalizing▲
　　路况调查资料表明，广东现有高等级公路半刚性基层沥青路面破损的29%的面积归因
于水稳定性不足，33%的面积归因于沥青混合料高温稳定性不够。从广东省正在建设的和
拟建的高等级公路沥青路面设计文件来看，虽然在沥青的选材、混合料的类型选择及结
构组合上不同程度地考虑本省的气候特点，但仍嫌顾此失彼，因此很有必要对广东省公
路沥青路面气候影响分区进行研究，以供设计、管理部门参考。
1　广东省气候主要影响因素分析
1.1　地理位置对气候的影响
　　广东气候属热带和亚热带季风气候，这和广东地理位置有密切关系。
　　广东位于祖国最南方。本省最北部(乐昌县北境)在北纬25°31′，大陆的最南端(雷
州半岛南端)为北纬20°10′。北回归线横贯广州和清远之间，大部分地区在北回归线以
南。这种低纬位置，使太阳高度角较大，因此接受到的太阳辐射热量也特别丰富。
　　广东最东为饶平县的东澎岛，位于东经117°18′；最西为雷州市西境，位于东经1
09°45′。东西之间经度相差虽有8°左右，但由于海岸深入广东省的西部，海岸线近于
东西走向。因此广东气候上的经度差异不如华东各省显著，而纬度地带性却特别明显。
南北之间的气候，特别是热量的分布，有着很大差别。气候学家把广东陆地的中、北部
划分亚热带，南部划分为热带。
　　海陆位置对于广东的气候影响也是巨大的。一般在北回归线控制的地区，由于行星
风系的大气环流关系，每形成沙漠式的干热气候，而广东因位于亚欧大陆的东南部，且
面向着浩阔的太平洋和南海，故形成特殊的季风气候，使广东成为祖国最湿润的地区之
一。广东海岸绵长，粤北距海最远处也不到400 km，使海洋影响几乎遍及全省。因此，
夏季的极端最高温度反低于长江中游盆地。但这种影响仅限于夏季，而冬季受海洋的影
响就不显著了。
1.2　地形对气候的影响
　　广东虽无高山大岭，但地形却相当复杂，山脉纵横交错，中等山地和丘陵广布。此
外还有不少台地，平原不多，仅珠江三角洲和潮汕平原二处较大。
　　广东的地势大体上北高南低，粤北一带多为高山竣岭，如大庾岭、瑶山、九连山等
，有不少超过1000 m以上的高峰，其中最高峰为石坑崆，海拔1902 m。南岭山脉横亘于
珠江和长江二流域之间，对广东省气候仍有很大屏蔽作用，然而南岭山脉中颇多低矮山
口，如海关、折岭隘以及其它山口，它们的高度大都不超过海拔300～400 m，仍难阻挡
强劲的北风，所以强大的西伯利亚寒流每可乘隙南下，使岭南突然降温和发生霜冻。由
于地理环境复杂，故在气候上各地有着明显的差异。
　　陆上的水体分布的情况和河流的水文特征对气候也有一定的影响。广东河流众多、
水网稠密，特别是珠江三角洲，河渠湖沼占相当大的比例。大量水面的蒸发，增加了空
气的湿度又消耗了一定的热量，调节了当地气温。而北江流域西部的石灰岩地区和雷州
半岛，地面水流较少，土地高亢地或岩石裸露则加强了当地气候的干热性。
2　气温、降雨量气候要素的分析
　　作者从广东省气象中心搜集到了全省94市县区1913年～1958年、1987～1996年2个时
期对公路沥青路面有重要影响的气温、降雨量气象资料，下面对二者进行分析。
2.1　气温
　　广东省由于地处低纬，太阳入射角度较大，辐射强，故年平均气温较之全国其他各
地为高。省内平均气温西北部最低在19℃左右，全省大部分地区在21℃～22℃，阳江、
茂名地区为22℃～23℃。
　　限于篇幅，现仅就在广东最具代表性的韶关、广州、汕头、阳江4个地区的温度资料
进行统计分析，并得到如下结论：
　　(1)在1913年～1958年，韶关、广州、汕头、阳江4个地区年平均气温分别为20.2℃
、21.9℃、21.4℃、22.3℃，在1987年～1996年这4个地区年平均气温分别为20.3℃、2
2.3℃、21.7℃、22.6℃，2个时期相比，气温略有升高。
　　(2)各个地区每年月平均气温服从正态分布。全省各地温度最低的月份在1月份，温
度最高月份在7月份。每年7月最高气温与最低气温数值上服从极值Ⅰ型分布。图1与图2
给出了这4个地区在1987年～1996年10年内平均月最高气温与月平均气温统计图，可反映
这一规律。
图1　1987年～1996年韶关、广州、汕头、阳江4个地区平均月最高气温统计图
图2　1987年～1996年韶关、广州、汕头、阳江4个地区平均月气温统计图
　　(3)图3、图4分别示出了韶关、广州、汕头、阳江4个地区在1987年～1996年10年内
1月份平均最低气温及7月份平均最高气温分布。这2个图说明，除韶关地区外，其余3个
地区常年气温均为正温，韶关则有较大概率出现负温(>-2℃)，说明韶关及附近地区在公
路沥青混合料材料选择时应酌情考虑低温的影响，而对其它地区则不予考虑低温的作用
。在过去的10年里，在这4个地区中，韶关极端最高气温位居首位，广州次之，其它2个
地区互有高低。而根据文献记载，韶关极端最高气温曾出现过40.3℃，说明沥青混合料
的高温稳定问题在此地区也特别突出。但总的来说，沥青混合料的高温稳定问题都是全
省各地区重点考虑问题之一。
图3　1987年～1997年10年内韶关、广州、汕头、阳江4个地区1月份平均最低气温图
图4　1987年～1997年10年内韶关、广州、汕头、阳江4个地区7月份平均最高气温图
2.2　降雨量
　　广东省降雨量在全国来说是多雨地区之一。通过对搜集到的历年全省各地降雨量资
料统计分析表明，省内由于受大地形影响所致，仍出现3个突出的多雨中心，即以汕尾为
中心的粤东多雨地区，这些地区年累计降雨量都在2000 mm以上。除此以外，本省其它各
地降雨量都在2000 mm以下，但都在1000 mm以上，故全省统属中雨区范围(图5)。
图5　全省各地区平均累计降雨量分布图
　　降雨日数分布基本上和降雨量分布相配，多雨区其降雨日数较多，如粤中地区均在
150 d以上。
　　全省大部分雨量集中在夏季，如广州、汕头等地均占年总量45%以上。个别地区有所
不同，如北部的韶关在春季由于锋面活动频繁，所以雨量突出。冬季全省各地降水量极
少，绝大部分在10%以下，也是全年最干燥的季节。春秋季雨量一般占全年总量10%～30
%，且春季大于秋季(图6)。
图6　韶关、广州、油头、阳江4个地区每年各月累计降雨量统计分布图
　　本地区暴雨中心和多雨区相符合，因此也说明这些地区降雨形式多数是暴雨性的。

　　对历年的平均月降雨量统计资料分析表明，每年各月累计降雨量数据服从正态分布
(图6)。
　　以上分析清楚表明，广东省为典型的潮湿多雨地区，在沥青路面结构组合及材料选
择时必须充分考虑水的负面影响。
3　广东省公路沥青路面气候影响分区的研究
　　从前面的分析可知，影响广东省公路沥青路面的主要气候因素有气温和降雨量，气
温又有高温与低温之别，而受高温影响的地区几乎遍及全省，低温影响则主要在粤北山
区。不同地区年累计降雨量的差别也较大。在降雨量与气温二者之间，虽然都要求予以
同时考虑，但那一方面作为最终控制因素则依地区而有所不同。按影响沥青路面的气候
要素数据分布特征，将广东省政区进行气候影响分区对指导沥青路面材料选择及结构设
计具有较大现实意义。
　　气候影响分区的主要依据为：
　　(1)气候影响相似性。不同地区只要分区指标相近，则在确定材料及沥青混合料类型
及路面厚度时技术方案应相近。
　　(2)我们定义年累计降雨量Q与7月平均气温Tj之比值Φ=Q/Tj为湿热系数。我们之所
以取7月平均气温而不取7月平均最高气温是因为二者变化趋势一致，且不同年份前者数
据较后者稳定。湿热系数是气候影响分区的主要划分依据。Φ值越大，则说明混合料设
计应主要考虑水稳定性，反之则应主要考虑高温稳定性。通过广东省94市县区Φ值的统
计计算，Φ值变化范围为49～95，数据服从正态分布，如图7。
图7　湿热系数Φ数值概率分布图
　　根据湿热系数Φ，将广东省公路沥青路面湿度、温度影响分为2个大区，即
　　Ⅰ区：Φ≥65，以水稳定性为主，兼顾高温稳定性
　　Ⅱ区：Φ<65，以高温稳定性为主，兼顾水稳定性
　　从图7可以看出，将Φ分界值取为65，近似满足等概分区原则。
　　从年极端最低气温的统计资料来看，韶关、连州、梅州、河源等地历年均出现过气
温在-4℃～0℃天气，而且结冰日数年累计在4 d以上，因此，对这些地区，也应酌情考
虑低温条件下对路面材料及结构的影响。据此，又可将以上2个大区各自进一步细分为2
个小区Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2，其中Ⅰ1、Ⅱ1可不考虑低温的影响，Ⅰ2、Ⅱ2尚应考虑低
温的影响。每个大区中2个小区划分依据为出现小于0℃温度地区结冰日数每年超过4 d者
为Ⅰ2、Ⅱ2区，反之则为Ⅰ1、Ⅱ1区。广东省公路沥青路面湿度、温度影响分区见图8。

图8　广东省公路沥青路面温度、湿度分区图
　　从影响分区图可以看出，Ⅰ、Ⅱ区分界线近似与年平均降雨量1800 mm分界线重合，
说明湿热系数Φ分布规律与年平均降雨量分布规律一致，同时Φ值中又包含有气温的合
理信息。因此说明采用湿热系数Φ对广东省公路沥青路面温度、湿度进行影响分区是合
理的。
4　影响分区沥青标号选择及沥青混合料技术指标要求
　　从前面分析知，气温与降雨量是影响广东省公路沥青路面使用性能的两大主要因素
。这就决定了在沥青路面材料选择、混合料配合比设计及路面结构组合时应充分考虑这
些气候因素对路面使用寿命的影响，确保路面结构具有足够的整体强度，上面具有足够
的抗滑性能、尽可能小的渗透性、较强的抗车辙能力。为此，在沥青路面修建时，必须
重视沥青标号的选择及明确沥青混合料应满足的技术指标。
　　根据广东省路用材料供应情况及总结以往高等级公路修建的经验，本文建议广东省
高等级公路沥青路面选用沥青标号见表1。
表1　广东省高等级公路沥青路面建议选用的沥青标号
影响分区 层位
上面层 中面层和下面层
Ⅰ区 Ⅰ1 AH-50，AH-70 AH-70
Ⅰ2 AH-50，AH-70 AH-70，AH-90
Ⅱ区 Ⅱ1 AH-50 AH-70
Ⅱ2 AH-50 AH-70
　　并建议沥青软化点(环球法)对AH-50不少于55℃，对AH-70不少于50℃，对AH-90不少
于45℃，其它质量指标达到重交通道路石油沥青技术要求，对上面层建议采用优质的改
性沥青。
　　沥青面层厚度对高速公路和交通量较大的一级公路采用15 cm，由两层或三层组成；
对一级公路和二级公路采用12 cm，由两层组成。推荐的沥青层结构组合，如图9。
图9　不同等级公路推荐的沥青层结构组合图
　　对密实型抗滑层混合料限定空隙率2%～4%，对AK-16混合料限定空隙率4%～7%，其它
技术指标按现行规范提出的标准执行。
5　结　语
　　广东除粤北山区属中亚热带气候以外，大部分地区为南亚热带和热带季风气候，是
全国光、热、水资源较为丰富的地区。特定的气候条件决定了影响广东省公路沥青路面
使用性能主要不利气候因素为温度和降雨量。
　　温度对广东省公路沥青路面的主要影响为高温情况下沥青路面(含桥面铺装)出现推
移、变形、泛油；低温情况下沥青路面出现温度收缩裂缝。降雨量过大使得沥青混合料
出现剥落、松散，路面出现透水，常常导致坑洞、唧浆出现，严重影响路面使用寿命和
交通安全，也带来不良的社会和政治影响。目前广东省的科研、设计、管理部门对此问
题非常重视，愿本文的研究对此问题的妥善解决起到积极作用。
责任编辑：孙守增■
作者简介：孙长新(1965-)，男，湖北襄樊人，广东省交通科学研究所工程师，西安公路
交通大学博士生
作者单位：孙长新（西安公路交通大学　公路工程学院，陕西　西安　710064）
　　　　　赵毅强（广东省交通科学研究所，广东　广州　510420）
　　　　　叶燕呼（广东省交通科学研究所，广东　广州　510420）
　　　　　车卓君（广东省交通科学研究所，广东　广州　510420）
参考文献：
［1］广东省气象局.广东省气候志［M］.北京：商务印书馆，1963.
［2］中华人民共和国地图集［M］.北京：中国地图出版社，1996.
［3］ARMAGHANI,LARSEN.Temperature Response of Concrete Pavements［M］. Frans
p.Res.Record,1121,1987.
收稿日期：1998-12-03

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梧桐身旁的浮云里 飘出一弯朦胧的月亮    *        *
清清淡淡的月光 静静地飘落在我身旁         ●
   ahuang
在寂寞的晚上 我就是一只音乐虫子      ^^   *
飞呀飞呀找不到爱发源的地方... ...
                                          ●


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