特稿

<正>我国大约有3/4的国土属于冬季积雪地区,每年冬季除了降雪,降雨或空气潮湿时,较低的气温也会使水分在路表及一定构造深度内迅速结冰,再经过车辆碾压逐渐密实,形成强度很大的冰层。据统计,路面结冰成为冬季交通事故频发的首要因素,危害道路交通安全,给人民财产及生命安全造成重大隐患。由于路面具有一定的构造深度及较高的表面能,冰层与路     

防覆冰改性沥青的制备与性能研究

<正>0引言中国大约有3/4的国土属于冬季积雪地区,路面结冰成为交通事故频发的首要因素,给人民财产及生命安全造成重大隐患[1]。冬季降雨或空气潮湿时,较低的气温会使在路表及一定构造深度内的水分迅速结冰,再经过车辆碾压逐渐密实,形成强度很大的冰层。由于路面具有一定的构造深度及较高的表面能,冰层与路表黏结紧密[2],难以     

沥青路面除冰雪技术研究进展

<正>0引言中国大约有3/4的国土属于冬季积雪地区,路面结冰成为交通事故频发的首要因素,危害道路交通安全,给人民财产及生命安全造成重大隐患[1]。冬季降雨或空气潮湿时,较低的气温会使水分在路表及一定构造深度内迅速结冰,再经过车辆碾压逐渐密实,形成强度很大的冰层。由于路面具有一定的构造深度及较高的表面能,冰层与路表黏结紧密,难以通过机械或者人工清除。虽然撒布融雪剂     

路面低模量弹性铺装层设计及破冰性能研究

冬季道路结冰,造成路面摩阻力下降,使行车安全受到很大影响。为了能够以低碳、环保的方式解决冬季道路结冰问题,该文提出了一种新的路面结构方式:低模量弹性路面。由力学分析可知,若与冰接触的面层采用超低模量材料,则对于冰层最易破坏点位的拉应变将会提高很多,通过温度、荷载、冰层厚度和弹性铺装层厚度等影响因素的分析,表明在冬季温度低、冰层厚的地区如采用超弹性路面,则能够实现BZZ-100标准荷载下的自破冰;冬季气温稍高、冰层较薄的地区,则能够实现小汽车自破冰。同时通过室内试验验证,低模量弹性路面比沥青基材路面,自破冰效果良好,具有一定的可行性。     

浅谈凝冰状态下粗糙路面抗滑效果

路面抗滑性能对行车安全非常重要,除了在一般情况下具有良好的抗滑性能之外,冬季多雨结冰的路面也要具备良好的抗滑性能。利用粗糙路面不同的构造深度进行了破冰效果的对比试验,发现宏观构造较好的路面能弥补薄冰对路表构造深度的损失,且在行车碾压时,水平力的作用使结冰层很快被磨耗掉,增加了制动效果而达到了凝冰路面抗滑的目的。     

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。     

橡胶颗粒对沥青混合料性能的影响

废旧轮胎产生的橡胶材料,对环境具有较大的污染,将其加入沥青混合料中,可改善沥青混合料的性能,铺筑而成的弹性沥青路面,耐久性强,可在一定程度上减少噪声危害。将大粒径的橡胶颗粒加入沥青路面材料中,能抑制路面结冰,降低冬季因路面打滑造成的交通事故概率,研究表明:在温度不低于-14℃、冰层厚度不超过10mm时,破冰效果显著。     

光纤式结冰传感器探测沥青路面结冰过程

采用光纤式结冰传感器,利用凝冰实验室和高低温试验箱模拟路面结冰环境,测得了不同降水温度和路面温度条件下的路面结冰厚度和结冰完成时间以探测沥青路面的结冰过程.试验研究表明:采用光纤式结冰传感器测得电压-时间曲线主要分为2种类型,与结冰的厚度有关;路面结冰完成时间整体上随着路面温度的降低而减少,2℃以下的雨水温度在约-2℃的路面温度情况下,形成1 mm冰所需要的时间基本不超过10 min,能覆盖沥青路面的构造深度;结冰完成时间整体上随雨水温度增大而上升,4℃雨水在路面温度处于-1～-3℃条件下,形成6 mm以下冰的时间不会超过30 min.     

不同因素对路表冰层冻粘强度的影响分析

针对目前国内道路冬季积雪结冰只能封闭交通或依靠融雪剂的问题,采用试验的方法,以冰层冻粘强度为评价指标,结合不同载体、同一载体不同冻结时间和冰层厚度几个不同因素,分析了其对冰层冻粘强度的影响。结果表明:在同一冰层厚度、相同冻结时间及相同冻结温度的条件下,以亲水性好的水泥混凝土作粘结面的冰层冻粘强度要较以憎水性好的橡胶混凝土作粘结面的冰层冻粘强度大。而在相同载体的条件下,冰层的冻结时间与厚度对冻粘强度几乎没有影响。从而可以判断采用憎水性的路面材料具有减粘、防粘的作用。     

SMA路面结冰规律与预警阈值研究

道路结冰威胁行车安全,引发交通事故,造成重大损失。路面结冰对于道路交通安全的影响主要体现在路面摩擦因数的降低上,为准确预测结冰时机,目前主要以摆式仪法测量路面摩擦因数。采用室内试验模拟我国南方地区冬季SMA路面结冰过程,分析路面结冰规律,建立了结冰路面摆值与温度、降水量以及干燥路面摆值之间的回归模型;确定了用于判断路面是否出现结冰现象的相对摩擦因数阈值。结果显示:路面薄冰的摩擦因数约为0.635-0.645;存在一临界温度,当试验温度高于临界温度时,路面摩擦因数随时间呈缓慢上升最后达到稳定;当试验温度低于临界温度时,路面摩擦因数随时间呈缓慢下降最后达到稳定。并且降水量越小,两级变化规律越显著。     

典型路面结构冰水混合物附着条件下湿滑性能研究

路面结冰、积水导致行车性能下降极易诱发交通安全问题,而其造成交通事故的主要致因是路面湿滑性能的改变。利用陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室的维萨拉遥感道面状态传感器、温湿度传感器、摆式仪、红外热像仪采集两种典型路面结构AC—16、OGFC—16表面冰水混合物的冰层厚度、水膜厚度、摩擦系数、环境温度、冰层表面温度参数。利用SPSS软件通过方差分析、多元线性回归分析研究典型路面结构冰水混合物附着条件下湿滑性能的影响因素与定量关系。研究表明,AC—16路面冰水混合物附着条件下摩擦系数与冰层厚度呈线性正相关,与冰层表面温度分别呈现线性负相关(低于-3℃)和线性正相关(-3~0℃);OGFC—16路面冰水混合物附着条件下摩擦系数与水膜厚度呈线性负相关,与冰层厚度、冰层表面温度的关系和AC—16路面一致。     

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。     

路面结冰时间预测方法

通过室内控制试验获取路面结冰相关数据,将温度、风速及降雨量作为输入变量,结冰时间作为输出变量,建立了路面结冰时间的多变量多项式回归预测模型;引入核函数,将路面结冰预测问题转化为高维空间中的线性回归问题,构造了多输入、单输出的支持向量机路面结冰时间预测模型。将预测结果与实测数据进行比较。结果表明,两类方法均能较好地预测路面结冰时间,四次多项式统计模型预测值与实际值的相关性为0.974,支持向量机预测值与实际值相关性为0.99,支持向量机预测结果更精确,表明支持向量机更适用于处理小样本、非线性、维数灾难和局部极小等问题。     

高速公路冰雪智能监测应用研究

路面结冰严重影响道路运营安全，明确路面结冰状态可以有效预防交通事故的发生。基于压电谐振原理设计了一种道路冰雪智能监测设备，在不同工况下对监测设备进行了标定，分析了设备的精确度，验证了设备的长期工作有效性，并将设备于高速公路实际安装应用。研究结果表明：监测设备可以区分干燥、积水、结冰等路表状态，同时可以测量水层、冰层的厚度；监测设备精度高于96%,具有较好的耐久性、稳定性和长效性，可以满足道路结冰监测工作的需求。     

自融雪材料制备及其融雪效果评价

基于盐化物融冰雪机理,制备一种新型复合盐化物。设计了试件表面结冰、冰层表面散装混合料剥落融冰、加速融化等试验,分别从降雪初期、中期、雪后3个时段评价自融雪路面的融雪效果。结果表明:掺有该复合盐化物的自融雪路面,在降雪初期能有效抑制结冰,中期可加速融冰,雪后有利于铲雪。在融雪剂掺量为4.5wt%的条件下,路用性能各项指标良好,达到了预期及设计要求。     

驾驭白色的技巧 冬季冰雪路面的行车指导

白色的冬季是美丽的季节，也是驾驶难度最高的季节，没有什么能比冬季积雪覆盖的结冰路面带给驾驶者更多的挑战了。车辆的加速、减速、转向等一切操控的实现都要依靠轮胎与地面之间的抓地力，而积雪路面或是结冰路面则会大大削弱车辆的抓地力。因此在冬季雪天行车时，我们除了应该加倍谨慎驾驶，还应该掌握一些必备的驾驶技巧。     

沥青路面结冰条件判别标准及SVM预测分析

为了探讨沥青路面结冰与道路气象环境间的相关关系,实现路面结冰状态的准确预报,在分析影响沥青路面结冰的主要气象环境因素的基础上,探讨了不同降水类型与气象环境参数的关联性,建立了沥青路面路表温度预估分析模型。结合Norrman路面结冰打滑判别准则,提出了浙中地区冬季沥青路面结冰状态判别标准。通过支持向量机方法(SVM),以RBF函数作为模型核函数,构建了不同降水类型条件下以地表温度与气温为输入量的沥青路面结冰预测模型。结果表明:不同降水条件下沥青路面结冰时的日均气温、日均测点路表温度、日均风速、日均降水量以及日均相对湿度存在差异,其中,日均气温与日均测点路表温度变化差异较大,日均风速与日均降水量次之,日均相对湿度变化差异较小;通过气象环境监测数据可实现降水类型的间接判别和沥青路面路表温度的预估分析;不同结冰类型对车辆行驶安全的影响从高到低依次为雪降到严寒路面、雨降到严寒路面和雪降到温暖路面;使用SVM构建的路面结冰预测模型对路面结冰状态的预测效果较好,错报率低于6.5%,未出现结冰天气的漏报,同时具有良好的泛化能力,充分展现了SVM在道路气象预报领域的应用前景。     

沥青路面抗滑性不同评价指标及测试方法比较

为了研究路面抗滑性能测试方法的适用性,有效地评价沥青路面抗滑性能,结合实体路段检测,采用横向力系数测试方法和激光构造深度测试方法分别进行测试,比较两种方法的适用性和优劣;通过研究成果调查及实体道路测试数据分析,对横向力系数和构造深度的相关性进行了探讨。结果表明:横向力系数和构造深度均可以准确地评价路面抗滑性能,但应用范围有所差异;两者在特定条件下具有一定的相关性。     

高架道路防结冰研究

北方地区高架道路路面、桥梁缝隙、排水系统等处冬季会出现结冰,影响车辆行驶,造成排水不畅、管道损坏,轻则损坏车辆,重则危及生命安全。通过对乌鲁木齐市的高架道路结冰情况进行调查,结合国内外资料及工程实例进行分析研究,找出高架道路结冰的原因,并提出预防和解决办法。     

MS-2型微表处在路面抗滑性能处治中的适用性研究

为深入研究微表处路面构造与级配及沥青含量的关系,选取抗滑性能指数不足的代表性路段6处,在路面采取微表处处治前后,现场分别实测路面构造深度和抗滑性能指数,研究微表处在路面抗滑性能不足处治中的适用性。得出构造深度与集料级配和沥青含量有很好的相关性;构造深度与抗滑性能指数没有明显的关系;微表处只能暂时提高路面的抗滑性能,不能起到长效作用。