我國氣候的特點及其對瀝青路面的影響
形成氣候的主要因素是輻射因子、環流因子和地理因子。太陽輻射是地球表面一切能量 的來源,它與緯度密切相關,而溫度是 熱量交換和傳輸的最終結果。由于氣壓造成的環流和地 理因素的不同,緯度相同的不同地區,溫度也有很大差別。因此,它對 瀝青材料性質造成不同 的影響或危害。 中國地處世界最大的歐亞大陸板塊的東部,東部是世界上最大的太平洋海面,北靠最 冷的 西伯利亞和北極,西部有世界上最高的青藏高原和帕米爾高原、喜瑪拉雅山、昆侖山脈。
夏季溫度越來越高的趨勢更令人擔憂。以北京為例,1997年華北地區持續高溫曾經震動 世界,1999年北京地區又出現了罕見的 高溫情況,7月降雨量只有83.8mm,不到常年的一半, 平均氣溫達27.8℃,比常年高2℃,日平均氣溫超過30℃的天數多年不足 1天,而1999年多達 12天,比歷史上最高的1942年和1997年的6天還多一倍。7月極端最高氣溫超過35℃的天 數為13天,多年平 均只有2.7天,比1997年的11天還多,再創歷史極值。尤其是1999年7月 24日北京市出現了42.2℃高溫,幾乎與1942年6月的 42.6℃持平。這種高溫對瀝青路面的 破壞是十分嚴重的,大量的車轍、泛油及推擁病害都會在此期間發生。
對瀝青路面使用質量的另一個重要影響因素是水分。水分的來源有兩種情況:一種是常 見的降雨,雨水除影響交通安全外,從 路面表面逐漸向下滲入混合料內部,破壞瀝青與集料的 粘結,造成集料剝離、掉粒,從而引起松散和坑洞;另一種是雨水及融 雪水從路面裂縫滲人到基 層,或冬季基層、下面層的聚冰在春季融化,水分一下子蒸發不出去,集中在下面層(特別是空 隙率 較大的瀝青碎石或Ⅱ型瀝青混合料層)的空隙中,在荷載反復樣揉作用下由下而上滲人 混合料內部。例如在北方地區,一場雨 雪后,路面裂縫中常常可以冒水達一星期以上。這些都 將造成路面混合料的剝離和松散破壞。這就是瀝青混合料的水損害問題 。另外,我國秦嶺淮 河以北的季節性冰凍地區,常常因低溫和土壤中水分積聚凍結引起路面向上隆起或龜裂,到了 春季轉暖 時,土壤水分解凍,經車輛行駛碾壓,將泥漿由路面已有的裂縫中擠出,出現唧泥、翻 漿的危害。
現在普遍用于描述雨水影響的指標,主要是年降雨量和下雨日數。
由于我國降水量主要集于夏季,降雨氣流主要來自東南方的太平洋、南海和西南方的印度 洋、孟加拉灣,故使我國年雨量分 布形成狀態是東南多,西北少,從東南到西北遞減。與世界同緯 度地區的年降雨量相比,在40°N以北地區,我國干早區十分 廣大,降雨量總的來說比同緯度其他 地區偏少,40N~33N之間雖然我國東部地區雨量偏多,但西部仍有不少干旱地區,西藏高 原西 部雨量也很少,因此平均起來大致與同緯度地區平均相當,在33N以南地區,年降雨量大部分地 區在1000~2000mm之內, 臺灣許多地區超過4000mm,而世界同緯度地區恰正處于副熱帶高氣 壓帶控制之下,沙漠面積大,因此在這一范圍內,我國降雨 量比同緯度地區顯著偏多。
以一天降雨量≥0.1mm的數量作為雨日數,其他地理分布形勢與降雨量是一致的,也是從 東南向西北遞減,在34N~35N以南, 除西藏高原西部,年雨日數都在100d以上。
另一個降水持續時間的指標是降雨時數,秦嶺淮河和青藏高原以東35°N以南地區,降雨 時數在100%h以上,長江流域降雨時多 達1500h以上,在號稱天無三日晴的貴州北部和川西 南地區,降雨時可達2000h。從長江中下游向南向北雨時數都減少,華南沿 海年降雨量超過 2000mm,但降雨多為暴雨,降雨時數還不到1000h,在京津塘地區,降雨時甚至少于500h。