淺析路面抗滑性能檢測(cè)技術(shù)論文
摘 要：對(duì)國(guó)內(nèi)外各種路面抗滑性能檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行闡述，分析有關(guān)檢測(cè)技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)所在。
關(guān)鍵詞：抗滑性能檢測(cè)；構(gòu)造深度；摩擦系數(shù)
1、概述
道路安全是道路使用者對(duì)道路的基本要求。隨著公路行業(yè)的發(fā)展，道路等級(jí)不斷提高，行車速度也越來(lái)越快。交通流與車速的大幅增加，使交通安全問(wèn)題逐漸凸顯。有關(guān)資料表明，路面的抗滑性能對(duì)道路安全的影響最大。因此準(zhǔn)確、合理地評(píng)價(jià)路面的抗滑性能對(duì)于行駛安全性評(píng)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(cè)試方法可分為摩擦系數(shù)測(cè)定法和構(gòu)造深度測(cè)定法。摩擦系數(shù)測(cè)定法主要有擺式儀法、單輪式橫向力系數(shù)測(cè)試車法、雙輪式橫向力系數(shù)測(cè)試車法和動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測(cè)定儀法等。構(gòu)造深度測(cè)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(jí)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(cè)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(jí)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(píng)價(jià)指標(biāo)《公路技術(shù)狀況評(píng)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(píng)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(cè)定方法介紹
3.1手工鋪砂法
該方法被廣泛用于檢測(cè)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(cè)試路表的測(cè)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(cè)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(cè)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(guò)二極管被點(diǎn)亮的時(shí)間差算出所測(cè)路而的構(gòu)造深度。
該方法測(cè)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(cè)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(cè)試指標(biāo)即為摩擦擺值，其特點(diǎn)為定點(diǎn)測(cè)量，原理簡(jiǎn)單，不僅可以用于室內(nèi)，而且可用于野外測(cè)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(cè)速度慢，只適用于一般公路不具備摩擦系數(shù)測(cè)定車時(shí)的抗滑性能檢測(cè)。
4.2摩擦系數(shù)測(cè)定車測(cè)定路而橫向力系數(shù)
摩擦系數(shù)測(cè)定車測(cè)定路面橫向力系數(shù)。測(cè)試車上安裝有兩只標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)輪胎，它們對(duì)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(cè)試指標(biāo)即為橫向力系數(shù)，其特點(diǎn)為測(cè)試速度快，用于以標(biāo)準(zhǔn)的摩擦系數(shù)測(cè)試車測(cè)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(píng)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(cè)試儀
動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測(cè)試儀采用庫(kù)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(cè)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(cè)試儀測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定性好，但測(cè)速慢，僅適合定點(diǎn)或小規(guī)模測(cè)量且現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定需要交通控制。
4.4 GripTester道路摩擦系數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)
GripTester由英國(guó)Findlay Irvine公司生產(chǎn)。該產(chǎn)品被世界公路協(xié)會(huì)、國(guó)際民航組（ICAO）和美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）列入規(guī)范，可用于機(jī)場(chǎng)、公路的摩擦力檢測(cè)。
GripTester直接連續(xù)測(cè)試用于計(jì)算摩擦系數(shù)的垂直力和摩擦阻力，測(cè)試結(jié)果精度高；自動(dòng)控制灑水量，確保測(cè)試路表水膜厚度要求，用水量低。由于測(cè)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(cè)試速度可達(dá)65km/h或 95km/h。
4.5 SAFEGATE摩擦系數(shù)測(cè)試車
SAFEGATE摩擦系數(shù)測(cè)試車從瑞典引進(jìn)，是從擺式儀基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的測(cè)試儀器，用于測(cè)定縱向摩擦系數(shù)。測(cè)試車騎線行駛，下降測(cè)試輪到輪跡帶，自帶水箱、自動(dòng)灑水。所測(cè)摩擦系數(shù)
FS =垂直輪載/縱向水平阻力
與擺式儀所測(cè)擺值關(guān)系為：BPN=0.96FS+5
4.6 動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測(cè)試儀(DFT)
動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)(DFT)是一個(gè)以測(cè)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(chǎng)和道路摩擦系數(shù)測(cè)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(cè)試，測(cè)試速度可達(dá)24 km/h~96 km/h。
4.7剎車式摩擦系數(shù)測(cè)試儀
剎車式摩擦系數(shù)測(cè)試儀在行駛過(guò)程中，每間隔指定的距離自動(dòng)對(duì)測(cè)試輪剎車，剎車期間測(cè)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(guó)是抗滑能力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一，測(cè)試速度最高可達(dá)到110km／h。
5、結(jié)語(yǔ)
目前，用于檢測(cè)評(píng)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(guó)道路研究者在引進(jìn)國(guó)外方法和設(shè)備的同時(shí)，也要結(jié)合國(guó)內(nèi)道路狀況的實(shí)際，充分發(fā)揮各種檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)所在。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張超等.路基路面試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù).人民交通出版社，2004,12.
[2] 孫朝云.現(xiàn)代道路交通測(cè)試技術(shù).人民交通出版社，2000,9.
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