基于空间插值和模糊C均值聚类的沥青路面气候分区研究

周贵宝

(广东晶通公路工程建设集团有限公司 广州 510635)

0 引 言

沥青路面的路用性能受气候环境影响较大，夏季高温易产生车辙，冬季气温骤降及温度循环易产生路面温缩裂缝，从而造成路面横向开裂[1-2]，此外水损害也是路面常见病害之一[3-4].因此，在进行沥青路面材料组成设计时，应根据不同气候分区区域的气候特点，采用不同的沥青结合料等级、混合料配合比以及结构组合形式，以延长路面寿命、减少其维修和养护费用.

国内外的许多学者根据当地的自然特征、气候条件等情况，建立了能够适应于当地沥青路面的气候分区标准.美国公路战略研究计划(SHRP)[5]提出了沥青及沥青混合料的性能等级(PG)分区方法，该方法主要考虑了高温和低温两种指标；Viola[6]在意大利采用PG分区方法研究了气候变化对沥青路面施工的影响；Jitsangiam等[7]通过分析沥青在泰国北部可能经受的最高和最低温度范围，评估了不同沥青混合料在泰国的适用情况；Yang等[8]同时考虑温度、降水和辐射三种气候因子，并通过k-means聚类算法对辽宁省划分了沥青路面气候分区；JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》[9]在进行沥青路面使用性能气候分区时推荐采用高温、低温和雨量三个气候指标；谢文祥等[10]基于高温、低温和雨量等气候指标，构建了降雨-气温指数和湿热系数，并对湖南省划分了沥青路面气候分区；梁武星等[11]通过对比回归模型、SHRP模型和LTPP模型的计算结果，发现回归模型更能反映陕西省各地区路面温度情况，并基于气温和路面温度划分了陕西省沥青路面气候分区；……