淺析路面抗滑性能檢測技術(shù)論文
摘 要：對國內(nèi)外各種路面抗滑性能檢測技術(shù)進(jìn)行闡述，分析有關(guān)檢測技術(shù)優(yōu)劣勢所在。
關(guān)鍵詞：抗滑性能檢測；構(gòu)造深度；摩擦系數(shù)
1、概述
道路安全是道路使用者對道路的基本要求。隨著公路行業(yè)的發(fā)展，道路等級不斷提高，行車速度也越來越快。交通流與車速的大幅增加，使交通安全問題逐漸凸顯。有關(guān)資料表明，路面的抗滑性能對道路安全的影響最大。因此準(zhǔn)確、合理地評價(jià)路面的抗滑性能對于行駛安全性評價(jià)以及道路相關(guān)方案的制定具有重要意義。
路面抗滑性能測試方法可分為摩擦系數(shù)測定法和構(gòu)造深度測定法。摩擦系數(shù)測定法主要有擺式儀法、單輪式橫向力系數(shù)測試車法、雙輪式橫向力系數(shù)測試車法和動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測定儀法等。構(gòu)造深度測定法主要有鋪砂法、車載式激光構(gòu)造深度儀法等。
2、路面抗滑性能要求
(1)瀝青路面高速公路、一級公路、竣工驗(yàn)收抗滑指標(biāo)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50—2006）規(guī)定：
年平均降雨量
（mm）
交工檢測指標(biāo)值
橫向力系數(shù)SFC
構(gòu)造深度TD（mm）
>1000
≥54
≥0.55
500～1000
≥50
≥0.50
250～500
≥45
≥0.45
(2)水泥混凝土路面高速公路、一級公路、竣工驗(yàn)收抗滑指標(biāo)《水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D40—2002）規(guī)定：
一般路段：1.1 mm≥TD≥0.7 mm
特殊路段：1.2 mm≥TD≥0.8 mm
(3)公路養(yǎng)護(hù)路面抗滑性能評價(jià)指標(biāo)《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG H20—2007）規(guī)定：
路面抗滑性能用路面抗滑性能指數(shù)（SRI）評價(jià)
式中：SFC ——橫向力系數(shù)（Side-way Force Coefficient）
——標(biāo)定系數(shù)，采用35.0；
——模型參數(shù)，采用28.6；
——模型參數(shù)，采用-0.105
3、構(gòu)造深度測定方法介紹
3.1手工鋪砂法
該方法被廣泛用于檢測路面的構(gòu)造深度。其原理是將已知體積的細(xì)砂攤鋪在所要測試路表的測點(diǎn)上，然后量取所鋪砂的直徑，計(jì)算砂的體積與面積，則二者之比即為構(gòu)造深度TD。
手動(dòng)鋪砂法為定點(diǎn)測量，便于攜帶，結(jié)果直觀，適用于瀝青路而及水泥混凝上路而表而構(gòu)造深度的測試，但受人為因素影響較大，且速率慢。
3.2電動(dòng)鋪砂法
該方法的原理及操作方式同手工鋪砂法類似，只是采用了電動(dòng)鋪砂儀進(jìn)行砂的攤鋪，減少了人為因素造成的誤差。
3.3激光構(gòu)造深度儀
將中子源發(fā)射的許多束光線，照射到路表而的不同深度處，并用200多個(gè)二極管接受返回的光束，則可通過二極管被點(diǎn)亮的時(shí)間差算出所測路而的構(gòu)造深度。
該方法測試速度快、精度高，且與鋪砂法具有良好的相關(guān)性。
4、摩擦系數(shù)測試方法介紹
4.1 擺式儀法
擺式儀的擺錘底面裝注橡膠滑塊，擺錘從一定高度自上向下擺時(shí)，滑塊面同試驗(yàn)表面接觸。由于兩者間的摩擦而損耗部分能量，使擺錘只能回?cái)[到一定高度。表面摩擦阻力越大，回?cái)[高度越小(即擺值越大)。測試指標(biāo)即為摩擦擺值，其特點(diǎn)為定點(diǎn)測量，原理簡單，不僅可以用于室內(nèi)，而且可用于野外測試瀝青路而及水泥混凝土路而的抗滑值。但受人為因素影響大，檢測速度慢，只適用于一般公路不具備摩擦系數(shù)測定車時(shí)的抗滑性能檢測。
4.2摩擦系數(shù)測定車測定路而橫向力系數(shù)
摩擦系數(shù)測定車測定路面橫向力系數(shù)。測試車上安裝有兩只標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)輪胎，它們對車輛行駛方向偏轉(zhuǎn)一定的角度。汽車以一定速度在潮濕路面上行駛時(shí)，試驗(yàn)輪胎受到側(cè)向摩阻作用。此摩阻力除以試驗(yàn)輪上的載重，即為橫向力系數(shù)。測試指標(biāo)即為橫向力系數(shù)，其特點(diǎn)為測試速度快，用于以標(biāo)準(zhǔn)的摩擦系數(shù)測試車測定瀝青或水泥混凝土路面的橫向力系數(shù)，結(jié)果可作為峻工驗(yàn)收或使用期評定路而抗滑能力使用。
4.3動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀
動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀采用庫倫摩擦定律，即一定載荷W的輪胎和路面接觸，并以一定速度V行進(jìn)，輪胎會(huì)受到摩擦力F。測試這個(gè)力F，得到摩擦系數(shù) DF=F/W 。
動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀測試結(jié)果穩(wěn)定性好，但測速慢，僅適合定點(diǎn)或小規(guī)模測量且現(xiàn)場測定需要交通控制。
4.4 GripTester道路摩擦系數(shù)檢測系統(tǒng)
GripTester由英國Findlay Irvine公司生產(chǎn)。該產(chǎn)品被世界公路協(xié)會(huì)、國際民航組（ICAO）和美國聯(lián)邦航空局（FAA）列入規(guī)范，可用于機(jī)場、公路的摩擦力檢測。
GripTester直接連續(xù)測試用于計(jì)算摩擦系數(shù)的垂直力和摩擦阻力，測試結(jié)果精度高；自動(dòng)控制灑水量，確保測試路表水膜厚度要求，用水量低。由于測試輪始終與行車方向一致，很好模擬了實(shí)際行車的'制動(dòng)輪。測試速度可達(dá)65km/h或 95km/h。
4.5 SAFEGATE摩擦系數(shù)測試車
SAFEGATE摩擦系數(shù)測試車從瑞典引進(jìn)，是從擺式儀基礎(chǔ)上發(fā)展起來的測試儀器，用于測定縱向摩擦系數(shù)。測試車騎線行駛，下降測試輪到輪跡帶，自帶水箱、自動(dòng)灑水。所測摩擦系數(shù)
FS =垂直輪載/縱向水平阻力
與擺式儀所測擺值關(guān)系為：BPN=0.96FS+5
4.6 動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測試儀(DFT)
動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測試系統(tǒng)(DFT)是一個(gè)以測試拖車、內(nèi)置水箱和牽引車為一體的完整的精確的機(jī)場和道路摩擦系數(shù)測試系統(tǒng)。車內(nèi)安裝了一定數(shù)量的傳感器，由電腦采集、處理數(shù)據(jù)，可以分別進(jìn)行滾動(dòng)摩擦系數(shù)roll和滑動(dòng)摩擦系數(shù)slip的測試，測試速度可達(dá)24 km/h~96 km/h。
4.7剎車式摩擦系數(shù)測試儀
剎車式摩擦系數(shù)測試儀在行駛過程中，每間隔指定的距離自動(dòng)對測試輪剎車，剎車期間測試輪在路面上滑動(dòng)。根據(jù)傳感器所記錄的力，即可計(jì)算制動(dòng)力系數(shù)。該設(shè)備在美國是抗滑能力測試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一，測試速度最高可達(dá)到110km／h。
5、結(jié)語
目前，用于檢測評價(jià)路而抗滑性能的方法和設(shè)備有很多，但各種設(shè)備的研發(fā)和使用都有一定的適用條件。因此，我國道路研究者在引進(jìn)國外方法和設(shè)備的同時(shí)，也要結(jié)合國內(nèi)道路狀況的實(shí)際，充分發(fā)揮各種檢測方法的優(yōu)勢所在。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張超等.路基路面試驗(yàn)檢測技術(shù).人民交通出版社，2004,12.
[2] 孫朝云.現(xiàn)代道路交通測試技術(shù).人民交通出版社，2000,9.
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