覆冰条件下路面摩擦特性与试验研究

覆冰条件下路面行车性能下降极易诱发交通安全问题,引发交通事故的根本原因是胎面-路面接触界面的摩擦性能的改变。该文根据路表构造深度特征,理论分析薄层冰路面、厚层冰路面条件下摆值的适用性,并于陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室开展室内模拟试验,利用维萨拉遥感道面状态传感器、摆式仪采集不同覆冰路面结构的冰层厚度、冰层表面温度及摆值,分析覆冰路面摩擦性能的影响因素,通过回归分析方法建立薄层冰路面摩擦系数与冰层厚度、厚层冰路面摩擦系数与冰层表面温度的关系模型。结果表明:薄层冰路面摆值与冰层厚度间呈二次函数关系;对于厚层冰路面,其摆值与冰层表面温度亦呈二次函数关系。     

恶劣气象条件对路面湿滑系数的影响研究

为了研究湿滑系数与路面抗滑性能的表征关系,确定湿滑系数的应用范围,研究了不同积水深度、不同积雪厚度和不同结冰厚度恶劣气象条件下路面湿滑系数以及路面抗滑性能的变化情况;建立了湿滑系数与积水深度、积雪厚度及结冰厚度的关系曲线,确定了湿滑系数与摩擦系数的相关性。研究结果表明:湿滑系数随着积水深度、积雪厚度及结冰厚度的增加而逐渐减小,湿滑系数越大,路面抗滑性能越好;反之,路面抗滑性能越差;实测湿滑系数的变化范围为0.80~0.10,并根据湿滑系数的变化将路面抗滑性能分为良好、一般、较差和很差共4个等级,从Ⅰ~Ⅳ级路面抗滑性能逐渐降低。验证了可以采用湿滑系数来表征路面抗滑性能的可行性。     

不同路面状况对路面摩擦系数影响的试验研究

研究人员利用摆式仪测量了不同路面类型(新、旧两种AC-16沥青路面,以及SMA-16和OGFC-13两种沥青路面试块),在不同路面温度(-30～35℃)、不同湿滑情况(干燥、潮湿、湿润、结冰)、不同污染物覆盖(砂粒、泥土),及其组合状况下的摩擦系数,深入分析了不同路面状况对摩擦系数的影响。研究认为:路面温度、水膜、砂粒(泥土)等路面状况的改变,都可能导致路面摩擦系数的显著变化。温度的下降会使干燥路面的摩擦系数随着下降;路面摩擦系数会随着水膜的出现而显著下降;路面湿润条件下,路面出现泥土将使摩擦系数大幅下降;在冰面铺撒适量砂粒能够显著的增加路面摩擦系数。     

冰雪路面摩擦系数的影响因素研究

冬季道路的表面通常覆盖着多层积雪,重交通量的路段积雪较薄,其厚度一般不足几厘米。积雪状态的变化直接影响着路面安全性,冰雪使路面变得非常湿滑,湿滑的路面条件由多种类型的积雪引起,本研究同时测量了冰面轮胎的静摩擦系数与动摩擦系数。     

基于激光扫描技术的粗集料纹理粗糙度评价

采用高精度激光位移传感器对不同粗集料的轮廓进行纹理测试,建立摩擦系数和磨光值之间的联系,揭示路面抗滑性能衰减过程中粗集料形貌变化特性。结果表明:辉绿岩与玄武岩集料表面分形维数值较高,花岗岩集料轮廓分维值最小;粗集料表面摩擦系数与表面轮廓分形维数值之间呈线性正相关关系;粗集料纹理随着磨损时间增加呈现单调衰减状态,路面磨耗层粗集料在条件允许下应优先考虑玄武岩与辉绿岩集料。     

刻槽填充弹性铺装路面破冰及抗滑性能评价

为了验证不同填筑高度和不同环境下的刻槽填充弹性铺装路面的破冰性能和抗滑性能,文章开展刻槽填充路面的室内破冰试验和摩擦系数测试.首先通过理论分析,明确了刻槽填充路面的破冰机理.然后通过室内破冰试验,研究填充材料在高于、平齐和低于沥青路面表面的三种填筑高度和不同冰层厚度下的刻槽填充路面破冰性能.最后通过摆式摩擦系数测试,验...     

湿滑条件下基于真实纹理道面的机轮着陆滑水行为解析

湿滑条件下的着陆滑跑是航空事故的高发区。为较为真实地反映湿滑条件下机轮的滑跑行为，需要建立包含真实道面纹理特征的滑跑模型。在提取真实道面形貌特征的基础上，通过解析湿滑条件下的机轮滑跑行为进一步反算其遵循的摩擦关系，以获得更加接近真实条件的摩擦模型；然后运用欧拉-拉格朗日（CEL）算法建立基于真实纹理形貌特征的道面-水膜-轮组的流固耦合模型，以摩擦因数、动水压力为分析指标来探讨速度、滑移率、水膜厚度以及道面类型对机轮滑水行为的作用规律，进而为提高飞机着陆的安全性提供理论参考。研究结果表明：A320型飞机着陆可能滑漂的危险区段为刚刚着陆阶段，随着速度的降低，道面支撑力会逐渐增大，而动水压力将逐渐减小；随着滑移率的增加，动水压力呈现出先减小后增大的趋势，当滑移率为0.15时，动水压力达到最小；关于水膜厚度的影响，水膜厚度小于3 mm时不会发生滑漂，而水膜厚度大于10 mm时极可能发生滑漂；当水膜厚度为7 mm时动水压力与飞机滑行速度、滑移率的相关性较大，可视为机轮发生滑漂的临界状态；最后，在其他条件一致的情况下，各道面类型的抗滑性排序为SMA > OGFC > AC > 平滑道面。因此，湿滑条件下，控制飞机着陆的初始速度和滑移率是减小航空事故、提高机场安全运行的有力保障。     

路面湿滑指数开发及其在交通运行管理中的应用

研究人员提出了路面湿滑指数的概念,基于大量研究成果给出了路面湿滑指数的分级和阀值,建立了路面实际摩擦系数和路面湿滑现象描述间的联系。基于停车视距理论分析,提出湿滑路面条件下自由流车速的确定方法,结合通行能力速度——流量关系的研究成果,进而建立不同路面湿滑条件、特定交通流量下推荐限速值的确定方法。在本文研究成果的基础上,给出了路面湿滑指数在高速公路可变限速控制和发布在途驾驶员行车建议与警告信息方面的应用。     

大型公路隧道防火沥青面层的设计

通过室内性能试验与模拟燃烧试验对水泥混凝土、AC、SMA和OGFC几种路面材料的路用性能、沥青含量和防火性能进行对比分析。研究结果表明,利用高粘度改性沥青配制的OGFC-13动稳定度达到7000次/mm以上,飞散损失仅为4.25%,构造深度在1.7mm以上,结构稳定,抗滑性能好;同时OGFC面层沥青用量少,其大空隙率结构可有效控制汽油燃烧的火势,防火性能甚至优于水泥混凝土路面。用高粘度改性沥青配制的OGFC更适于作为大型公路隧道沥青面层材料。     

沥青路面纵向抗滑性能影响因素试验研究

在对路面抗滑性能影响因素进行理论分析的基础上,应用Griptester对沥青路面纵向抗滑性能的影响因素进行了试验研究,分析了行车速度、水膜和路面微观构造对路面纵向摩擦系数的影响,并探讨了各影响因素在不同条件下对路面纵向抗滑性能的影响特性。     

OGFC路面降噪特性研究

为了研究开级配排水式磨耗层路面（OGFC）的降噪特性,通过声级仪对采用胶粉改性沥青的OGFC路面和普通改性沥青的密集配路面在不同车型、车速、车况下进行噪声现场测试。结果表明,OGFC路面比普通密集配路面降噪量最高可达8．9dB。同时用驻波管法对两种路面的试样在不同厚度条件下测定其吸声系数,发现采用厚度为4cm的OGFC路面可获得最大的降噪效果。得出采用胶粉改性沥青厚度为4cm的开级配排水式磨耗层作为低噪声路面具有比较好的降噪特性。     

水泥混凝土路面抗滑性能变化规律探讨

路面应具有保障行车安全的功能,而这主要取决于路面的抗滑性能。反应路面抗滑能力的重要技术指标是路面的摩擦系数和构造深度。抗滑构造、路面湿度、行车速度和构造深度是影响摩擦系数的重要因素。通过测试多条水泥混凝土道路路面的摩擦系数和构造深度,经过数据分析研究得出,刻槽抗滑构造的路面抗滑稳定性高于拉毛构造,路面摩擦系数随速度增加线性下降;水泥混凝土道路在使用1~4 a内,高速行驶时的摩擦系数受路龄影响下降较多,而到7~10 a时,低速时的摩擦系数随路龄增加下降的较多;摩擦系数下降百分率受构造深度影响,随构造深度增大而增加,只有合适的构造深度才能有最好的抗滑性能。     

水泥混凝土路面抗滑性能变化规律探讨

路面应具有保障行车安全的功能,而这主要取决于路面的抗滑性能。反应路面抗滑能力的重要技术指标是路面的摩擦系数和构造深度。抗滑构造、路面湿度、行车速度和构造深度是影响摩擦系数的重要因素。通过测试多条水泥混凝土道路路面的摩擦系数和构造深度,经过数据分析研究得出,刻槽抗滑构造的路面抗滑稳定性高于拉毛构造,路面摩擦系数随速度增加线性下降;水泥混凝土道路在使用1-4 a内,高速行驶时的摩擦系数受路龄影响下降较多,而到7-10 a时,低速时的摩擦系数随路龄增加下降的较多;摩擦系数下降百分率受构造深度影响,随构造深度增大而增加,只有合适的构造深度才能有最好的抗滑性能。     

废旧橡胶颗粒沥青混合料抗滑性能的研究

通过摆式摩擦系数仪和铺砂法分别检测了成型板式试件的摩擦系数和构造深度,对五种级配对应的摩擦系数、构造深度进行试验研究。研究认为,将橡胶颗粒添加到路面中可以改善路面的抗滑性,橡胶颗粒的掺量越多,路面的抗滑性能越好。外掺法获得的沥青混合料的抗滑性能要优于内掺法的。此外,可通过控制关键筛孔4.75的通过率来调控混合料的抗滑性能。     

宏观形貌对沥青路面黏性滑水的影响分析

为研究宏观构造对潮湿沥青路面抗滑性能的影响,引入宏观形貌概率正态分布模型,构建潮湿路面-车轮相互作用下的动水压力解析方程及数值解算方法;并将分布模型与现行的路面抗滑指标MTD相联系。在此基础上,以黏性动水压力为基本指标,分析潮湿工况下, AC-13、SMA-13及OGFC-13这3类路型的路面抗滑性能。计算表明,潮湿路面薄层水膜条件下的黏性滑水不完全等同于积水路面条件下的惯性滑水,其胎下动水压分布沿行驶方向显现出非线性变化的特征,且在胎面临近完全接触区边界附近达到峰值后迅速衰减;同时,黏性滑水产生的承载力随行驶速度呈线性增长。另一方面,黏性滑水产生的动水压力与水膜厚度和路面构造深度的比值相关:当路面水膜厚度h在0～3σ之间,动水压力明显随水膜增厚而减小、随构造深度的增加而减小;当路面水膜厚度大于3σ或构造深度足够大时,水膜厚度和构造深度的影响将随之减弱。     

沥青路面抗滑性能定量评价的分形方法

采用离散型外露尺寸函数研究了沥青混合料表面微观凸凹的随机分布特征,并根据统计自相似性原理推导了路面微观凸凹的外露尺寸函数的计算公式和级配分维数值的计算方法.利用该方法计算了AK-16A和开级配抗滑磨耗层(OGFC)不同级配路面的外露尺寸函数值;并用摆式摩擦仪对相应级配的车辙板进行试验,确定了混合料表面纹理对应的抗滑系数.结果表明:沥青混合料级配不同,其路面微观凸凹的分维数值也不同;分维数值越大,外露尺寸函数的指数值越大,抗滑性能越高;外露尺寸函数的指数值越小,抗滑性能越低;微观凸凹分维数值与路面抗滑性能具有单调递增的一致相关性.     

湿滑路面车辆防滑预警

湿滑路面是一种常见的行车环境,由于这种行车环境的特殊性,导致交通事故的发生率大为提高。针对湿滑路面轮胎临界滑水车速的研究,是一种帮助驾驶员降低发生交通事故的有效行径。影响湿滑路面临界滑水车速的条件有水膜厚度、行驶车速、轮胎状况等。为了更好保证驾驶员的生命和财产安全,通过对车辆进行防滑预警研究可以更为高效明了的为驾驶员安全驾驶提供保障。     

不同结构类型沥青路面路用性能对比研究

不同结构类型沥青路面会产生不同的使用效果.文章通过对AC、SMA与OGFC三种典型结构类型沥青路面的透水系数与路用性能进行测试分析.结果显示:OGFC结构类型具有良好的排水性能,SMA与AC相比偏差；SMA的路用性能最优,而OGFC的低温与水稳定性能较差；不同结构类型的排水性能与路用性能基本呈现反相关的规律.     

广东地区高速公路养护工程表层沥青混合料抗滑性能评价

在调研广东地区高速公路养护工程表层沥青混合料抗滑性能检测数据的基础上,采用《公路路基路面现场测试规程》中的横向力系数指标,从初始抗滑性、抗滑耐久性、抗滑稳定性三个方面,评价微表处、AC16、Novachip的抗滑性能。结果表明:抗滑性能优劣排序为Novachip AC16 微表处。     

基于室内加速磨耗试验的SMA-13抗滑衰变规律研究

为研究SMA-13沥青混合料的抗滑衰变规律,对比分析了路面摩擦系数以及宏观构造这两个表征,并且对于沥青路面抗滑性能的检测方法以及指标进行了观察,在此基础上,采用自研的路面材料加速磨耗测试仪,对SMA-13混合料进行加速磨耗试验,通过摆式摩擦仪和人工铺砂法,分别测试了不同程度加速磨耗试验后的SMA-13混合料试件的摩擦系数和构造深度,进而研究SMA-13的抗滑衰变规律,结果表明:SMA-13混合料的构造深度与摩擦系数具有良好的相关性,在荷载作用初期,构造深度和摩擦系数衰减较快,后期趋于稳定。表明SMA路面的抗滑性能衰减主要发生在路面通车1~2 a的早期阶段,后期趋于稳定。采用对数法进行拟合,建立了摩擦系数和构造深度的相关性模型,将室内试验结果与工程实践进行对比,进一步验证了SMA-13沥青混合料及其路面抗滑性能的衰变规律。