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公路工程路面抗滑性能评价与提升技术研究

耿咏丽
  
腾跃媒体号
2023年101期
华设设计集团股份有限公司 江苏南京 210000

摘要:公路工程的安全性能是评估公路质量的关键指标之一,而路面抗滑性能则是其中的重要组成部分。这一性能的评价和提升对于确保道路交通安全具有显著影响。本文围绕公路工程路面的抗滑性能进行深入探讨,首先分析了评价该性能的主要特点,包括其多变性和动态性。接着,探讨了影响路面抗滑性的三个主要因素:路面材料、环境条件以及车辆使用频率。基于这些因素,提出了相应的技术提升措施,如使用高性能抗滑材料、改善排水系统以及执行定期的路面维护和翻新。这些措施旨在有效提升路面的抗滑性能,从而增强公路的安全性和可靠性。

关键词:公路工程;路面抗滑;性能评价;提升技术

1引言

近年来,随着车辆流量的不断增加和极端气候事件的频发,公路安全问题日益受到关注。特别是在2018年发布的《关于加强道路交通安全工作的通知》中,明确提出需要针对公路路面性能进行全面评估和提升。公路工程的路面抗滑性能直接关系到车辆的行驶安全,尤其在恶劣天气条件下,其重要性不言而喻。因此,对路面抗滑性能的评价及其提升技术的探讨,不仅是提高公路使用效率,更是保障司机和乘客安全的必要措施。

2公路工程路面抗滑性能评价特点

2.1多变性

公路工程中路面抗滑性能的多变性主要表现在其对不同外界条件的敏感性上。据分析显示,即使是同一种材料,其抗滑性能也会因为天气条件、温度变化及湿度等因素而有显著不同[1]。例如,在雨后或冰雪天气中,路面的摩擦系数就会下降30%至40%,严重影响行车安全。此外,路面材料的老化也会导致抗滑性能的下降。随着时间的推移,沥青混合料中的沥青会逐渐氧化硬化,使得路面的粗糙度降低,抗滑性随之减弱。针对这一多变性,评价工作需要采用动态监测技术,如连续摩擦系数测试,以实时监控路面状态,确保评价结果的准确性和实时性。

2.2动态性

公路路面的抗滑性能表现出明显的动态特性,这是因为路面的使用条件和外界环境在不断变化。从技术角度来看,路面的抗滑性能不仅与材料的初始质量有关,还与路面的使用历史和维护频率紧密相关。分析表明,高频繁使用的路段,其路面材料会因摩擦而逐渐磨损,从而降低其表面的微观纹理,进而影响到抗滑性能。例如,某高速公路的分析数据显示,经过五年的高强度使用后,路面的摩擦系数平均降低了15%,需要通过定期的表面处理和翻新来恢复其性能。因此,在抗滑性能的评价中,必须采用长期跟踪和周期性评估的方法,考虑路面材料的磨损速率和维护措施的实施效果,以保证评价的全面性和深入性。

3影响公路工程路面抗滑性能的因素

3.1路面材料

路面材料的种类和质量直接影响到公路的抗滑性能。在公路工程中,常用的路面材料包括沥青和水泥混凝土,两者的抗滑性表现存在显著差异。沥青路面由于其表面较为光滑,特别是在雨水或油污的情况下,抗滑性会显著下降。分析数据表明,新铺设的沥青路面在遇到水分后,其摩擦系数会下降20%至30%,导致刹车距离显著增长。水泥混凝土路面虽然在干燥条件下表现出较好的抗滑性,但在冬季或者雨季,表面的磨损和泥泞积聚也会降低其性能。此外,路面材料的老化也是影响抗滑性的重要因素。随着时间的推移,路面会因氧化、紫外线照射和机械磨损而逐渐失去原有的抗滑特性,这种变化对于保持路面长期的行车安全构成挑战。

3.2环境条件

环境条件是影响公路路面抗滑性能的重要因素之一。气候的变化,尤其是降雨、结冰和雪天,会严重影响路面的抗滑特性。统计数据显示,雨天时,路面的摩擦系数可降低至晴天的50%,显著增加行车风险。冬季冰雪的累积和融化不仅减少了路面的粗糙度,还容易形成冰层,使得摩擦系数进一步降低。此外,高温环境也会影响某些路面材料的性能,例如沥青在高温下软化,减少了其表面的粗糙度,降低抗滑性。这些环境因素不仅日常变化大,而且难以通过人为控制改变,给公路的安全运营带来了不小的挑战。

3.3车辆使用频率

车辆使用频率对公路路面的抗滑性能有着直接的影响。在交通流量大的公路上,车辆对路面的持续压力和摩擦作用会导致路面材料逐渐磨损,特别是在车辆频繁变道或急刹车的区域,路面的磨损更为严重。长期的车辆行驶不仅增加了路面的平整度,还容易导致沥青层的集料脱落,从而减少了表面的粗糙性和抗滑性[2]。分析表明,在高速公路的出入口附近,路面的摩擦系数可以因为高频繁的刹车操作而降低10%至20%。此外,重型车辆的影响更为显著,其对路面的压力和磨损作用更大,加速了路面性能的下降。这种持续的物理磨损对于路面的长期维护和性能评估提出了高要求。

4促进公路工程路面抗滑性能技术提升的措施

4.1使用高性能抗滑材料

为提升公路工程路面的抗滑性能,采用高性能抗滑材料是一种有效的措施。这些材料包括改性沥青和高摩擦表面处理材料,如环氧树脂结合的骨料。改性沥青通过加入聚合物改性剂,例如SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)或EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物),提高了沥青的粘附性和温度稳定性,使得路面在低温和高温条件下均保持较高的抗滑性。此外,高摩擦表面处理技术通过在路面喷洒一层高摩擦系数的骨料,如铝矾土或碳化硅,显著增加路面的粗糙度和抗滑能力。这种表面处理不仅提升了新建或旧路面的即时抗滑性能,也延长了路面的使用寿命。施工过程中,采用机械喷洒技术确保骨料均匀分布,以达到最优的抗滑效果。

4.2改善排水系统

改善排水系统是提升路面抗滑性能的关键措施之一。良好的排水系统可以有效减少路面积水,从而降低湿滑条件下的交通事故风险。具体做法包括设计优化的排水沟和使用高效排水材料。在新建公路或重建项目中,工程师应设计合理的道路横坡和纵坡,以促进水流快速流离路面,减少积水现象。同时,应用透水性强的路面材料如透水混凝土,能够加速雨水渗透,减少表面水膜的形成。此外,定期清理路边和排水系统中的杂物也是保持排水效率的必要措施,避免排水系统因堵塞失效,导致雨水在路面上积聚。

4.3定期维护和翻新

定期维护和翻新是保持公路路面抗滑性能的有效策略。维护工作包括监测路面磨损程度和定期进行必要的修复作业。例如,对于检测到摩擦系数低于安全标准的路段,应及时进行翻新,如重新铺设表层或进行表面粗糙化处理。此外,对于高交通流量的道路,更应采用定期的表面再处理技术,如热再生、冷再生或表面硬化处理,以恢复其抗滑性[3]。通过这些技术,不仅可以恢复路面的原有性能,还可以在不完全重建路面的情况下延长其使用寿命。此类维护措施需结合专业评估和先进的监测技术来执行,确保每次维护都能针对性地解决路面存在的具体问题,实现成本效益最大化。

结束语

通过对公路工程路面抗滑性能的系统探讨,本文提供了一系列实用的评价指标和提升策略。实施这些策略,不仅能够提升路面的即时抗滑性能,还能对抗未来潜在的性能退化,确保长期的道路使用安全。结合环境与材料科学的最新进展,对排水系统的改进和材料的创新使用,展示了如何通过技术进步来应对现实中的交通安全挑战。这些成果的实施,将为道路交通安全管理提供科学依据和技术支持,对于提高公众的行驶安全感和满意度将发挥重要作用。

参考文献:

[1]张栋. 沥青路面抗滑性能指标与测试方法评价研究[D]. 山东建筑大学, 2021.

[2]杨振. 沥青路面抗滑性能演变规律与恢复技术研究[D]. 长安大学, 2021.

[3]韦涛. 基于沥青路面抗滑性能衰变规律的抗滑处置决策研究[D]. 长安大学, 2020.

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