(招商局重慶交通科研設計院, 重慶 400000)
路面抗滑性能作為衡量路面質量的一個重要因素,關系到交通運輸的安全。以理論的角度來看,路面抗滑性能是指車輛輪胎沿路面表面滑動時其所受到的摩擦阻力大小。也就是說對車輛而言,抗滑性能與車輛的緊急制動距離有關,作為路面的一種表象特征,摩阻力越大車輛的緊急制動距離越短,反之則越大,但摩阻力大小本身也是一個相對的關系,并不是越大越好或者越小越好,而是需要考慮路面使用的安全性能和舒適度等方面。而加強對路面抗滑性能的分析,明確路面抗滑性能與材料之間的關系實質也是突出對路面抗滑性能的檢測評估,從路面的紋理深度評價路面的粗糙度,從橫向力系數、擺式儀擺置來表示抗滑性能,來具體的評定路面的粗糙度、抗滑性、排水性,從而更為清晰的得出路面抗滑性與材料之間的關系。
由于路面本身的特殊性,影響其抗滑性的因素有很多種,不同因素所造成抗滑效果也是有一定的區別的。常見的因素包括:(1)車輛。潮濕路面行駛對抗滑能力影響較大,潮濕路面車輛與路面的摩擦阻力與濕度、溫度正常情況下是不一樣的,車輛的剎車性能、特性及行駛速度都會有一定變化,車輛剎車時如果輪胎與路面只產生滑動而不滾動,這種情況下的摩擦阻力是更大的,而且路面不同的水膜厚度與輪胎材料、花紋、粗糙度都會產生不同的抗滑性效果。(2)氣候。路面的水膜厚度、濕度、季節性的變化都會影響路面的抗滑能力。從水膜厚度的層面來看,水膜厚度往往與路面排水狀況、路線設計和降雨量都存在密切聯系。車輛行駛過程中,水膜厚度和輪胎花紋、車速之間是有內在的關聯的,一般而言車輛輪胎設計就這方面是有一個標準的范疇的,當水膜厚度超度標準界限值時,抗滑能力失效,車輛也可能會發生水漂情況,影響到車輛行駛的安全。(3)道路。道路可以說是影響路面抗滑性的一個最直接的因素,道路設計參數、路面材料、道路構造等等都會對路面抗滑性起到作用。如果說車輛、氣候是路面抗滑性的外在影響因素,那么道路則是根基,是從技術層面和施工層面來加以要求和衡量的,也是最關鍵性的因素。
客觀上來講,影響路面抗滑性的因素往往不是直接造成的,而是不斷積累,相互作用下形成的,當這些因素綜合在一起時,所造成的影響程度是較為嚴重的。對此,在交通運輸中遇到路面抗滑性達不到要求時通常都會結合實際采用不同的解決措施增強路面的抗滑性。如:輪胎的使用時間過長,在于路面持續摩擦中微觀構造深度降低,在這種情況下要及時的更換輪胎,加強對輪胎的保養;再如:粉塵污染、汽油降低路面的抗滑性要加強對路面的養護,保障路面整潔。當然不同材料的選擇、不同區域、不同壞境因素、不同季節、不同的道路建設結構,甚至是不同的車輛性能都會影響路面抗滑性,需要從客觀上加以分析和探究。那么下文就以路面施工材料選擇為例,從路面抗滑性能的檢測方法出發,對路面抗滑性能與材料的關系進行簡單的剖析。
路面抗滑性能是影響路面質量的一個重要因素之一,強調對路面抗滑性能的檢測實質是為了進一步的確保路面路面抗滑性能指標的可靠性。常見的路面抗滑性能的檢測方法包括:(1)制動距離法。車輛以一定的速度在潮濕路面上行駛,當車輛緊急制動時,測試出車輛減速滑移到停止的距離,而后利用動力學原理,計算摩擦系數。這種測試法測試速度較快,必須要中斷交通,確保路面的安全。(2)手工鋪砂法及電動鋪砂法。一定體積的砂攤鋪在所需測量的路面上,測量出路面構造深度。這種檢測法原理比較簡單,結果也比較直觀,常用于對瀝青路面或水泥砼路路面構造深度,以評價路面粗糙度、抗滑性、排水性等。(3)激光構造深度法。利用中子源發射束光線照射到路表面的不同深度處,而后對二極管接收到的返回光束點亮的時間差進行測量,計算出里面的構造深度。此方面測試速度快,常用于瀝青路面干燥表面的構造深度測試,以分析路面的抗滑性和排水性。(4)擺式儀法。對擺錘值進行測量,從擺錘高度來測量測試面的摩擦阻力。摩擦阻力越大,回擺高度就會越小。測法原理簡單,環境影響因素也相對較小,既能應用于室內又能應用于野外瀝青路以及水泥砼路路面的抗滑值的測試。(5)摩擦系數測定車。利用拖車對輪胎進行測試,將輪胎安裝在拖車上,在潮濕路面行駛過程中測試輪胎受的側向摩擦阻力,測試輪胎載重。測試速度快,多用于竣工驗收或使用期評定路面抗力。本文從斷面深度、橫向力系數方面分析其與路面材料的關系的影響。
以高速公路為依托,借助ARAN9000多功能道路檢測和MK-6橫向力系數檢測車,對橡膠瀝青路面和SBS改性瀝青路面進行檢測,以評定二者的對抗滑性能。根據相關的資料可以明確看出橡膠瀝青路面的平均斷面深度要大于SBS改性瀝青路面深度。但SBS改性瀝青路面的抗滑性能指數要高于橡膠瀝青路面。從“優”、“良”的等級標準來看,SBS改性瀝青路面抗滑性能指標等級為“優、良”,而瀝青路面的抗滑指標評價等級為“良”。在進一步的分析路面構造深度與抗滑性能之間的關系過程中,結合相關的材料發現路面構造深度與抗滑性之間內在的聯系度并不密切。一方面以由于高速公路在投入使用后,路面會因為一些客觀的因素造成路面病害的發展,盡管關于路面維護、養護工作都明顯加強,對路面病理情況也都引起更大的重視,如:路面開裂、塌陷等問題,都及時加以局部的處理,但路面紋理還是會發生不同程度的變化,在路面處理后,構造深度與抗滑性指標相關性并不是很好。也就是說同一種路面、料面、平均斷面、抗滑性能等相互之間存在內在關系,但同樣也會受路面使用壽命、路面老化程度、路面病害情況的影響,但綜合考量SBS瀝青路面的抗滑性能以及橡膠瀝青路面兩種材料與路面抗滑性能之間的關系,可以得出橡膠瀝青路面的平均構造深度要高于SBS改性瀝青路面,但SBS改性瀝青路面的抗滑性能高于橡膠瀝青路面,抗滑指標評價標準也高于橡膠瀝青路面的抗滑指標。在總體上,SBS改性瀝青路面在抗滑性能的選擇上更優與橡膠瀝青路面,抗滑性能更好。
總之,瀝青路面的抗滑性能是道路建設需要考量的一個基本的要素,在對材料的選擇方面必須要合理、恰當,合適的材料、適當的表面構造深度、新抗滑材料的采用,都能很好的提升路面的抗滑性能,優化路面后期維護,增強路面性能和路面質量。
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