道路抗滑性能指标测定

技术概述

道路抗滑性能是指道路表面在潮湿或干燥状态下，能够为行驶车辆提供足够摩擦力、防止车轮打滑和侧滑的能力。这一性能直接关系到道路交通安全，是评价道路使用品质的重要技术指标之一。随着我国公路网络的不断扩展和交通流量的持续增长，道路抗滑性能的测定与控制显得尤为重要。

道路抗滑性能主要取决于路面材料的微观纹理和宏观纹理两个层面。微观纹理是指集料表面的粗糙程度，主要由集料的矿物成分和质地决定；宏观纹理则是指路面表面的凹凸起伏状况，与混合料的级配组成、施工工艺等因素密切相关。当车辆在潮湿路面上行驶时，轮胎与路面之间会形成一层水膜，抗滑性能良好的路面能够有效破除水膜，保持轮胎与路面的接触，从而确保行车安全。

道路抗滑性能的测定对于保障道路交通安全具有重要的现实意义。研究表明，路面抗滑性能不足是导致雨天交通事故发生的主要原因之一。根据相关统计资料，潮湿路面上的交通事故发生率是干燥路面的2至3倍，而抗滑性能不足的路面在雨天更容易引发车辆制动距离延长、方向失控等问题。因此，定期对道路抗滑性能进行检测和评估，及时发现存在安全隐患的路段，采取相应的养护措施，对于降低交通事故发生率、保障人民群众生命财产安全具有重要意义。

从技术发展历程来看，道路抗滑性能测定技术经历了从定性评价到定量测定、从静态检测到动态检测的发展过程。早期的抗滑性能评价主要依靠工程技术人员的经验判断，缺乏统一的量化标准。随着测试技术和仪器设备的不断进步，目前已形成了一套完整的抗滑性能指标体系和标准化的测试方法，能够准确、客观地反映路面的实际抗滑能力。

检测样品

道路抗滑性能指标测定的检测样品主要涉及各类道路路面材料及其铺装成型后的路面实体。根据不同的检测目的和检测阶段，检测样品可分为以下几类：

• 新建道路路面：包括高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路以及城市道路等新建工程的沥青混凝土路面和水泥混凝土路面。新建道路在竣工验收前需要进行抗滑性能检测，以确保路面抗滑能力满足设计要求和相关标准规定。
• 养护维修后的路面：道路经过养护维修作业后，如罩面工程、微表处、稀浆封层等，需要对维修后的路面进行抗滑性能检测，评价养护维修工程的质量效果。
• 运营期道路路面：在道路运营期间，由于车辆荷载反复作用、自然环境侵蚀等因素的影响，路面抗滑性能会逐渐衰减。定期对运营期道路进行抗滑性能检测，可以掌握路面技术状况的变化趋势，为养护决策提供科学依据。
• 特殊路段路面：包括隧道路面、桥梁桥面、长大纵坡路段、小半径弯道路段、互通立交匝道等特殊构造路段的路面，这些路段对抗滑性能有更高的要求，需要进行专项检测。
• 路面材料试件：在道路建设前期，可对拟采用的路面材料进行室内抗滑性能试验，包括沥青混合料试件、水泥混凝土试件以及各种表面功能层材料试件，用于材料配比优化和质量控制。

在进行道路抗滑性能测定时，检测样品的选择应具有代表性，能够真实反映检测路段路面的整体抗滑状况。检测点的布设应根据道路等级、设计车速、交通量等因素综合确定，遵循相关技术标准和规范的要求。

检测项目

道路抗滑性能指标测定涉及多个技术指标，不同的检测方法对应不同的评价指标。目前国内外常用的道路抗滑性能评价指标主要包括以下几项：

• 摩擦系数：摩擦系数是表征路面抗滑能力最基本的指标，定义为路面与轮胎之间产生的摩擦力与垂直荷载的比值。根据测试条件不同，可分为摆值摩擦系数、横向力系数、制动系数等多种形式。摩擦系数值越大，表示路面的抗滑能力越强。
• 构造深度：构造深度又称纹理深度，是表征路面宏观纹理的指标，反映路面表面凹凸起伏的程度。构造深度采用铺砂法测定，以毫米为单位。构造深度越大，表明路面宏观纹理越丰富，排水能力越强，高速行驶时的抗滑性能越好。
• 摆值：摆值是采用摆式摩擦系数测定仪测定的指标，是评价路面微观纹理抗滑性能的重要参数。摆值越大，说明路面微观纹理越丰富，低速状态下的抗滑能力越强。摆值的测试结果受测试时路面温度影响较大，需要进行温度修正。
• 横向力系数：横向力系数是采用横向力系数测试车或SCRIM系统测定的指标，模拟车辆在曲线路段行驶时轮胎与路面之间的侧向摩擦状况。该指标能够反映路面在高速、潮湿状态下的抗滑能力，是高速公路和一级公路抗滑性能评价的主要指标。
• 国际摩擦指数：国际摩擦指数是世界道路协会提出的标准化评价指标，用于统一不同测试方法和仪器设备的测试结果，便于国际间的技术交流与比较。

上述指标从不同角度反映了路面的抗滑能力，在实际检测工作中，应根据检测目的、检测条件和技术要求选择合适的检测项目和指标。对于高速公路和一级公路，通常采用横向力系数作为主要评价指标；对于二级及以下等级公路，可采用摆值和构造深度进行评价。

检测方法

道路抗滑性能指标测定方法种类较多，根据测试原理和测试条件的不同，可分为以下几种主要方法：

一、摆式摩擦系数测定法

摆式摩擦系数测定法是一种经典的路面抗滑性能测试方法，在我国公路工程中应用广泛。该方法利用摆式仪的摆锤在路面上滑动时能量损失的原理，测定路面的抗滑性能。测试时，将摆式仪放置在测点上，调整水平气泡居中，使摆锤自由摆动，摆锤底面的橡胶滑块与路面产生摩擦，通过摆锤停止摆动时的指针读数，即可得到摆值。

摆式摩擦系数测定法的优点是仪器设备简单、操作方便、测试成本低，适合于各类等级公路的抗滑性能检测。但该方法属于静态测试，测试速度慢、效率低，且只能反映低速状态下的路面抗滑能力，对于高速公路的抗滑性能评价存在一定的局限性。此外，摆值测试结果受测试温度影响较大，需要进行温度修正。

二、铺砂法测定构造深度

铺砂法是测定路面构造深度的标准方法，通过在路面上铺设标准砂并测量其覆盖面积，计算得到路面的构造深度。测试时，将一定量的标准砂倒在路面上，用铺砂板将砂摊铺成圆形，使砂填满路面表面的空隙，然后测量圆形面积的直径，按照公式计算构造深度。

铺砂法能够准确反映路面的宏观纹理状况，测试结果稳定可靠。但该方法人工操作步骤较多，测试效率较低，且受测试人员操作水平影响较大。近年来，激光构造深度仪等自动化测试设备逐渐得到推广应用，提高了测试效率和精度。

三、横向力系数测试法

横向力系数测试法是目前国际上广泛采用的路面抗滑性能测试方法，能够模拟车辆在高速行驶状态下的抗滑状况。测试时，测试车以规定速度行驶，测试轮与前进方向成一定角度，在路面湿滑状态下测定轮胎与路面之间的横向力，计算得到横向力系数。

横向力系数测试法具有测试速度快、效率高、能够连续采集数据等优点，适合于高速公路和一级公路的抗滑性能检测。该方法的测试结果能够反映路面在高速、潮湿状态下的实际抗滑能力，对于保障道路交通安全具有重要价值。

四、制动距离法

制动距离法通过测定车辆在规定速度下紧急制动的距离，评价路面的抗滑性能。该方法能够真实反映路面在制动工况下的抗滑能力，但测试过程对交通安全有较大影响，需要在特定的测试场地或封闭路段进行，实际应用受到一定限制。

检测仪器

道路抗滑性能指标测定需要使用专业的检测仪器设备，不同的检测方法对应不同的仪器。常用的检测仪器主要包括以下几类：

• 摆式摩擦系数测定仪：摆式摩擦系数测定仪是测定路面摆值的专用仪器，由底座、摆锤、指针、刻度盘等部件组成。摆锤底面装有橡胶滑块，测试时滑块与路面产生摩擦。摆式仪需要定期进行校准和维护，确保橡胶滑块的硬度和磨损程度在规定范围内。常用的摆式仪有英国摆式仪和国产摆式仪等类型。
• 铺砂仪：铺砂仪用于测定路面构造深度，由量砂筒、铺砂板等组成。量砂筒用于盛装标准砂，铺砂板用于将砂摊铺在路面上。铺砂仪结构简单、使用方便，是公路工程现场检测的常用设备。
• 横向力系数测试车：横向力系数测试车是测试路面横向力系数的大型设备，由测试车辆、测试轮系统、洒水系统、数据采集系统等组成。测试车能够以正常交通速度行驶，连续采集横向力系数数据，测试效率高，适合于大范围路网的抗滑性能检测。
• SCRIM测试系统：SCRIM是Side-force Coefficient Routine Investigation Machine的缩写，是一种先进的横向力系数测试设备，在国际上得到广泛应用。SCRIM系统能够连续、快速地测定路面横向力系数，测试结果具有良好的可比性和重复性。
• 激光构造深度仪：激光构造深度仪利用激光扫描技术测定路面构造深度，具有测试速度快、精度高、无需接触路面等优点。激光构造深度仪可以与其它路面检测设备集成，实现多种指标的同时采集。
• 便携式摩擦系数测试仪：便携式摩擦系数测试仪体积小、重量轻，便于携带和现场操作，适合于小范围路段或局部区域的抗滑性能快速检测。

检测仪器的选择应根据检测目的、检测精度要求、检测效率需求以及检测条件等因素综合考虑。对于高速公路和一级公路的抗滑性能检测，宜采用横向力系数测试车等大型设备；对于一般公路的检测，可采用摆式摩擦系数测定仪和铺砂仪等常规设备。

应用领域

道路抗滑性能指标测定技术广泛应用于公路工程建设、养护管理、科学研究等多个领域，具体包括以下几个方面：

• 公路工程质量验收：新建公路和改建公路在工程完工后，需要进行抗滑性能检测，作为工程质量验收的重要依据。抗滑性能指标是评价路面使用性能的关键指标之一，必须满足设计文件和相关标准规范的要求，工程方可通过验收。
• 公路养护决策：在公路运营期间，定期进行抗滑性能检测，掌握路面技术状况的变化趋势，为养护决策提供科学依据。当路面抗滑性能降低到一定程度时，需要及时采取养护措施，恢复路面的抗滑能力，保障行车安全。
• 交通事故分析：在交通事故调查分析中，路面抗滑性能是重要的分析因素之一。通过测定事故路段的抗滑性能，可以判断路面技术状况是否与事故发生有关，为事故原因分析和责任认定提供技术支持。
• 路面材料研究：在道路材料研究中，抗滑性能是评价路面材料性能的重要指标。通过对不同材料配比、不同施工工艺条件下的抗滑性能进行对比研究，可以优化材料设计，提高路面的抗滑耐久性。
• 道路安全评价：道路安全评价工作中，路面抗滑性能是重要的评价内容。通过对道路抗滑性能进行系统评估，识别存在安全隐患的路段，提出针对性的改善措施，提升道路的整体安全水平。
• 特殊路段专项检测：隧道、桥梁、长大纵坡、急弯等特殊路段对抗滑性能有特殊要求，需要进行专项检测和评价。这些路段一旦发生交通事故，后果往往比较严重，因此对抗滑性能的控制更加严格。

随着我国公路网络的不断完善和养护管理水平的持续提升，道路抗滑性能指标测定技术的应用范围将进一步扩展，对于保障道路交通安全、延长路面使用寿命、提高公路服务水平具有重要意义。

常见问题

在道路抗滑性能指标测定实践中，经常会遇到一些技术问题和疑问，以下就一些常见问题进行解答：

问题一：道路抗滑性能检测应该在什么条件下进行？

道路抗滑性能检测应在干燥、清洁的路面状态下进行。测试前应清除路面上的杂物、积水和油污等，确保测试结果能够真实反映路面的抗滑能力。对于摆式摩擦系数测定，路面温度应在规定范围内，超出范围时需要进行温度修正。对于横向力系数测试，测试时需要洒水润湿路面，模拟雨天行车条件，洒水量应满足相关标准要求。

问题二：不同检测方法的测试结果是否可以直接比较？

不同检测方法测定的抗滑性能指标具有不同的物理意义和量纲，不能直接进行比较。摆值反映的是低速状态下的抗滑能力，横向力系数反映的是高速状态下的抗滑能力，构造深度反映的是路面宏观纹理状况。不同指标之间存在一定的相关性，但不存在简单的换算关系。在进行抗滑性能评价时，应根据道路等级和技术要求，选择合适的评价指标和判定标准。

问题三：影响路面抗滑性能的因素有哪些？

影响路面抗滑性能的因素主要包括以下几个方面：一是集料特性，包括集料的矿物组成、硬度、耐磨性等，直接影响路面的微观纹理；二是混合料级配，不同级配类型的路面其宏观纹理差异较大；三是施工质量，压实度、表面构造等施工因素对路面抗滑性能有重要影响；四是使用年限，随着路面使用时间的增长，集料颗粒逐渐磨光，抗滑性能会逐渐降低；五是环境因素，温度、湿度、污染等环境条件会影响测试结果。

问题四：路面抗滑性能不满足要求时应该怎么办？

当检测发现路面抗滑性能不满足相关标准要求时，应根据具体情况采取相应的处治措施。对于新建工程，应查明原因，必要时进行返工处理；对于运营期道路，可采取铣刨重铺、加铺罩面、微表处、刻槽打磨等养护措施，恢复路面的抗滑能力。养护方案的选择应综合考虑技术可行性、经济合理性以及对交通的影响等因素。

问题五：抗滑性能检测的频率应该如何确定？

抗滑性能检测频率应根据道路等级、交通量、使用年限等因素综合确定。对于高速公路和一级公路，建议每年进行一次全面检测；对于二级及以下等级公路，可每两至三年进行一次检测。对于抗滑性能衰减较快或交通安全形势较为严峻的路段，应适当增加检测频次，及时掌握路面技术状况的变化情况。

问题六：如何提高检测结果的准确性和可靠性？

提高道路抗滑性能检测结果准确性和可靠性的措施主要包括：选用性能稳定、经过计量校准的检测仪器设备；严格按照相关标准规范的操作程序进行测试；合理布设检测点位，确保检测样品具有代表性；加强检测人员的技术培训，提高操作技能水平；做好测试记录和数据处理，确保数据真实、完整、可追溯；对测试结果进行科学分析，排除异常数据的影响。