公路工程测试技术之七路面抗滑性能检测

课题一路路面抗滑滑性能检测测基本知识识课题二铺铺砂法测测定路面构构造深度课题三摆摆式仪测测定路面抗抗滑性课题四摩摩擦系数数测定车测测定路面横横向力系数数单元七路路面抗滑滑性能检测测◆了解路面抗抗滑性能的的概念。◆掌握检检测路面抗抗滑性能的的方法及适适用范围。。课题一路路面抗滑滑性能检测测基本知识识单元七路路面抗滑滑性能检测测路面抗滑性性能不好，，车辆容易易出现滑溜溜、侧翻、、追尾等事事故。雨天路面滑滑溜侧侧翻翻、追尾事事故单元七路路面抗滑滑性能检测测一、路面抗抗滑性能的的概念路面抗滑性性能是指车车辆轮胎受受到制动时时沿表面滑滑移所产生生的摩擦力力。轮胎与与地面之间间的摩擦力力是汽车驱驱动力的来来源，轮胎胎与地面之之间的摩擦擦系数即是是衡量路面面抗滑性能能的重要指指标。单元七路路面抗滑滑性能检测测路面摩擦系系数是反映映在较高速速行车条件件下的路面面抗滑综合合指标，目目前世界上上使用的有有纵向摩擦擦系数与横横向摩擦系系数两种。。纵向摩擦擦系数主要要表示车辆辆在路面上上沿行车方方向制动时时的路面拉拉力。横向向摩擦系数数表示车辆辆在制动时时路面的拉拉力，同时时还表示车车辆在路面面上发生侧侧滑的拉力力。单元七路路面抗滑滑性能检测测通常抗滑性性能被看作作是路面的的表面特性性，表面特特性包括路路表面细构构造（微观观构造）和和粗构造（（宏观构造造），如图图7-1-3所示。影响响抗滑性能能的因素有有路面表面面特性、路路面潮湿程程度和行车车速度。图7-1-3微观构造和和宏观构造造单元七路路面抗滑滑性能检测测路表面微观观构造指路路面集料表表面的粗糙糙度,它随车轮的的反复磨耗耗而逐渐被被磨光。路面的宏观观构造是指指路表面凹凹凸不平的的开口孔隙隙，功能是是使车轮下下的路表水水迅速排除除，以避免免形成水膜膜。路面的宏观观构造单元七路路面抗滑滑性能检测测二、路面抗抗滑性能检检测方法路面抗滑性性能检测方方法可分为为摩擦系数数测定法和和构造深度度测定法。。各种测定定方法的工工作原理、、特点及适适用范围见见表7-1-1。单元七路路面抗滑滑性能检测测表7-1-1常见的路面面抗滑性能能测试方法法比较测试方法测试指标原理特点及适用范围摆式仪法摩阻摆值BPN摆式仪的摆锤底面装有一橡胶滑块当摆锤从一定高度自由下摆时，滑块面同测试点表面接触。由于两者间的摩阻而损耗部分能量，使摆锤只能回到一定高度。回摆高度越小（摆值越大），则反映路表面的摩阻力越大定点测量，原理简单，不仅可以用于室内，还可用于野外测试沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值横向力系数测试法横向力系数SFC摩阻系数测试车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荷载，即为横向力系数测试速度快，用于标准的摩阻系数测试车测定沥青路面及水泥混凝土路面的横向力系数，结果作为竣工验收或使用期评定路面抗滑性能的依据手工铺砂法、电动铺砂法构造深度TD（mm）将已知体积的砂摊铺在所要测试路表的测点上，使砂嵌入凹凸不平的表面空隙中，量取摊平覆盖的面积。砂的体积与所覆盖平均面积的比值，即为构造深度定点测量，原理简单，便于携带，结果直观。适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性能单元七路路面抗滑滑性能检测测1.《公路路基路路面现场测测试规程》(JTGE60-2008)。2.《公路工程质质量检验评评定标准》(JTGF80/1-2004)。单元七路路面抗滑滑性能检测测1.影响路面抗抗滑性能的的因素有哪哪些？2.路面的表面面特性包括括哪些？3.路面抗滑性性能检测方方法有哪些些?单元七路路面抗滑滑性能检测测◆熟悉手工铺铺砂法的基基本原理及及适用范围围。◆熟悉路路面抗滑性性能的技术术要求。◆掌握手手工铺沙法法检测路面面构造深度度的方法与与步骤。课题二铺铺砂法法测定路面面构造深度度单元七路路面抗滑滑性能检测测青岛某地区区在建一级级公路，其其路面为水水泥混凝土土路面，为为评定该路路面的宏观观粗糙度、、抗滑性能能及路表面面的排水性性能，现要要求测定该该路面的构构造深度。。本课题主要要讲解手工工铺砂法的的测定原理理、适用范范围和检测测步骤。单元七路路面抗滑滑性能检测测一、手工铺铺砂法的基基本原理及及适用范围围手工铺砂法法基本原理理是将已知知体积的砂砂摊铺在所所要测试路路表的测点点上，使砂砂嵌入凹凸凸不平的表表面空隙中中，量取摊摊平覆盖的的面积。砂砂的体积与与所覆盖平平均面积的的比值，即即为构造深深度。本方法适用用于测定沥沥青路面及及水泥混凝凝土路面表表面构造深深度，用以以评定路面面表面宏观观粗糙程度度、路面表表面的排水水性能及抗抗滑性能。。单元七路路面抗滑滑性能检检测二、路面面抗滑性性能的要要求单元七路路面抗滑滑性能检检测表7-2-1路面抗滑滑性能的的要求表中抗滑标准仅为设计阶段的抗滑标准。公路在养护过程中，也有养护的具体标准。单元七路路面抗滑滑性能检检测对课题引引入所描描述的采采用手工工铺砂法法来测定定青岛某某地区在在建一级级公路（（其路面面为水泥泥混凝土土路面））的构造造深度，，按照如如下流程程进行：：量砂准备备、确定定测点→→准备仪仪具与材材料→在在现场测测点处进进行手工工铺砂→→求算每每一测点点的构造造深度TD→检验结果果处理与与评定（（根据表表7-2-1要求判断断构造深深度是否否合格））。1.量砂准备备、确定定测点2.准备仪具具与材料料（1）人工铺铺砂仪（2）量砂单元七路路面抗滑滑性能检检测量砂筒:总高90量砂筒mm，容积为为25±0.15ml推平板：：直径Ф为50mm，底面粘粘一层厚厚1.5mm的橡胶片片手工铺砂砂仪实物物图干燥洁净匀质砂，粒径0.15～0.3mm量砂实物物图（3）量尺（4）其他单元七路路面抗滑滑性能检检测量尺实物物图装砂容器(小铲)、扫帚或毛刷、挡风板等。3.在现场测测点处进进行手工工铺砂，，并量取取直径数数据（1）将路面面清扫干干净（如如图7-2-3所示），，面积不不小于30cm×30cm。单元七路路面抗滑滑性能检检测图7-2-3路面清扫扫单元七路路面抗滑滑性能检检测（2）圆筒中中装砂（（如图7-2-4所示)。（3）将砂倒倒在路面面上，用用底面粘粘有橡胶胶片的推推平板，，由里向向外重复复作旋转转摊铺运运动（如如图7-2-7所示），，稍稍用用力将砂砂细心地地尽可能能的向外外摊平，，使砂填填入凹凸凸不平的的路表面面的空隙隙中。图7-2-4装砂图7-2-5叩实量砂砂图7-2-6刮平量砂砂尽可能将将砂摊成成圆形，，并不得得在表面面上留有有浮动余余砂（如如图7-2-7所示），，注意摊摊铺时不不可用力力过大或或向外推推挤。图7-2-7倒砂，摊摊铺单元七路路面抗滑滑性能检检测单元七路路面抗滑滑性能检检测如果摊铺铺时摊的的不足，，用力过过大或向向外推挤挤，会对对检测结结果产生生什么影影响？（（小提示示：摊的的不足，，会将路路表基准准面以上上的砂也也计入空空隙的体体积，使使构造深深度变大大；用力力过大或或向外推推挤砂摊摊开面积积过大，，又使构构造深度度变小。。）单元七路路面抗滑滑性能检检测（4）测量所所构成圆圆的两个垂直直方向的的直径，取其平平均值，，准确至至5mm（如图7-2-8所示）。。（5）按以上上方法，，同一处处平行测定不不少于3次，3个测定点点均位于轮迹迹带上，，测点间间距3～5m。对同一处处，应该该由同一一个试验验员进行测定定。该处的测测定位置置以中间测点的的位置表表示。图7-2-8测量直径径长度单元七路路面抗滑滑性能检检测4.按计算公公式进行行计算（1）路面面表面构构造深度度测定结结果按式式（7-2-1）计算：：（7-2-1）式中：TD——路表面的的构造深深度(mm);V——砂的体积积(25cm3)D——摊平砂的的平均直直径(mm)。（2）每一处处均取3次路面构构造深度度的测定定结果的的平均值值作为试试验结果果，准确确至0.01mm。（3）计算每每一个评评定区间间路面构构造深度度的平均均值、标标准差、、变异系系数。5.检验结果果处理与与评定（1）列表逐逐点报告告路面构构造深度度的测定定值及3次测定的的平均值值，当平平均值小小于0.2mm时，试验验结果以以<0.2mm表示。（2）计算每每一个评评定区间间路面构构造深度度的平均均值、标标准差、、变异系系数。（3）路面构构造深度度检测记记录表：：见表7-2-1。单元七路路面抗滑滑性能检检测单元七路路面抗滑滑性能检检测根据上述述表格的的计算可可知，工工作课题题中在建建一级公公路所测测水泥混混凝土路路面的构构造深度度值合格格。手工铺砂砂法在测测试工程程中要注注意以下下几点。。1.量砂只能能在路面面上使用用一次，，不宜重重复使用用。回收收砂禁止止使用。。2.向量筒中中装砂时时必须用用小铲装装，不可可直接用用量筒装装砂，以以免影响响量砂密密度的均均匀性，，影响装装砂量。。3.铺砂时不不可用力力过大或或向外推推挤，尽尽可能将将砂摊成成圆形，，并不得得在表面面上留有有浮动余余砂。单元七路路面抗滑滑性能检检测1.影响路面面抗滑性性能的因因素有哪哪些？2.简述手工工铺砂法法测定路路面构造造深度时时的注意意事项。。单元七路路面抗滑滑性能检检测◆熟悉摆式式仪测定定路面摩摩擦系数数的基本本原理及及适用范范围。◆掌握握摆式仪仪测定路路面摩擦擦系数的的方法和和步骤。。课题三摆摆式仪仪测定路路面抗滑滑值单元七路路面抗滑滑性能检检测青岛某地地区在建建一级公公路，其其路面为为沥青混混凝土路路面，为为评定该该路面在在潮湿状状态下的的抗滑能能力，现现要求测测定该路路面的抗抗滑摆值值。本课题主主要讲解解摆式仪仪法的测测定原理理、适用用范围和和检测步步骤。单元七路路面抗滑滑性能检检测摆式仪测测定路面面摩擦系系数的基基本原理理及适用用范围摆式仪法的基基本原理是：：摆式仪的摆摆锤底面装有有一橡胶滑块块，当摆锤从从一定高度自自由下摆时，，滑块面同测测试点表面接接触。由于两两者间的摩阻阻而损耗部分分能量，使摆摆锤只能回到到一定高度。。摆锤回摆高高度越小（摆摆值越大），，则反映路表表面的摩阻力力越大。摆式式仪测定的摆摆值BPN值是反映路面面抗滑性能的的综合性指标标。摆式仪法适用用于以摆式摩摩擦系数测定定仪（摆式仪仪）测定沥青青路面及水泥泥混凝土路面面的抗滑值，，用以评定路路面在潮湿状状态下的抗滑滑能力。单元七路路面面抗滑性能检检测单元七路路面面抗滑性能检检测对课题引入所所描述的采用用摆式仪法来来测定青岛某某地区在建一一级公路（其其路面为沥青青混凝土路面面）的抗滑摆摆值，按照如如下流程进行行：选定测点→准准备仪具与材材料→在现场场测点处进行行摆式仪测定定→求算每一一测点的抗滑滑摆值BPN→检验结果处理理与评定。1.选定测点按《公路路基路面面现场测试规规程》（JTGE60—2008）附录A（见本教材模模块一课题题三）的方法法，进行测试试路段的取样样选点。在横横断面上测点点应选在行车道轮迹处处，且距路面边边缘应不小于于1m。单元七路路面面抗滑性能检检测单元七路路面面抗滑性能检检测2.准备仪具与材材料摆式仪橡胶片标准量尺洒水壶硬毛刷路面温度计其他摆式仪结构图图（1）摆式仪：形形状如图7-3-1所示，检查摆摆式仪的调零零灵敏情况，，并定期进行行仪器标定。。单元七路路面面抗滑性能检检测图7-3-1摆式仪实物图图单元七路路面面抗滑性能检检测（2）橡胶片：表7-3-1橡胶物理性质质技术要求（3）滑动长度量量尺：长126mm。（4）喷水壶。（5）硬毛刷。（6）路面温度计计：分度不大大于1℃。（7）其他：皮尺尺或钢卷尺、、扫帚、粉笔笔等。单元七路路面面抗滑性能检检测图7-3-3滑动长度量尺尺实物图喷水壶单元七路路面面抗滑性能检检测3.在现场测点处处进行摆式仪仪测定（1）清洁路面。。（2）仪器调平图7-3-4仪器调平单元七路路面面抗滑性能检检测（3）调零调零允许误差差为±1BPN。图7-3-5使摆水平图7-3-6指针指零当摆向左摆动动后返回时，，一定要用手手接住摆杆，，以免损坏滑滑溜块和指针针。单元七路路面面抗滑性能检检测（4）校核滑动长长度校核滑动长度度时，应以橡橡胶片长边刚刚刚接触路面面为准，不可可借摆的力量量向前滑动，，以免标定的的滑动长度与与实际不符。。直至滑动长度度符合126mm的规定。单元七路路面面抗滑性能检检测图7-3-7校核滑动长度如果校核滑动动长度时，未未以橡胶片长长边刚刚接触触路面为准，，而是借摆的的力量向前滑滑动，使标定定的滑动长度度与实际不符符，对检测结结果会有什么么影响？单元七路路面面抗滑性能检检测单元七路路面面抗滑性能检检测（5）将摆固定在在右侧悬臂上上，使摆处于于水平释放位位置，并把指指针拨至右端端与摆杆平行行处。（6）用喷水壶浇浇洒测点，使路面处于湿湿润状态（见图7-3-8）。（7）按下释放开开关，使摆在在路面上滑过过，当摆杆回回落时，用手手接住摆，指指针即可指示示出路面的摆摆值。但第一次测定定，不做记录录。然后使摆杆和和指针重新置置于水平释放放位置（见图图7-3-9）。图7-3-8浇洒测点图7-3-9首次测试单元七路路面面抗滑性能检检测（8）重复操作测测定5次，并读记每每次测定的摆摆值。5次数值中最大大值与最小值值的差值不得得大于3。（9）测记潮湿路路表温度准确确至1℃。（10）每个测点由由3个单点组成，，3个单点均应位于于轮迹带上，，单点间距3～5m。该测点的位位置以中间单单点的位置表示示。图7-3-9测记潮湿路表表温度4.求算每一测点点的抗滑摆值值BPN（抗滑值的温温度修正）BPN20=BPNt+△BPN（7-3-1）式中：BPN20——换算成标准温温度20℃时的摆值；BPNt——路面温度t时测得的摆值值；△BPN——温度修正值，，按表（7-3-2）采用。表7-3-2温度修正值温度t（℃）0510152025303540温度修正值△BPN-6-4-3-10+2+3+5+7单元七路路面面抗滑性能检检测5.检验结果处理理与评定（1）列表（见表表7-3-3）逐点报告路路面单点测定定值BPNt经温度修正后后的BPN20、现场温度、、3次的平均值。。（2）评定路段路路面抗滑值的的平均值、标标准差、变异异系数。单元七路路面面抗滑性能检检测摆式仪操作仪仪器过程中必必须注意以下下几点。1.测点位置宜紧紧靠铺砂法测测定构造深度度的测点位置置，并与其一一一对应。2.测试完毕后应应测记潮湿路路面的温度，，准确至1℃。3.当摆达达到最最高位位置后后下落落时，，应用用左手手将摆摆杆接接住。。4.在滑溜溜块上上橡胶胶片滑滑动的的有效效范围围内不不应有有明显显的凸凸形和和凹形形。5.标定滑滑动长长度时时，应应以橡橡胶片片刚刚刚接触触路面面为准准，不不可借借摆的的力量量向前前滑动动。6.摆式仪仪应加加强日日常保保养。。7.为反映映测试试路段段的最最不利利情况况，应应选择择沿行行车方方向的的左轮轮轮迹迹处测测定。。8.在测定定时，，必须须同一一人5次测定定的BPN值相差差不得得超过过3个单位位。单元七七路路面面抗滑滑性能能检测测1.简述摆摆式仪仪测定定路面面抗滑滑摆值值的测测试步步骤及及注意意事项项。2.摆式仪仪测定定路面面抗滑滑摆值值与手手工铺铺砂法法测定定构造造深度度的测测点如如何确确定？？两测测点之之间有有何关关系？？3.若校核核滑动动长度度中滑滑动长长度大大于或或少于于126mm，会如如何影影响试试验结结果？？单元七七路路面面抗滑滑性能能检测测◆熟悉摩摩擦系系数测测定车车测定定路面面横向向力系系数的的基本本原理理及适适用范范围。。◆掌掌握摩摩擦系系数测测定车车测定定路面面横向向力系系数的的方法法和步步骤。课题四四摩摩擦系系数测测定车车测定定路面面横向向力系系数单元七七路路面面抗滑滑性能能检测测青岛某某地区区在建建一级级公路路，其其路面面为沥沥青混混凝土土路面面，现现要求求利用用横向向力系系数测测试系系统测测定该该路面面的路路面摩摩擦系系数。。本课题题主要要讲解解横向向力系系数测测试法法的测测定原原理、、适用用范围围和检检测步步骤。。单元七七路路面面抗滑滑性能能检测测横向力力系数数测试试系统统测定定路面面摩擦擦系数数的基基本原原理及及适用用范围围横向力力系数数测试试的基基本原原理：：测试试车安安装有有两只只标准准试验验轮胎胎，它它们对对车辆辆行驶驶方向向偏转转一定定的角角度。。汽车车以一一定速速度在在潮湿湿路面面上行行驶时时，试试验轮轮胎受受到侧侧向摩摩阻作作用。。此摩摩阻力力除以以试验验轮上上的荷荷载，，即为为横向向力系系数SFC。本方法法适用用于标标准的的摩阻阻系数数测试试车测测定沥沥青路路面及及水泥泥混凝凝土路路面在在无严严重坑坑槽、、车辙辙等病病害的的正常常行车车条件件下连连续采采集的的横向向力系系数，，结果果作为为竣工工验收收或使使用期期评定定路面面抗滑滑性能能的依依据。。单元七七路路面面抗滑滑性能能检测测单元七七路路面面抗滑滑性能能检测测对课题题引入入所描描述的的采用用单轮轮式横横向力力系数数测试试系统统来测测定青青岛某某地区区在建建一级级公路路（其其路面面为沥沥青混混凝土土路面面）的的摩擦擦系数数，按按照如如下流流程进进行：：准备仪仪具与与材料料→测测试前前准备备工作作→在在现场场测试试路段段启动动系统统的采采集和和记录录程序序→出出具报报告（（计算算每一一个评评定路路段路路面摩摩擦系系数值值统计计个数数、平平均值值、标标准差差、变变异系系数））→路路面横横向力力系数数评定定（根根据表表7-2-1要求求判判断断摩摩擦擦系系数数是是否否合合格格））。。1.准备备仪仪具具与与材材料料测试试系系统统（（SCRIM型））构构成成测试试系系统统由由承承载载车车辆辆、、距距离离测测试试装装置置、、横横向向力力测测试试装装置置、、供供水水装装置置和和主主控控制制系系统统组组成成，，如如图图7-4-2。单元元七七路路面面抗抗滑滑性性能能检检测测图7-4-1单轮轮式式横横向向力力系系数数测测试试系系统统2.测试试前前准准备备工工作作3.在现现场场测测试试路路段段启启动动系系统统的的采采集集和和记记录录程程序序单元元七七路路面面抗抗滑滑性性能能检检测测4.SFC值的的修修正正（1）SFC值的的速速度度修修正正SFC标=SFC测-0.22(v标一v测)(7-4-1)式中中:SFC标-----标准准测测试试速速度度下下的的等等效效SFC值;SFC测-----现场场实实际际测测试试速速度度条条件件下下的的SFC测试试值值;v标-----标准准测测试试速速度度,取值值50km/h;v测-----现场场实实际际测测试试速速度度。。单元元七七路路面面抗抗滑滑性性能能检检测测（2）SFC值的的温温度度修修正正表7-4-1SFC值温温度度修修正正温度10152025303540455