基于集料力学指标的沥青路面抗滑性能衰减模型

为了研究沥青路面抗滑表层抗滑性能衰减规律与粗集料力学指标之间的定量关系,利用小型四轮加速加载试验设备对3个级配、4种粗集料共12组沥青混合料的摩擦系数随着加载次数的衰减规律进行了试验。研究结果表明,沥青混合料级配主要影响沥青路面摩擦系数初始值,而对其摩擦系数的衰减规律(衰减幅度、衰减速率、衰减终值等)影响不显著;沥青混合料所用粗集料的力学指标(磨耗值、压碎值、磨光值)对沥青路面抗滑性能的衰减规律影响显著:压碎值、磨耗值越小,磨光值越大,其对应的沥青混合料摩擦系数的衰减速率越小,衰减幅度越小,衰减终值越小,反之亦然。最后建立了摩擦系数衰减规律与集料力学指标之间的定量关系模型。     

交通荷载对沥青路面抗滑性能衰减特征的影响

依托四川省内典型高速公路,在对其逐年交通量特征进行调研的基础上,分析了累计当量轴次与沥青路面抗滑性能的关系,进而研究了不同交通组成下路龄与沥青路面抗滑性能的规律性.结果表明,交通量以小型车辆为主时,沥青路面抗滑性能与路龄间基本服从反S曲线特征,在加铺罩面后的第2～3年衰减幅度较大;沥青路面抗滑性能与累计当量轴次间规律性不佳,车辆构成对沥青路面抗滑性能衰减规律有一定的影响,交通量以小型车辆为主时,路面养护维修措施实施时机可能不受路面抗滑性能指标的制约,但以大型车辆为主时,路面抗滑性能是主控指标之一.车辆荷载对沥青路面抗滑性能衰减规律影响的研究有助于从本质上认清其演化特征,为沥青路面智能化养护抉择和处治方案实施时机提供依据,提高车辆行驶安全性.     

基于大数据统计分析探讨影响沥青路面抗滑性能的因素

依托甘肃省高速公路路面技术状况数据库,结合笔者多年从事高速公路路面检测经验,总结分析影响沥青路面抗滑性能的主要因素,进而为控制和加强沥青路面抗滑性能提出了建议.沥青路面抗滑性能是车辆橡胶轮与路面表面接触后对车轮摩擦能力大小的表征,目前的规范中高速公路路面主要用构造深度、横向力系数作为规范表征指标.笔者长期从事甘肃省高速公路路面技术状况检测,掌握大量路面构造深度和横向力系数检测数据,所在单位依托大量路面检测数据成立了省级重点实验室.笔者基于大量数据信息,对路面抗滑性能进行了逐年统计分析、追踪观察,进而总结出了沥青路面抗滑性能的主要影响因素、不同阶段不同因素影响作用的变化及衰减特性,进而为提高路面抗滑性能提出建议.     

矿料分异处理对沥青混合料抗滑性能的影响

为了定量评价矿料分异处理对路面抗滑性能的改善效果,选择石灰岩和玄武岩2种抗磨性能差异较大的矿料做分异处理,建立了平均衰变速率(ADR)和平均波动幅度(AAF)2个指标,分别用来表征抗滑性能的衰减速率和波动剧烈程度.同时,基于ADR和AAF进一步定量分析了不同分异配比值对抗滑性能的影响.结果表明,分异化处理能够改善沥青路面的抗滑性能,加剧抗滑性能波动的剧烈程度,降低抗滑性能的衰变速率,延缓其衰变进程.但不同分异配比值对抗滑性能的影响截然不同,合理选择分异配比值,可以降低抗滑性能的衰减速率,生成新的纹理构造,从而显著地改善混合料的抗滑性能.     

采用最大峰值角分布率评价沥青混合料的抗滑耐久性

为了评价沥青路面的抗滑耐久性,自主研发了两套实验设备:其一:沥青路面激光轮廓检测仪,其二:加速加载搓揉试验机。结合这两套实验设备,采集0,2,4,6,8 h搓揉试验的车辙板表面轮廓并生成轮廓曲线,统计路表轮廓夹角分布规律,提出最大峰值角分布率来表征沥青路面的抗滑耐久性。结果表明,随着搓揉时间的增加,钝角变多,即最大峰值角分布率逐渐增大,这说明路表轮廓棱角变平,抗滑性能下降,GAC-13车辙板的抗滑性能衰减程度低于AC-13,并且GAC-13车辙板的初始及最终抗滑性能均优于AC-13。并将最大峰值角分布率与构造深度(MTD)及摆值(BPN)做相关性分析,结果显示相关性显著,因此取最大峰值角分布率来表征路面抗滑耐久性是合理准确的。在室内结合加速加载搓揉试验机,激光轮廓检测仪,形成一套采用最大峰值角分布率来评价沥青混合料的抗滑耐久性的方法,弥补现阶段沥青混合料设计阶段没有验证其抗滑耐久性的缺陷。     

城市道路沥青路面抗滑分析与设计

通过对沥青路面抗滑性能的分析，提出现行城市道路设计中提高沥青路面抗滑性能的措施；同时对两本不同的规范——《公路沥青路面设计规范》和《城市道路设计规范》在沥青路面抗滑技术指标上的对比，确定不同等级城市道路抗滑技术指标值。     

湿度-尾气共同作用对沥青混合料抗滑性能的影响

基于尾气排放在隧道沥青路面表面形成油膜进而导致路面抗滑性能快速衰减的工程背景,探究了湿度-尾气共同作用下沥青混合料抗滑性能的衰减规律及尾气油膜的形成机理。采用恒温恒湿养护箱及自制尾气处理系统对三种沥青混合料车辙板试件进行了不同湿度-尾气组合作用的模拟,并测试试件摆值用于表征试件的抗滑性能。除此之外,对有水（无水）尾气-沥青界面进行了分子动力学模拟,用以探究尾气油膜形成的微观机理。结果表明,在相对干燥和完全潮湿条件下,随着尾气处理时间的增长三种沥青混合料试件摆值呈现线性下降趋势,完全潮湿条件下尾气处理1h后OGFC混合料抗滑性能衰减幅度较其余两种混合料低近30%,OGFC混合料具有优异的抗滑性,并且在湿度-尾气共同作用下还具有良好的抗滑耐久性。尾气油膜导致的沥青混合料抗滑性能衰减难以自然消散且具有累积效应,是导致沥青混合料抗滑性能快速衰减的主要原因。尾气油膜主要形成在尾气排放后冷却的过程中,水分子主要存在于尾气分子附近0～5?范围内填充尾气分子间空隙,其自身较强的极性能够吸引尾气分子并有助于尾气在沥青分子表面的吸附。     

集料级配对沥青路面抗滑性能的影响

为了研究矿料级配对沥青路面抗滑性能的影响，采用室内模拟试验，对其5种不同走向、最大粒径的级配混合料的抗滑性能和抗滑指标的衰减规律进行了研究，并对其影响因素进行了分析。试验结果表明：4．75mm以上粗集料的质量含量和集料最大粒径对于路面的抗滑能力有很大影响，将Superpave技术的控制点和限制区概念引入混合料的级配设计，对于保持路面抗滑性能与耐久性能之间的平衡具有积极的意义；集料最大粒径的选择应充分结合层厚、温度等因素确定。     

基于接触应力集中的沥青路面抗滑性能评价研究

为了给抗滑表层沥青混合料级配设计提供参考,基于高精度压力胶片测试技术,开展不同搓揉时间下的胎/路接触应力分布特性研究。通过2种粗集料2种类型沥青混合料的对比,研究轮胎作用下沥青路面的抗滑性能衰减规律;并从接触力学的角度建立沥青路面抗滑性能评价指标。结果表明:轮胎与路面接触应力呈现显著的非均匀分布,主要包括有效接触面积与应力集中效应。初始状态下胎/路有效接触面积与应力集中主要与级配设计有关;而在搓揉过程中,随着路面构造的二次圧密与粗集料磨耗,有效接触面积持续增加,应力集中减少;应力集中分布度指标可以较好描述应力集中效应。分析表明,轮胎接触应力集中与路面摩擦系数呈现良好的线性关系。试验证明,骨架密实型级配与优质粗集料均有利于提高沥青路面抗滑耐久性能;而级配的影响更显著,磨耗层设计中应当给以重视。     

基于集料特性的沥青混合料长期抗滑性能衰减模型

为预测沥青混合料长期抗滑性能,采用小型加速加载试验仪对辉绿岩、玄武岩和石灰岩的3种GAC-13C沥青混合料进行长期抗滑性能衰减试验,进而对集料特性与长期抗滑性能进行灰关联分析,建立了基于集料特性的长期抗滑性能衰减模型.试验结果表明,GAC-13C沥青混合料的长期抗滑性能衰减速率逐渐减小直至趋于稳定;磨光值是长期抗滑指标的初始值和最终值的主要影响因素,压碎值是衰减速率的主要影响因素.     

基于接触应力集中的沥青路面抗滑性能评价

为了给抗滑表层沥青混合料级配设计提供参考,基于高精度压力胶片测试技术,开展不同搓揉时间下的胎/路接触应力分布特性研究。通过2种粗集料2种类型沥青混合料的对比,研究轮胎作用下沥青路面的抗滑性能衰减规律;并从接触力学的角度建立沥青路面抗滑性能评价指标。结果表明:轮胎与路面接触应力呈现显著的非均匀分布,主要包括有效接触面积与应力集中效应。初始状态下胎/路有效接触面积与应力集中主要与级配设计有关;而在搓揉过程中,随着路面构造的二次圧密与粗集料磨耗,有效接触面积持续增加,应力集中减少;应力集中分布度指标可以较好描述应力集中效应。分析表明,轮胎接触应力集中与路面摩擦系数呈现良好的线性关系。试验证明,骨架密实型级配与优质粗集料均有利于提高沥青路面抗滑耐久性能;而级配的影响更显著,磨耗层设计中应当给以重视。     

探究沥青路面抗滑性能测定评价方法

在公路的建设当中,要对沥青路面进行抗滑性能的测定,根据分形测量理论,分析可能影响沥青路面抗滑性能的因素,选用合适的测量工具进行抗滑性能的测量。根据测定的数据进行公路养护方案的选择,确保公路抗滑性能的稳定性,保证车辆行驶的安全。     

公路工程沥青路面抗滑性能检测方法的应用分析

在对公路工程进行施工时,由于沥青路面具有行车舒适度较高、平整性良好的特点,其应用越来越广泛。但是在沥青公路应用过程中,由于沥青路面抗滑性能不符合要求,会使交通事故发生率进一步增加,因此,为了使行车安全性进一步提高,检测单位应对沥青路面的抗滑性能进行检测,确保其符合通车要求。该文首先对沥青路面抗滑性能的主要检测方式进行总结,并对提高沥青路面抗滑性能的主要措施进行分析,随后以某工程为例,选择合理的检测方案对其进行检测。根据检测结果可知,该公路运行多年后的路面横向力系数、构造深度等指标均满足标准要求,沥青路面抗滑性能良好。     

基于区域三维纹理特征的路面抗滑性能评估

为实现路面抗滑性能非接触式测量,提出应用新型区域三维纹理特征来表征沥青路面形貌构造并评估路面抗滑性能.使用便携式高分辨率三维激光扫描仪采集不同类型沥青路面纹理数据,同时使用动态摩擦系数测试仪采集其路面抗滑性能数据,并分别使用70和15 km/h时的动态摩擦系数值代表高速与低速状态下的路面抗滑性能.通过相关性分析和多元线性回归,发现路面抗滑性能与多个区域三维纹理特征参数的共同作用有关.建立前馈神经网络预测模型,使用多个区域三维纹理特征参数预测高速与低速状态下的路面抗滑性能.结果表明,区域三维纹理特征参数对动态摩擦系数测试仪在70 km/h时测得的路面抗滑性能预测能力为77%,对15 km/h时测得的路面抗滑性能预测能力为69%,证实了区域三维纹理特征参数与路面抗滑性能之间存在非线性联系.     

不同温度下排水沥青混合料孔结构衰减规律研究

排水性沥青路面因具有排水、抗滑、降噪等功能,已经在许多国家得到了初步应用.但是,随着使用年限的增加,排水性沥青路面的孔隙率不断地衰减,使其逐步丧失了相比于传统沥青路面的优势.文章主要通过室内试验,研究马歇尔试件在不同温度作用下空隙率的变化及孔结构的衰减情况,从而模拟排水沥青路面在荷载作用下的孔结构衰减规律.     

关于沥青路面抗滑性能的几点看法

高速公路沥青路面抗滑性能是行车安全的重要保证,并且越来越受到人们的重视,通过对影响路面抗滑性能因素的分析,并结合沥青混合料室内试验,提出了提高路面抗滑性能的几点措施.     

沥青路面表面层抗滑性能影响因素及试验研究

分析影响沥青路面抗滑性能的因素及评价沥青路面抗滑性能的评价方法、指标和标准。结合某高速公路实体工程,通过室内试验重点比较SAC-16、SAC-13、AC-16、AC-13的表面构造深度、摆式摩擦系数在不同空隙率条件下的差别及变化规律。     

排水沥青路面表面强化技术对比

为了研究水性环氧乳化沥青和环氧树脂砂浆作为表面强化材料用于排水沥青路面表面强化技术,通过室内渗水试验、单面肯塔堡飞散试验、湿轮磨耗试验以及摆式摩擦系数测定试验研究表面强化对排水沥青路面渗水性能、抗飞散性能以及抗滑性能的影响,并依托西阜高速公路排水沥青试验段进行了排水沥青路面表面强化实体工程应用及效果评价。研究结果表明：排水沥青混合料表面强化后,渗水性能随之降低;其抗滑性能也略有降低;抗飞散性能提高较大。实体工程采用0.2 Kg/m²(0.02 g/cm²)的水性环氧乳化沥青和2 Kg/m²(0.2 g/cm²)的环氧树脂砂浆用量对排水沥青路面进行表面强化,表面强化后的排水沥青路面渗水系数有一定程度的损失,但在后期过程中,其渗水系数的衰减速率明显缓于普通排水沥青路面,表明其有一定的防空隙堵塞功能;其摩擦系数有所降低,但仍然表现出了良好的使用性能;表面强化后初期、3个月以及6个月后的排水沥青路面芯样的飞散损失均小于普通排水沥青路面,表明其提高了排水沥青路面抵抗飞散病害的能力。     

南方景区道路抗滑沥青路面路用性能试验

为了改善景区道路的安全性和抗滑性,分析了级配的类型和集料的种类对沥青混合料各项性能的影响,特别是对沥青混合料的抗滑性能的影响。结果表明,采用中粒式沥青混合料适合于高温地区道路的高温稳定性要求;采用空隙率小于5%的密实混合料级配适合于湿润多雨气候条件下的沥青路面水稳性的要求。为了改善陡坡路段沥青路面抗滑性能,级配中应该增加粒径大于4.75 mm的粗集料的含量。     

花岗岩沥青路面抗滑层抗滑性能及耐久性试验研究

为了研究如何利用地材花岗岩作为抗滑材料,设计出一种具有良好的抗滑构造和抗滑耐久性的级配形式,并有针对性地评价此种级配形式的抗滑性能,采用基于CAVF法和断级配设计理论设计出的一种新型级配GGAC-13,并利用自主研发的搓揉试验装置和激光构造检测仪作为评价其抗滑性能的方法,基于室内试验和试验段展开与传统级配AC-13C的对比试验研究,试验结果表明:搓揉试验机以及激光构造测试仪能够很好地模拟并测试出真实路面的抗滑衰减情况,对抗滑性能及耐久性进行综合评价;GGAC-13级配很好地克服了AC-13C级配的缺点,具有良好的抗滑性能和耐久性。