自然因素对路面的影响主要有温度、湿度、风力和雨雪、空气污染、地震力等。另外，阳光对沥青路面技术性质的变化也有着重要的影响。
一、温度的影响
暴露于大气中的路面，直接经受着大气温度的影响。路面温度随一年四季和昼夜气温的周期性变化而变化，并沿路面的厚度方向产生温度梯度。通常，路面的最高温度和最低温度分别出现于每年的7月份和1月份，根据观测资料可知，由于路面对太阳辐射热的吸收作用，沥青路面的最高温度可比气温高出23℃，水泥混凝土路面的最高温度可比气温高出14℃左右。我国上海地区根据气温变化，对上述两类路面的最高温度进行了实测回归，并得出如下公式：
水泥混凝土路面
沥青混凝土路面
式中 Tmax——路面最高温度（℃）；
——14：00时的气温（℃）；
Q——太阳日单位面积上的辐射热[J/（cm2·d）]。
美国战略公路研究计划（SHRP）规定，对于沥青路面，采用路表下20mm处一年中连续7d最高温度的平均值T20作为路面的高温设计温度，并以纬度（1at）为参数，建立了T20与气温Tair的关系式：
冬季的最低温度发生在路表，并等于最低气温。
采用无机结合料半刚性基层，可因其干缩和温缩产生的裂缝，而使沥青面层出现反射裂缝。发生路面反射裂缝的现象，除与半刚性基层材料的收缩性能有关外，还与面层的厚度和采用的沥青性能有关。通常，半刚性基层采用水泥和石灰、粉煤灰混合稳定的材料比单纯采用石灰材料收缩性小；稳定粒料、粒料土比细粒土的收缩性要小，同时，含水量、密实度和稳定剂用量对收缩也有较大影响。
温度的变化同样会引起水泥混凝土路面板的胀缩变形。当变形受阻时，板内将产生胀缩应力和翘曲应力。由于水泥混凝土是一种拉伸能力很小的脆性材料，为了减小其温度应力，避免板自然开裂，需把板体划成一定尺寸的板块，并修筑各种接缝。当板块尺寸设置不当或接缝构筑质量不符合要求时，也会使板体产生断裂，并引起各种接缝的损坏。
若拌制的水泥混凝土混合料的水分过大，或在施工养护期水分散失过快时，也会引起混凝土板的过大收缩和翘曲，使板的表面产生发状裂纹，以致发生早期断裂。
二、水的影响(www.xing528.com)
水对路基、路面的作用主要来自大气的降水和蒸发、地面水的渗透以及地下水的影响。当路基内出现温差时，在温差作用下的水还会以液态或气态的方式从热处向冷处移动和积聚，从而改变路基的湿度状态。
公路路基和路面的物理力学性能随着水温状况的变化而变化。当路基受到严重的水浸湿时，其强度和稳定性会迅速下降，并导致路基失稳，引起坍方、滑坡等病害。对于土基承受荷载较大的柔性路面，常因其承载力不足，在车轮荷载的作用下使路面产生沉陷，有时在沉陷两侧还伴有隆起现象；严重时，在沉陷底部及两侧受拉区发生裂纹，逐步形成纵裂，并逐渐发展成网裂。
对于水泥混凝土路面，则可因土基出现较大的变形，特别是不均匀的变形，而使混凝土板产生过大的荷载应力，导致公路断裂。
在北方冰冻地区，有地下水作用的情况下，冬季会使路基产生不均匀冻胀，路面被抬高，以致产生冻胀裂缝，严重时拱起可达几十厘米；在春融季节则产生翻浆，在行车作用下路面发软，出现裂缝和冒泥现象，以至路面结构遭到破坏，使交通中断。
在非冰冻地区，中、低级粒料路面在雨季、潮湿季节的强度和稳定性最低，路面容易遭到破坏；在干燥季节，路面尘土飞扬、磨耗严重，影响行车视线并污染周围环境。
沥青路面虽可防止雨水渗透，但也阻止了路基中水分的蒸发，在昼夜温差的作用下，路基中的水分以气态水形式凝聚于紧挨面层下的基层上部，改变了基层原有的湿度状况。当基层采用水稳性不良的材料时，会导致路面发生早期破坏。
沥青路面在浸水的情况下，可发生体积松胀，并削弱沥青与集料之间的黏附性，从而降低沥青混合料的物理力学性能。水对黏附性的影响，主要取决于沥青的性质和集料的黏附性，同时，也与集料的吸水性能有关。通常，煤沥青比石油沥青、碱性矿料比酸性矿料有更好的黏附性。根据试验，对于国产的石油沥青，其黏附性的大小，按产地的不同，一般规律为：克拉玛依沥青、单家沥青、辽河沥青＞欢喜岭沥青＞茂名沥青＞兰炼沥青＞胜利沥青；各种岩性矿料的黏附性顺序为：石灰岩→安山岩→玄武岩→片麻岩→沙岩→花岗岩→石英岩。当水中含有溶盐时，会使沥青产生乳化作用，从而加剧沥青的熔蚀作用。
水泥混凝土路面的接缝渗入雨水后使基础软化，在频繁的轮载作用下，路面会出现错台或脱空、唧泥等现象，并导致板边产生横向裂缝。
沥青路面在冬季低温时强度虽然很高，但变形能力则因黏附性的增大而显著下降。当气温下降时，路面收缩因受到基层的约束而产生累积温度应力；当其超过沥青混合料的抗拉强度时，将使路面产生一定间距的横向裂缝，水分浸入裂缝后，基层和土基的承载力下降，使裂缝边角产生折断碎裂。影响低温缩裂的主要因素有两个：一是沥青混合料的性质，包括沥青的性质和用量、集料的级配；二是当地的气候条件，包括降温速率、延续时间、最低气温和每次降温的间隔时间等。另外，路面的老化程度、结构条件与路基土种类对低温缩裂也有一定的影响。
三、其他因素的影响
在阳光、温度、空气等大气因素的作用下，沥青路面会出现老化，使沥青丧失黏塑性，路面变得脆硬、干涩、暗淡而无光泽，抗磨性能降低，在行车荷载的作用下相继出现松散、裂缝以致大片龟裂。日照越强烈、气温越高、空气越干燥和不流通，则路面老化的速度越快；沥青中不饱和烃及芳香烃越多，混合料空隙越大，以及矿料中含有钼、铁等盐类时，路面越易老化。
由上述可知，公路在使用过程中所受的行车和自然因素的作用是十分复杂的，往往并非单一因素的作用，而是多种因素的综合作用。这些因素的作用，导致公路发生各种病害和损坏现象。因此，在进行公路的养护与维修时，首先应运用基本知识分析损坏的原因，并区别是属于功能性的损坏还是结构性的损坏，以及损坏是发展性的还是非发展性的，然后才能制订有效可行的养护措施。
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