沥青路面路表温度与横向力系数的相关关系研究.pdf

文章编号:():./.沥青路面路表温度与横向力系数的相关关系研究王曦光(辽宁省交通科学研究院有限责任公司 沈阳市)摘 要:路面横向力系数测试系统采集的原始数据按照规范要求需根据路表温度进行修正但实际应用过程中同一路段在不同路表温度下采集的原始数据经温度修正后存在较大偏差 文章基于 沥青玛蹄脂混合料路面结构设计开展相关试验研究路面横向力系数与路表温度的关系确定了新的横向力系数温度修正系数认为路表温度与路面横向力系数具有较强的相关性 根据试验结果提出修正后的横向力系数温度修正公式可在对比分析历年数据、制定养护决策时参考使用 关键词:沥青路面路表温度横向力系数相关关系中图分类号:.文献标识码:路面横向力系数概述路面横向力系数是评价路面抗滑能力大小的指标对于保障行车安全具有重要意义 公路路基路面现场测试规程()规定了单轮式横向力系数测试系统和双轮式横向力系数测试系统两种测试方法并规定两种方法均应根据检测时的路表温度对采集的原始数据进行修正从而消除温度对路面横向力系数的影响 而在实际检测中发现对于在同一路段、不同路表温度下采集的原始数据按照规定的温度系数修正后其修正值相差较大直接降低路面技术状况评定结果的准确性最终影响路面养护决策实施 试验方案采用横向力系数测试系统进行路面横向力系数检测时会受到多种外界因素影响 为保证试验反映路表温度对路面横向力系数影响的单一性试验方案需控制变量确保除路表温度外能够影响横向力系数的可变因素保持固定从而准确得出路表温度与路面横向力系数的相关性制定试验方案如下:()测试路段选取:选取尚未通车的公路防止因车辆碾压导致路表横向力系数变化()测试路段长度:检测路段选取直线段总长度 选取此长度范围基于以下原因:测试初始测试轮胎温度由常温逐渐升高最终达到稳定温度上升过程中轮胎的摩擦性能不断变化最终随温度变化趋于稳定 为避免初始测试时轮胎的温度变化对横向力系数检测结果造成影响在测试开始前先行开展轮胎温度稳定时间测试确认轮胎在/测试速度下经过 连续测试后温度趋于稳定确保数据结果准确可靠()测试位置选取:选定测试路段右轮迹位置纵向检测位置为距路侧标线 处标记路段起始位置、位置和终点位置保证每次检测位置相同 选取最后 的检测数值进行数据分析()测试温度选取:在路表温度分别为、和 时各测试 次横向力系数 实际路表温度以现场实测为准()测试设备:测试设备为双轮式横向力系数测试系统(型)单轮式和双轮式横向力系数测试系统的主要原理均是通过测试车轮与前进方向形成的夹角获得路面横向力系数故单轮式横向力系数测试系统也遵循此规律()测试速度:/(在测试路段前 内根据横向力系数测试系统显示的车速控制油门使测试车以/匀速行驶)()其他条件:每次测试使用同一品牌的测试轮胎保证洒水量相同北方交通 年 第 期 数据分析按照试验方案在不同路表温度下开展横向力系数采集 全部测试工作完成后将双轮式横向力系数测试系统内的原始数据导出取每次测试最后 的原始检测数值计算检测数据平均值 不同路表温度下对应的原始检测数据平均值见表 表 不同路表温度下的原始检测数据平均值测试温度/()原始检测数据平均值(最后).将表 数据绘制成散点图并进行线性回归详见图 图 双轮式横向力系数测试系统测值与路表温度的相关性分析通过图 初步得到以下结论:()双轮式横向力系数测试系统测试得到的横向力系数与温度的相关系数 达到.说明横向力系数与温度具有极高的相关性()路表温度对横向力系数测值的影响较大具体表现为随着路表温度上升路面横向力系数逐渐下降这主要是由于轮胎橡胶随着温度的升高逐渐软化降低了路面与轮胎之间的摩擦系数 通过图 回归方程可知其斜率为.说明路表温度每上升 横向力系数衰减约.由此得到横向力系数温度修正公式如式:测.()()式 中:为标准温度()下的等效 值测代表路表温度为 时测得的 值 为测试时的路表温度()根据式 得出基于该研究项目的温度修正建议值见表 表 为公路路基路面现场测试规程()规定的温度修正值表 横向力系数温度修正值建议表温度/修正值表 公路路基路面现场测试规程()中规定的温度修正值表温度/修正值 对比表 和表 可知该研究项目得到的横向力系数温度修正值与公路路基路面现场测试规程()给出的温度修正值存在一定偏差 其中当路表温度低于 时二者的温度修正值相差较小当路表温度超过 后二者的温度修正值之差逐渐增大当路表温度为 时两表的温度修正值相差达到 可靠性验证为验证试验得到的横向力系数温度修正公式的可靠性在不同路表温度下分别对另外两处检测路段进行了测试 测试仍然采用前文第 章所述试验方案各路段检测数据及对比分析结果见表 表 验证路段检测数据对比分析表路段名称路表温度/原始值采用此试验温度修正系数后的 高温与低温差值采用规范温度修正系数后的 高温与低温差值测试路段.测试路段.通过表 数据对比可知采用此试验得到的温度修正系数进行修正后在路表温度分别为低温和高温的情况下修正后的路面横向力系数相差较小均小于 可认为试验得到的温度修正系数合理若采用规范温度修正系数进行修正在路表温度分别为低温和高温的情况下修正后的数值相差较大特别是在高温状态下测试路段 修正后的路面横向力系数相差达到.结论()通过试验得到新的路面横向力系数温度修正系数可参考使用于历年数据对比分析和养护决策()通过试验确定路表温度与路面横向力系数具有极高的相关性 路表温度每升高 路面横向力系数降低.这说明夏季不利于测定路面横向力系数 年 第 期 王曦光:沥青路面路表温度与横向力系数的相关关系研究()检测路面横向力系数前应提前 开始试验降低轮胎温度变化对路面横向力系数测定的影响()文章进行的试验全部基于 沥青玛蹄脂混合料路面结构开展对于其他路面结构类型还需进一步验证参考文献 中华人民共和国交通运输部.公路路基路面现场测试规程:.北京:人民交通出版社股份有限公司.(.).(上接第 页)郭科.桥梁防撞墙与路基护栏衔接段过渡翼墙设计探讨.北方交通():.刘娟.浅谈熔结环氧粉末防腐技术在油田企业的应用.西部探矿工程():.(.).北方交通 年 第 期