淺析路面抗滑性能檢測技術論文

　　摘 要：對國內外各種路面抗滑性能檢測技術進行闡述，分析有關檢測技術優劣勢所在。

　　關鍵詞：抗滑性能檢測；構造深度；摩擦系數

　　1、概述

　　道路安全是道路使用者對道路的基本要求。隨著公路行業的發展，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。有關資料表明，路面的抗滑性能對道路安全的影響最大。因此準確、合理地評價路面的抗滑性能對于行駛安全性評價以及道路相關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測定法和構造深度測定法。摩擦系數測定法主要有擺式儀法、單輪式橫向力系數測試車法、雙輪式橫向力系數測試車法和動態旋轉式摩擦系數測定儀法等。構造深度測定法主要有鋪砂法、車載式激光構造深度儀法等。

　　2、路面抗滑性能要求

　　(1)瀝青路面高速公路、一級公路、竣工驗收抗滑指標《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50—2006）規定：

　　年平均降雨量

　　（mm）

　　交工檢測指標值

　　橫向力系數SFC

　　構造深度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、竣工驗收抗滑指標《水泥混凝土路面設計規范》（JTG D40—2002）規定：

　　一般路段：1.1 mm≥TD≥0.7 mm

　　特殊路段：1.2 mm≥TD≥0.8 mm

　　(3)公路養護路面抗滑性能評價指標《公路技術狀況評定標準》（JTG H20—2007）規定：

　　路面抗滑性能用路面抗滑性能指數（SRI）評價

　　式中：SFC ——橫向力系數（Side-way Force Coefficient）

　　——標定系數，采用35.0；

　　——模型參數，采用28.6；

　　——模型參數，采用-0.105

　　3、構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造深度。其原理是將已知體積的細砂攤鋪在所要測試路表的測點上，然后量取所鋪砂的直徑，計算砂的體積與面積，則二者之比即為構造深度TD。

　　手動鋪砂法為定點測量，便于攜帶，結果直觀，適用于瀝青路而及水泥混凝上路而表而構造深度的測試，但受人為因素影響較大，且速率慢。

　　3.2電動鋪砂法

　　該方法的原理及操作方式同手工鋪砂法類似，只是采用了電動鋪砂儀進行砂的攤鋪，減少了人為因素造成的誤差。

　　3.3激光構造深度儀

　　將中子源發射的許多束光線，照射到路表而的不同深度處，并用200多個二極管接受返回的光束，則可通過二極管被點亮的時間差算出所測路而的構造深度。

　　該方法測試速度快、精度高，且與鋪砂法具有良好的相關性。

　　4、摩擦系數測試方法介紹

　　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，滑塊面同試驗表面接觸。由于兩者間的摩擦而損耗部分能量，使擺錘只能回擺到一定高度。表面摩擦阻力越大，回擺高度越小(即擺值越大)。測試指標即為摩擦擺值，其特點為定點測量，原理簡單，不僅可以用于室內，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測定車時的抗滑性能檢測。

　　4.2摩擦系數測定車測定路而橫向力系數

　　摩擦系數測定車測定路面橫向力系數。測試車上安裝有兩只標準試驗輪胎，它們對車輛行駛方向偏轉一定的角度。汽車以一定速度在潮濕路面上行駛時，試驗輪胎受到側向摩阻作用。此摩阻力除以試驗輪上的載重，即為橫向力系數。測試指標即為橫向力系數，其特點為測試速度快，用于以標準的摩擦系數測試車測定瀝青或水泥混凝土路面的橫向力系數，結果可作為峻工驗收或使用期評定路而抗滑能力使用。

　　4.3動態旋轉式摩擦系數測試儀

　　動態旋轉式摩擦系數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，輪胎會受到摩擦力F。測試這個力F，得到摩擦系數 DF=F/W 。

　　動態旋轉式摩擦系數測試儀測試結果穩定性好，但測速慢，僅適合定點或小規模測量且現場測定需要交通控制。

　　4.4 GripTester道路摩擦系數檢測系統

　　GripTester由英國Findlay Irvine公司生產。該產品被世界公路協會、國際民航組（ICAO）和美國聯邦航空局（FAA）列入規范，可用于機場、公路的摩擦力檢測。

　　GripTester直接連續測試用于計算摩擦系數的垂直力和摩擦阻力，測試結果精度高；自動控制灑水量，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，很好模擬了實際行車的'制動輪。測試速度可達65km/h或 95km/h。

　　4.5 SAFEGATE摩擦系數測試車

　　SAFEGATE摩擦系數測試車從瑞典引進，是從擺式儀基礎上發展起來的測試儀器，用于測定縱向摩擦系數。測試車騎線行駛，下降測試輪到輪跡帶，自帶水箱、自動灑水。所測摩擦系數

　　FS =垂直輪載/縱向水平阻力

　　與擺式儀所測擺值關系為：BPN=0.96FS+5

　　4.6 動態摩擦系數測試儀(DFT)

　　動態摩擦系數測試系統(DFT)是一個以測試拖車、內置水箱和牽引車為一體的完整的精確的機場和道路摩擦系數測試系統。車內安裝了一定數量的傳感器，由電腦采集、處理數據，可以分別進行滾動摩擦系數roll和滑動摩擦系數slip的測試，測試速度可達24 km/h~96 km/h。

　　4.7剎車式摩擦系數測試儀

　　剎車式摩擦系數測試儀在行駛過程中，每間隔指定的距離自動對測試輪剎車，剎車期間測試輪在路面上滑動。根據傳感器所記錄的力，即可計算制動力系數。該設備在美國是抗滑能力測試標準設備之一，測試速度最高可達到110km／h。

　　5、結語

　　目前，用于檢測評價路而抗滑性能的方法和設備有很多，但各種設備的研發和使用都有一定的適用條件。因此，我國道路研究者在引進國外方法和設備的同時，也要結合國內道路狀況的實際，充分發揮各種檢測方法的優勢所在。

　　參考文獻：

　　[1] 張超等.路基路面試驗檢測技術.人民交通出版社，2004,12.

　　[2] 孫朝云.現代道路交通測試技術.人民交通出版社，2000,9.

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