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浅析路面抗滑性能检测技术论文

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浅析路面抗滑性能检测技术论文

摘要：对国内外各种路面抗滑性能检测技术进行阐述，分析有关检测技术优劣势所在。

关键词：抗滑性能检测；构造深度；摩擦系数

1、概述

道路安全是道路使用者对道路的基本要求。随着公路行业的发展，道路等级不断提高，行车速度也越来越快。交通流与车速的大幅增加，使交通安全问题逐渐凸显。有关资料表明，路面的抗滑性能对道路安全的影响最大。因此准确、合理地评价路面的抗滑性能对于行驶安全性评价以及道路相关方案的制定具有重要意义。

路面抗滑性能测试方法可分为摩擦系数测定法和构造深度测定法。摩擦系数测定法主要有摆式仪法、单轮式横向力系数测试车法、双轮式横向力系数测试车法和动态旋转式摩擦系数测定仪法等。构造深度测定法主要有铺砂法、车载式激光构造深度仪法等。

2、路面抗滑性能要求

(1)沥青路面高速公路、一级公路、竣工验收抗滑指标《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）规定：

年平均降雨量

（mm）

交工检测指标值

横向力系数SFC

构造深度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、一级公路、竣工验收抗滑指标《水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40—2002）规定：

一般路段：1.1 mm≥TD≥0.7 mm

特殊路段：1.2 mm≥TD≥0.8 mm

(3)公路养护路面抗滑性能评价指标《公路技术状况评定标准》（JTG H20—2007）规定：

路面抗滑性能用路面抗滑性能指数（SRI）评价

式中：SFC ——横向力系数（Side-way Force Coefficient）

——标定系数，采用35.0；

——模型参数，采用28.6；

——模型参数，采用-0.105

3、构造深度测定方法介绍

3.1手工铺砂法

该方法被广泛用于检测路面的构造深度。其原理是将已知体积的细砂摊铺在所要测试路表的测点上，然后量取所铺砂的直径，计算砂的体积与面积，则二者之比即为构造深度TD。

手动铺砂法为定点测量，便于携带，结果直观，适用于沥青路而及水泥混凝上路而表而构造深度的测试，但受人为因素影响较大，且速率慢。

3.2电动铺砂法

该方法的原理及操作方式同手工铺砂法类似，只是采用了电动铺砂仪进行砂的摊铺，减少了人为因素造成的误差。

3.3激光构造深度仪

将中子源发射的许多束光线，照射到路表而的不同深度处，并用200多个二极管接受返回的光束，则可通过二极管被点亮的时间差算出所测路而的构造深度。

该方法测试速度快、精度高，且与铺砂法具有良好的相关性。

4、摩擦系数测试方法介绍

4.1 摆式仪法

摆式仪的摆锤底面装注橡胶滑块，摆锤从一定高度自上向下摆时，滑块面同试验表面接触。由于两者间的摩擦而损耗部分能量，使摆锤只能回摆到一定高度。表面摩擦阻力越大，回摆高度越小(即摆值越大)。测试指标即为摩擦摆值，其特点为定点测量，原理简单，不仅可以用于室内，而且可用于野外测试沥青路而及水泥混凝土路而的抗滑值。但受人为因素影响大，检测速度慢，只适用于一般公路不具备摩擦系数测定车时的抗滑性能检测。

4.2摩擦系数测定车测定路而横向力系数

摩擦系数测定车测定路面横向力系数。测试车上安装有两只标准试验轮胎，它们对车辆行驶方向偏转一定的角度。汽车以一定速度在潮湿路面上行驶时，试验轮胎受到侧向摩阻作用。此摩阻力除以试验轮上的载重，即为横向力系数。测试指标即为横向力系数，其特点为测试速度快，用于以标准的摩擦系数测试车测定沥青或水泥混凝土路面的横向力系数，结果可作为峻工验收或使用期评定路而抗滑能力使用。

4.3动态旋转式摩擦系数测试仪

动态旋转式摩擦系数测试仪采用库伦摩擦定律，即一定载荷W的轮胎和路面接触，并以一定速度V行进，轮胎会受到摩擦力F。测试这个力F，得到摩擦系数 DF=F/W 。

动态旋转式摩擦系数测试仪测试结果稳定性好，但测速慢，仅适合定点或小规模测量且现场测定需要交通控制。

4.4 GripTester道路摩擦系数检测系统

GripTester由英国Findlay Irvine公司生产。该产品被世界公路协会、国际民航组（ICAO）和美国联邦航空局（FAA）列入规范，可用于机场、公路的摩擦力检测。

GripTester直接连续测试用于计算摩擦系数的垂直力和摩擦阻力，测试结果精度高；自动控制洒水量，确保测试路表水膜厚度要求，用水量低。由于测试轮始终与行车方向一致，很好模拟了实际行车的'制动轮。测试速度可达65km/h或 95km/h。

4.5 SAFEGATE摩擦系数测试车

SAFEGATE摩擦系数测试车从瑞典引进，是从摆式仪基础上发展起来的测试仪器，用于测定纵向摩擦系数。测试车骑线行驶，下降测试轮到轮迹带，自带水箱、自动洒水。所测摩擦系数

FS =垂直轮载/纵向水平阻力

与摆式仪所测摆值关系为：BPN=0.96FS+5

4.6 动态摩擦系数测试仪(DFT)

动态摩擦系数测试系统(DFT)是一个以测试拖车、内置水箱和牵引车为一体的完整的精确的机场和道路摩擦系数测试系统。车内安装了一定数量的传感器，由电脑采集、处理数据，可以分别进行滚动摩擦系数roll和滑动摩擦系数slip的测试，测试速度可达24 km/h~96 km/h。

4.7刹车式摩擦系数测试仪

刹车式摩擦系数测试仪在行驶过程中，每间隔指定的距离自动对测试轮刹车，刹车期间测试轮在路面上滑动。根据传感器所记录的力，即可计算制动力系数。该设备在美国是抗滑能力测试标准设备之一，测试速度最高可达到110km／h。

5、结语

目前，用于检测评价路而抗滑性能的方法和设备有很多，但各种设备的研发和使用都有一定的适用条件。因此，我国道路研究者在引进国外方法和设备的同时，也要结合国内道路状况的实际，充分发挥各种检测方法的优势所在。

参考文献：

[1] 张超等.路基路面试验检测技术.人民交通出版社，2004,12.

[2] 孙朝云.现代道路交通测试技术.人民交通出版社，2000,9.

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