随着夏季月份的升温,用于道路建设的沥青和其他材料也会随之升温。路面在温度升高和海平面上升导致的过度洪水中容易开裂和破碎。气候变化可能是一个主要因素,随着温室气体排放的持续增加,科学家们表示自20世纪中期以来全球气温已经上升,这些问题预计会加速。新罕布什尔大学的研究人员表示,由于这一原因,延长道路寿命和降低未来成本的最佳方法之一是在某些道路上增加沥青的厚度。
“这都与高速公路和道路的战略性维护有关,”土木与环境工程教授Jo Sias表示。“就像定期更换机油可以延长汽车的寿命一样,我们的研究表明,定期维护,比如增加某些道路的沥青层厚度,可以帮助它们免受与气候变化相关的进一步损害。”
在最近发表在《运输研究记录》期刊上的研究中,研究人员研究了路面寿命的季节性和长期影响,如气候变化引起的温度上升和海平面上升及暴雨导致的高地下水位。
他们研究了季节长度的变化、洪水的增加、平均温度、预计温度和基于这些温度的韧性。随着全球气温继续上升,道路状况将发生变化。预计冬季路面季节将在本世纪中叶结束,由更长的秋季季节取代。现在主要在春季和夏季看到的路面损坏,预计将在全年更加分散。根据对道路磨损的分析,研究人员确定增加7%到32%的沥青层厚度可能是维持某些道路服务能力的最佳方法。
“对于机构和城镇来说,修复道路是一个平衡行为,我们正在尝试找到一些现在可以采取的合理行动来帮助管理他们的基础设施,”Sias说。“如果全球变暖继续,那么我们知道温度会上升,路面对温度升高的反应不佳。希望现在能找到一些答案,以便城市和城镇可以为未来做计划。”
研究人员认识到,增加某些道路的沥青厚度对城市和城镇来说可能是一笔额外的费用,但他们指出,如果现在而不是以后这样做,未来可以节省40%到50%的费用。随着材料成本的上升,未来还可能增加其他费用,如项目规划、设计和施工。环境影响也可能是昂贵的,粗糙的路面增加了温室气体排放,这有可能加速气候变化。
虽然该研究特别关注了新罕布什尔州沿海地区路面季节变化和温度及洪水增加的影响,但研究人员表示,这种方法有可能应用于全国和全球的大多数道路和高速公路。这种适应方法,即计算维持安全道路可靠性水平所需的沥青层厚度,可以为解决这些道路上的温度上升和季节变化的影响提供指导。