基于多因素耦合作用的路面抗滑性能衰变规律研究.pdf

文章编号:():./.基于多因素耦合作用的路面抗滑性能衰变规律研究贾皓杰(山西省交通建设工程质量检测中心(有限公司)太原市)摘 要:采用单轮式横向力系数测试仪对不同路表材料的 段高速公路(分别为 的 段、的 段、的 段)每隔半年进行 次抗滑性能跟踪检测分析抗滑性能与通车时间、累计轴载作用次数的关系比较抗滑性能在累计轴载作用次数、沥青混合料级配、粗集料磨光值()等多因素耦合作用下的衰变规律给出 、路面抗滑性能衰变规律预测模型 关键词:抗滑性能累计轴载作用次数耦合作用沥青混合料级配粗集料磨光值()中图分类号:.文献标识码:目前国内对路面抗滑性能衰变的研究较少考虑因素比较局限且以室内试验为主 虽有研究人员通过现场试验进行了抗滑性能衰变规律的研究但未充分考虑路表材料的影响使得抗滑性能预测模型存在一定的局限性抗滑性能受温度、通车时长、路表材料、环境、交通荷载等多种因素共同影响因此开展关于路面抗滑性能衰变规律的研究可为提升路面抗滑性能决策分析提供科学依据 研究方法选取路表材料为 的 段高速公路(不同高速)、的 段高速公路(同一高速)、的 段高速公路(同一高速)依次命名为路段 路段 查阅不同路段粗集料磨光值()及施工阶段相应路段当日沥青混合料级配路段具体信息见表 表 路段信息路段公路名称路表材料通过下列筛孔()的质量百分率/.粗集料磨光值()平阳高速.同源高速.五盂高速.临离高速.忻阜高速 标.忻阜高速 标.忻阜高速 标.赤朝高速 标.赤朝高速 标.通过现场调查结合计重收费数据统计试验路段跟踪检测时段的累计轴载作用次数采用单轮式横向力系数测试仪每隔半年对抗滑性能进行跟踪检测每次对每路段检测 遍经温度、速度修正后统计每遍代表值取第 遍代表值的平均值作为当次相应路段抗滑性能检测结果分析抗滑性能分别与通车时间、累计轴载作用次数的关系同时分析抗滑性能在累计轴载作用次数、沥青混合料级配、粗集料磨光值()等多因素耦合作用下的衰变规律给出不同材料路面抗滑性能衰变规律预测模型 结果分析.抗滑性能与通车时长的关系分别对路段 路段 抗滑性能跟踪检测 次结果见表 随着通车时长的增长路段 路段 抗滑性能衰变率集中分布在.之 年 第 期 北方交通表 抗滑性能跟踪检测结果路段通车时长/横向力系数检测结果 衰变量/路段通车时长/横向力系数检测结果 衰变量/.间各路段抗滑性能衰变与通车时长相关性集中在.之间为分析更多路表材料、路段抗滑性能衰变规律综合分析所有路段抗滑性能衰变规律结果见图 同种材料不同路段 衰变规律见图 同一路段衰变规律见图 同一路段衰变规律见图 图 路段 路段 抗滑性能衰变规律通过图 图 可以得知对不同路段、不同路表材料进行综合分析时抗滑性能衰变与时间的关系并不明显同一路段不同试验段抗滑性能衰变与时间有一定的关系 其中 相关性达到 相关性为.抗滑性能与累计轴载作用次数的关系通过抗滑性能与通车时间的关系分析可知各路段抗滑性能衰变与时间有一定的相关性但是不图 抗滑性能衰变规律图 抗滑性能衰变规律图 抗滑性能规律同路段不同路表材料、不同路段同种路表材料抗滑性能衰变与时间相关性并不大抗滑性能的衰减实质是因车辆累计作用产生所以需进一步分析抗滑性能衰变与累计轴载作用次数的关系通过现场调查结合统计计重收费数据得到不同路段当次抗滑性能跟踪检测时累计轴载作用次数见表 由表 数据可以得知随着累计轴载作用次数的增加各路段抗滑性能衰变与累计轴载作用次数相关性均达到.以上较只考虑通车时长情况下的相关性有明显提高同时对所有路段、不同高速同种材料、同一高速不同路段同一材料试验段进行抗滑性能衰变规律分北方交通 年 第 期表 累计轴载作用次数与抗滑性能跟踪检测结果路段累计当量轴载作用次数()横向力系数检测结果 相关系数()路段累计当量轴载作用次数()横向力系数检测结果 相关系数().析得知不同高速相同路表材料、不同高速不同路表材料抗滑性能衰变与累计轴载作用次数关系并不明显同一高速不同路段相同路表材料抗滑性能衰变与累计轴载作用次数有一定的关系其中 相关性为.相关性为.与只考虑通车时长情况下的相关性基本一致.受多种因素耦合影响下的抗滑性能衰变规律抗滑性能受宏观纹理、微观纹理共同影响宏观纹理主要与集料嵌挤作用有关微观纹理与集料表面构造有关但对于运营公路通过得到集料间的嵌挤作用及集料表面构造建立路面抗滑性与其关系的可行性不大即便得到相应关系在对抗滑性能预测时去实测集料间的嵌挤作用及集料表面构造不太现实通过查阅施工阶段相应路段当日沥青混合料级配来表征宏观构造微观构造采用原材料粗集料磨光值()表征结合累计轴载作用次数()分析抗滑性能的衰变规律沥青混合料级配表征:为了对沥青混合料级配类型进行科学表达借助美国学者 .和.在研究抗车辙沥青混合料过程中建立的级配表征模型即级配中填充料的重量与嵌挤料的重量之比 一般将粒径小于.的集料作为填充料见式():()式中:为填充料的重量与嵌挤料的重量之比为填充料的重量为混合料的总重量粗集料磨光值()通过查阅原材料试验得到 在实现对沥青混合料级配的科学表达的基础上结合车辆轴载作用次数及抗滑性能跟踪检测结果分析抗滑性能在沥青混合料级配、粗集料磨光值、车辆累计轴载作用共同影响下的衰变规律 各路段级配中填充料的重量与嵌挤料的重量之比 的结果见表 表 填充料的重量与嵌挤料的重量之比 路段/.将、作为自变量抗滑性能跟踪检测结果作为因变量分析自变量、因变量关系及相关性对所有路段分析将所有路段、作为自变量以 为因变量进行回归分析发现相关性较低相关性系数为.将路表材料为同种材料的、数据作为自变量以 跟踪检测结果为因变量分别对、分析可以得知采用多变量耦合作用进行抗滑性能衰变规律分析相关性均高于采用单一变量时的结果同种路表材料无论同一路段还是不同路段均有很好的相关性 相关系数可达到.同一高速不同标段可达到.同一高速不同标段可达到.不同路表材料抗滑性能预测模型见表 表 不同路表材料抗滑性能预测模型路表材料回归公式相关性 .结论通过分析抗滑性能在通车时长、累计轴载作用次数及多因素耦合作用下的衰变规律得出如下结论:()单独一个试验段抗滑性能衰变与通车时长、累计轴载作用次数均有很好的相关性且采用累计轴载作用次数作为自变量时相关性更好可以达到.以上 年 第 期 贾皓杰:基于多因素耦合作用的路面抗滑性能衰变规律研究()同一高速不同试验段抗滑性能衰变与通车时长、累计轴载作用次数有着一定的相关性其中 相关性分别为.、.相关性分别为.、.()采用级配类型()、粗集料磨光值()结合车辆累计轴载作用次数()作为自变量分析时得到不同材料抗滑性能预测模型如下:.:.:.参考文献 李晓龙蔡春兵刘宗祥等.基于不同路表状态下加速磨耗试验的沥青路面抗滑性能衰变研究.交通科技():.王振华张勇杨雷.沥青路面材料抗滑性能衰变规律研究.公路交通科技(应用技术版)():.沙振勇徐暘关宏信等.新建沥青混凝土路面抗滑性能预测方法.公路():.(.)()().()(上接第 页)./.北方交通 年 第 期