公路瀝青路面抗滑性能檢測(cè)方法研究

魏 賈 呂堯堯

（河南中檢工程檢測(cè)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 公路瀝青路面抗滑性能影響因素

路面抗滑性主要是指路面對(duì)輪胎相互作用的貢獻(xiàn)以及由此產(chǎn)生的摩擦力，瀝青路面的抗滑性會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化，并受到環(huán)境因素的影響。總體而言，影響道路抗滑性能的因素有以下幾種：

1）路面施工技術(shù)。在路面施工的過程中，相關(guān)施工人員需要保證將各類混合材料充分壓實(shí)，以確保公路路面施工質(zhì)量。若未按照要求壓實(shí)路面上的各類混合材料，在車輛連續(xù)碾壓的條件下，路面混合料會(huì)受到一定程度的沖擊，空隙率降低，最終會(huì)大幅度減小路面的溝槽深度，同時(shí)也會(huì)降低路面的抗滑性能。

2）滑溜影響。若路面上有路肩黏土存在，因車輛自身重力導(dǎo)致輪胎對(duì)黏土產(chǎn)生一定的摩擦作用，會(huì)產(chǎn)生一層中間介質(zhì)，若該層介質(zhì)干燥，則會(huì)與路面形成牢固的黏結(jié)力；若發(fā)生降雨，則路面有一定的濕度，當(dāng)汽車輪胎接觸濕潤(rùn)的地面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較薄的介質(zhì)，使汽車在行駛過程中易出現(xiàn)滑溜情況。在一條路面質(zhì)量與建造情況均良好的公路上，黏土的存在很容易污染公路路面，會(huì)在很大程度上降低公路路面所具備的良好抗滑性，從而導(dǎo)致降雨天氣中出現(xiàn)交通事故。

3）原材料和配合比。在具有一定級(jí)配組成的礦物集料中，有與之相對(duì)應(yīng)的最佳瀝青用量。若實(shí)際應(yīng)用瀝青的數(shù)量高出該數(shù)值，則會(huì)在一定程度上降低礦料顆粒間的黏附力，同時(shí)也會(huì)進(jìn)一步影響到路面整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。特別是當(dāng)環(huán)境溫度偏高時(shí)，車輛極易對(duì)瀝青路面產(chǎn)生一定的危害，引起車轍與擁包等各種路面變形，導(dǎo)致車輛在高速行駛過程中出現(xiàn)緊急制動(dòng)，發(fā)生不能掌控的狀況等，進(jìn)而大幅提高交通事故發(fā)生的概率，對(duì)人們的人身安全造成嚴(yán)重的威脅。

4）車輛輪胎因素。橡膠輪胎屬于彈性材料，受輪胎材質(zhì)、條紋及類型等因素作用，影響了車輛行駛摩擦力。一般卡車剎車距離是小汽車的兩倍，與輪胎材質(zhì)及二者負(fù)載密切相關(guān)，當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，增加了輪胎與路面接觸面積，進(jìn)而減小摩擦力。車輛減速運(yùn)行中，隨著輪胎的升溫，也會(huì)對(duì)摩擦力產(chǎn)生影響。此外，車輛胎面花紋在橫向或縱向荷載下也會(huì)發(fā)生不同程度的變形，所產(chǎn)生的摩擦力也不相同。一般在路面微凸部位及輪胎花紋等影響下，橡膠輪胎面會(huì)發(fā)生較大的彈性形變，增大摩擦力，因此可提升其抗滑性能。

5）氣候因素。氣候因素產(chǎn)生的影響可以從兩方面分析：第一，水膜厚度。通常潮濕路面水膜在3mm以上，且橫坡或不平衡段水膜的厚度更大，在此種情況下，車輛行駛過程中容易出現(xiàn)漂移，對(duì)行車安全造成巨大影響。第二，季節(jié)性因素。摩擦系數(shù)與溫度密切相關(guān)，隨著季節(jié)變化，路表摩擦力也不相同。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，冬季摩擦力均值升高，夏季較低，春秋季節(jié)介于兩者之間。此外，環(huán)境因素也會(huì)影響摩擦系數(shù)，通常路面污染較嚴(yán)重時(shí)，如受到汽油、泥土等污染，會(huì)降低路面排水能力，進(jìn)而影響行車安全。

2 公路瀝青路面抗滑性能檢測(cè)主要方法

目前，主要通過構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)與抗滑擺值指標(biāo)對(duì)瀝青路面抗滑性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，按照檢測(cè)原理進(jìn)行劃分，常用的抗滑性能檢測(cè)方式主要有4種。

1、橫向力系數(shù)檢測(cè)。車輛處于行駛狀態(tài)下，由于受到路拱、橫坡的影響，車輛在制動(dòng)后不同車輪制動(dòng)力也有所區(qū)別，從而就容易造成車輪橫向傾斜。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛運(yùn)行狀態(tài)的有效評(píng)價(jià)，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定車輛橫向位移形成的阻力，從而獲取瀝青路面相應(yīng)摩擦系數(shù)，也就是路面橫向力系數(shù)。一般是通過橫向力系數(shù)測(cè)試車進(jìn)行瀝青路面的橫向力系數(shù)指標(biāo)測(cè)定，此檢測(cè)方式能夠準(zhǔn)確測(cè)定瀝青路面的縱向摩擦系數(shù)，也能夠直觀、真實(shí)地反映出側(cè)向摩擦系數(shù)，同時(shí)檢測(cè)點(diǎn)相對(duì)比較，所以選擇此檢測(cè)方式獲得的結(jié)果準(zhǔn)確、效率高，也不會(huì)影響道路交通正常運(yùn)行。

2）制動(dòng)距離法。從本質(zhì)上分析，制動(dòng)距離法指的是已知汽車質(zhì)量，對(duì)汽車在濕滑路面中的制動(dòng)距離進(jìn)行測(cè)定，然后利用有關(guān)公式準(zhǔn)確計(jì)算出瀝青路面摩擦系數(shù)的一種技術(shù)方法。但是具體操作時(shí)無法實(shí)現(xiàn)車輛完全制動(dòng)，而且環(huán)境條件影響相對(duì)比較大，適用范圍小。

3）能量損失法。能量損失法指的是以能量守恒定律為核心的一種瀝青路面抗滑性能檢測(cè)技術(shù)，選用的儀器基本是擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀，以擺錘末端的橡膠片做的功呈現(xiàn)瀝青路面抗滑能力大小。此檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單，且成本低廉。但是實(shí)踐操作中很容易受人為因素影響，從而造成檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度偏低。

4）間接測(cè)試法。間接檢測(cè)法指的是測(cè)定瀝青路面的構(gòu)造深度或者是摩擦系數(shù)，從間接上呈現(xiàn)出瀝青路面的抗滑性能，基本選擇的檢測(cè)方法是鋪砂方法與激光構(gòu)造深度測(cè)定方法。鋪砂方法的原理比較簡(jiǎn)單，操作便捷，但實(shí)踐操作中人為主觀因素造成的影響比較大，且鋪砂厚度各不相同，所以不能保證檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度；而激光構(gòu)造深度方法指的是以激光方式掃描瀝青路面，然后獲取瀝青路面的實(shí)際影像，在分析研究構(gòu)造特點(diǎn)之后評(píng)價(jià)瀝青路面的抗滑性能，此方法的優(yōu)勢(shì)是檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度比較高，對(duì)道路交通的影響較小等。

3 案例分析

某公路工程項(xiàng)目的起訖樁號(hào)是K350+160—K550+360，全線長(zhǎng)度是23.85km，設(shè)計(jì)的行駛速度是80km/h，路面寬度是24m。公路工程位于山嶺區(qū)，該地區(qū)年均降雨量比較大，受降雨天氣、復(fù)雜地形等條件的影響，車輛在行駛過程中容易引發(fā)交通安全事故，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，威脅行車人員的生命安全。由此公路管理部通過反復(fù)的分析與研究，最后決定嚴(yán)格檢測(cè)公路瀝青路面的抗滑性能，以切實(shí)保證車輛的安全通行。

1）檢測(cè)方案。為了能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)公路工程瀝青路面的抗滑性能，本文選擇通過多項(xiàng)指標(biāo)對(duì)瀝青路面的抗滑性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要包含橫向力系數(shù)、構(gòu)造深度以及摩擦系數(shù)指標(biāo)。詳細(xì)檢測(cè)內(nèi)容是以100m為基本單位設(shè)定檢測(cè)點(diǎn)，對(duì)瀝青路面的構(gòu)造深度、橫向力系數(shù)與擺值進(jìn)行檢測(cè)，得到相應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，并進(jìn)行平均值處理。

2）構(gòu)造深度。以現(xiàn)行公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程相關(guān)規(guī)定要求為準(zhǔn)，選擇鋪砂方法檢測(cè)公路瀝青路面的構(gòu)造深度。試驗(yàn)路段通車運(yùn)行多年之后，公路瀝青路面的構(gòu)造深度表現(xiàn)相對(duì)較好，檢測(cè)得到的構(gòu)造深度均值大約是0.5，由此表明公路瀝青路面的抗滑性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。此外，在公路瀝青路面構(gòu)造深度檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，路面左幅的構(gòu)造深度要<路面右幅，主要是路面左幅通過的車輛以重載車為主，在長(zhǎng)期荷載作用下，路面的構(gòu)造深度數(shù)值相應(yīng)減小，路面的抗滑性能隨之弱化。

3）抗滑擺值。結(jié)合現(xiàn)行公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程相關(guān)規(guī)定要求，在公路瀝青路面的抗滑擺值檢測(cè)中選擇的方法是擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀，通過試驗(yàn)結(jié)果可知，試驗(yàn)路段的路面抗滑擺值均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，且處在相對(duì)比較高的水平，由此表明瀝青路面具備良好的抗滑性能。此外，實(shí)踐檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)路面左幅抗滑擺值>路面右幅，表現(xiàn)出的規(guī)律與路面構(gòu)造深度檢測(cè)基本相同。

4）橫向力系數(shù)。按照具體規(guī)定要求，公路瀝青路面橫向力系數(shù)的檢測(cè)選用的方法是橫向力系數(shù)測(cè)定車，經(jīng)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果可知，試驗(yàn)路段在通車運(yùn)行多年之后，瀝青路面橫向力系數(shù)表現(xiàn)良好，由此表明瀝青路面具備比較強(qiáng)的抗滑性能。此外，實(shí)踐檢測(cè)中路面右幅的橫向力系數(shù)>路面左幅，呈現(xiàn)的規(guī)律性與構(gòu)造深度、抗滑擺值試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果基本相同。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，目前，我國(guó)高等級(jí)公路大部分是瀝青路面。車輛在路面上行駛的安全性，會(huì)直接受到公路瀝青路面抗滑性能的影響。如果公路瀝青路面的抗滑性能不高，則會(huì)顯著降低車輛輪胎與路面的摩擦力，使車輛出現(xiàn)滑移，甚至長(zhǎng)距離緊急制動(dòng)等情況，嚴(yán)重的將會(huì)造成車禍?zhǔn)鹿剩瑢?dǎo)致人員傷亡。鑒于此，本文深入研究并探討瀝青路面的抗滑性能，并提出相應(yīng)的抗滑措施，以確保車輛在公路行駛的安全性。