公路自然區劃【climatic zoning for highway】指的是根據全國各地氣候、水文、地質、地形等條件對公路工程的影響而劃分的地理區域。
基本介紹
- 中文名：公路自然區劃
- 外文名：climatic zoning for highway
- 定義：全國氣候對公路的影響劃分的區域
- 等級：三個
- 標準：公路自然區劃標準
- 類型：公路
定義,原則,方法,設計要點,
定義
根據公路工程的地理，氣候差異特點，自然區的劃分，按其重要性和規模的大小分為三個等級。一級區劃是按自然氣候，全國輪廓性地理，地貌劃分的，全國共劃分七個一級區；二級區劃是在一級區劃內，考慮水溫狀況不同，以潮濕係數為主導標誌，按公路工程的相似性及地表氣候的差異，進一步劃分二級區以及與二級區劃相當的副區，全國共分為33個二級區和19個副區。三級區劃是二級區的進一步劃分。由於目前各地區的特點和掌握的調查研究資料不充分，還不具備劃分條件，再則，三級區不一定要列入全國性的範圍，由個省，自治區自行劃分，以便更切合當地的實際情況。
我國地域遼闊，各地氣候、地形、地貌、工程地質和水文地質等自然條件差異很大，而這些自然條件與公路建設密切相關。為反映不同地區公路設計與施工的特點，交通部制定了《公路自然區劃標準》（JTJ003-86），將具有相同自然條件的地區歸類。
原則
（1）道路工程特徵相似的原則
在同一區劃內，在同樣的自然因素下築路具有相似性。例如，北方不利季節主要是春融時期，有翻漿病害；南方不利季節在雨季，有沖刷、水毀等病害。
（2）地表氣候區劃差異性的原則
地表氣候是地帶性差異與非地帶性差異的綜合結果。通常，地表氣候隨著當地緯度而變，如北半球，北方寒冷，南方溫暖，這稱為地帶性差異。除此之外，還與高程的變化有關，即沿垂直方向的變化，如青藏高原，由於海拔高，與緯度相同的其他地區相比，氣候更加寒冷，即稱為非地帶性差異。
（3）自然氣候因素既有綜合又有主導作用的原則
即自然氣候的變化是各種因素綜合作用的結果，但其中又有某種因素起著主導作用。例如，道路凍害是水和熱綜合作用的結果，但是在南方，只有水而沒有寒冷氣候的影響，不會有凍害，說明溫度起主導作用；西北乾旱區與東北潮濕區，同樣都有負溫度，但前者凍害輕於後者，說明水起主導作用。
方法
為使自然區劃便於在實踐中套用，結合我國地理、氣候特點，將全國的公路自然區劃分為3個等級。
一級區劃首先將全國劃分為多年凍土、季節凍土和全年不凍三大地帶，再根據水熱平衡和地理位置，劃分為凍土、濕潤、乾濕過渡、濕熱、潮暖、乾旱和高寒7個大區。
Ⅰ區：北部多年凍土區；
Ⅱ區：東部溫潤季凍區；
Ⅲ區：黃土高原乾濕過渡區；
Ⅳ區：東南濕熱區；
Ⅴ區：西南潮暖區；
Ⅵ區：西北乾旱區；
Ⅶ區：青藏高寒區。
二級區劃是在每個一級區內，再以潮濕係數為依據，分為6個等級。
二級區劃是在一級區劃的基礎上以潮濕係數為主進一步劃分。潮濕係數K為年降雨量R與年蒸發量Z之比，即K=R/Z，按全年的大小分為6個等級。
過濕區：K>2.00；
中濕區：1.50<K≤2.00；
濕潤區：1.00<K≤1.50；
潤乾區：0.50<K≤1.00；
中乾區：0.25<K≤0.50；
過乾區：K≤0.25。
除了這6個潮濕等級外，還結合各個大區的地理、氣候特徵（如雨季、冰凍深度）、地貌類型和自然病害等因素，將全國分為33個二級區和19個二級副區（亞區），共有52個二級自然區。
三級區劃是二級區劃的進一步劃分，由各省、自治區白行劃定。劃分的方法有兩種：一種是以水熱、地理和地貌為依據；另一種是以地表的地貌、水文和土質為依據。
設計要點
我國7個一級公路自然區劃的路基路面設計注重的特點各有不同，根據各地區經驗，可大致歸納如下。
（1）Ⅰ區：北部多年凍土區
該區北部為連續分布多年凍土，南部為島狀分布多年凍土。路面設計的重要原則是維持其凍穩性，保護凍土上限不至於下降，以防路基熱融沉陷，導致路面破壞。在路基設計中是寧填勿挖。原地面植被不應破壞，路基填土應為凍穩性良好的土或砂礫，必須採用路塹時，應有保證邊坡和基層穩定的措施。瀝青面層因導熱係數高，應相應抬高路基。結構組合中如設砂礫墊層，只能按蓄水不能按排水設計。
（2）Ⅱ區：東部溫潤季凍區
該區路面結構突出的問題是防止翻漿和凍脹。路基路面結構組合設計中，應使路基填土高度符合要求，結合當地自然條件，應採取隔溫、排水和阻斷毛細水上升等措施，以防止凍脹和翻漿。利崩水穩性、凍穩性好的材料修築路面的基層，在水文土質不良的路段，可設定排水墊層，促進水排出，提高路基路面結構的整體強度。
（3）Ⅲ區：黃土高原乾濕過渡區
該區特點是黃土對水分的敏感性，乾燥土基強度高、穩定性好。路面結構組合的特點是必須選擇不透水的面層或上封閉層，以防止雨水下滲造成黃土濕陷。潮濕地段應注意排水以保護路基。路肩橫坡的設計應使水迅速排出。
（4）Ⅳ區：東南濕熱區
該區雨量充沛、集中，雨型季節性強，颱風暴雨多，水毀、沖刷和滑坡是道路的主要病害，路面結構應結合排水系統進行設計。該區水稻田多。土基濕軟，強度低，必須認真處理。由於氣溫高、熱季長，要注意黑色面層材料的熱穩定性和防透水性；
（5）Ⅴ區：西南潮暖區
該區山多，土質多系碳酸鹽類岩石風化形成，結構穩定。強度較好，石料豐富，有利於在設計中就地取材。對於水文不良路段，必須採取措施，穩定路基。岩溶地區應在詳細地質勘測基礎上進行設計，以保證路基路面的整體穩定性。
（6）Ⅵ區：西北乾旱區
該區大部分地下水位很低，雖然凍深多在100～150 cm以上，但一般道路凍害較輕。個別地區，如河套灌區、內蒙古草原窪地，地下水位高，翻漿嚴重。丘陵區1.5 m以上的深路塹冬季積雪厚，雪水浸入路面造成危害，因此瀝青面層材料應具有良好的防透水性，路肩也應作防水處理。由於氣候乾燥，因此砂石路面經常出現鬆散、搓板和波浪現象。
（7）Ⅶ區：青藏高寒區
該區局部路段有多年凍土，須按保溫原則設計。結構設計應針對自然條件和工程病害，採取措施保證路基的整體穩定性。由於地處高原，氣候寒冷，晝夜氣溫相差很大，紫外線照射強，因此瀝青老化很快。又由於年平均氣溫相對偏低。因此路面易遭受冬季雪水滲入而破壞。
