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路基路面抗滑性能的检测方法
浏览次数:3181更新日期:2021-05-20

路基路面抗滑性的检测方法;

路面抗滑能力是影响道路行驶安全性的重要指标,我国《公路技术状况评定标准》 (JTG H20-2007)中通过采用横向力系数(SFC)运算出路面抗滑性能指数(SRI,Skidding Resistance Index)0
横向力系数SFC的检测需要采用承载车辆、横向力测试装置、供水装置、主控制系统及附属部分组成。其中,横向力测试装置包括测试轮、配重及机械悬浮导轨、升降装置等。
测试时,放下测试轮并使其与行车方向成一定偏角,由供水系统向形成偏角的测试轮喷洒均勻厚度的水膜,在2KN垂直荷载作用下,记录车辆行驶时路面产生的横向力,由横向力计算SFC。
SFC的测量过程需要大型检测设备,测试过程中需要不断在路面洒水形成水膜,平均50公里需要补水一次。整个测量过程需要不断的补水,在山区及沙漠等缺少可用水源的地方,由于不能及时补水,导致在测量较长路面的SFC时,检测效率大幅降低,从而检测路面抗滑性指标SRI的效率也相应较低。

为解决上述问题,上海乐傲试验仪器有限公司提供一种路基路面抗滑性的检测方法包括测量各个抽样路段的横向变异值ASMTD、以及路面抗滑性能指数SRI ;其中,所述抽样路段从路面的多个不同磨损程度的路段中选择得到;通过所述各个抽样路段的横向变异值Δ SMTD、以及路面抗滑性能指数SRI,建立所述Δ SMTD与SRI之间的线性相关关系;测量所述路面当前位置的Δ SMTD,按照所述线性相关关系,确定对应的SRI。
过程包括
采用所述测量的各个Δ SMTD、SRI通过最小二乘法确定二者之间的线性关系;
所述线性关系的数学式为SRI = bASMTD+a,所述关系式中a、b为回归系数。
确定对应的SRI之前,还包括
步骤A 判断SRI与Δ SMTD之间的相关系数是否大于第一阈值;
如果大于,则执行所述确定对应的SRI的步骤;
如果不大于,则重新选择多个抽样路段,测量各个抽样路段的ASMTD、SRI,并执行所述步骤A。
第一阈值大于0. 9,小于1。
如果判断所述确定对应的SRI小于第二阈值,则对所述SRI所在的路段铺设抗滑磨耗层或微表处处理。
各个抽样路段分别从五种不同磨损程度的路段中选择得到;
五种不同磨损程度的路面宏观纹理构造深度分别为大于0. 8mm、0. 6 0. 8mm、 0. 4 0. 6mm、0. 3 0. 4mm、小于 0. 3mm ;
每种磨损程度的路段的数量为10 20个之间;
每个抽样路段的长度为100m。
每个抽样路段的横向变异值Δ SMTD通过以下步骤获得
通过公式获得ASMTD
Δ SMTD = SMTDc-Min (SMTDl, SMTDe);
其中,所述SMTI\为抽样路段的左轮迹的SMTD值;所述SMTDk为抽样路段的右轮迹的SMTD值;SMTDe所述左轮迹与右轮迹之间位置的SMTD值;
判断获得的ASMTD ;
如果判断到Δ SMTD小于0,则将该Δ SMTD设置为0。
每个抽样路段的路面抗滑性能指数SRI通过以下步骤获得
检测当前抽样路段的横向力系数SFC,并按照以下公式运算当前抽样路段的抗滑能力指标SRI 「 ■ 100-观min
^KI =--l· OKlmin1 + aYExp{a2SFC)
其中
SRImin设定的最小为抗滑能力值、B1^a2为设定的系数。
所述SRImin为25,所述B1为266. 0、所述a2为-0. 139。
实施例中的方法,由于通过抽样路段的ASMTD与SRI确定二者的相关关系,从而在测量到当前路面的Δ SMTD后,按照相关关系即可确定对应的SRI。由于ASMTD 可以与平整度、车辙、路面破损等指标同步检测,最高速度可达100km/h以上,每天可检测 400km以上,按照确定的Δ SMTD与SRI之间的线性关系,在测量到Δ SMTD的同时,可同时确定SRI ;而现有的技术通过检测SFC确定SRI,在检测过程中需要经常性地补充水源,每天的检测里程一般只能达到IOOkm左右,因此通过Δ SMTD获得SRI的效率比通过SFC获得SRI 的效率提高了 4倍以上,有效缩短了测量SRI的时间。


步骤
Sll 测量各个抽样路段的横向变异值Δ SMTD、以及路面抗滑性能指数SRI ;其中, 所述抽样路段从路面的多个不同磨损程度的路段中选择得到;
S12 通过所述各个抽样路段的横向变异值Δ SMTD、以及路面抗滑性能指数SRI, 建立所述Δ SMTD与SRI之间的线性相关关系;
S13 测量所述路面当前位置的Δ SMTD,按照所述线性相关关系,确定对应的SRI。
本发明实施例中的方法,由于通过抽样路段的ASMTD与SRI确定二者的相关关系,从而在测量到当前路面的Δ SMTD后,按照相关关系即可确定对应的SRI。由于ASMTD 可以与平整度、车辙、路面破损等指标同步检测,最高速度可达100km/h以上,每天可检测 400km以上,按照确定的Δ SMTD与SRI之间的线性关系,在测量到Δ SMTD的同时,可同时确定SRI ;而现有的技术通过检测SFC确定SRI,在检测过程中需要经常性地补充水源,每天的检测里程一般只能达到IOOkm左右,因此通过Δ SMTD获得SRI的效率比通过SFC获得SRI 的效率提高了 4倍以上,有效缩短了测量SRI的时间。
优选地,在选择抽样路段时,可将路面按照磨损程度划分为多个等级,如3个、4 个、5个等级,在本发明的实施例中,按照路面宏观纹理构造深度划分为5个等级,分别包括无磨损有磨损、有一定磨损、磨损较严重和磨损非常严重。
①无磨损,未通车的新路,路面表面粗糙,轮迹处路面宏观纹理构造深度0. 8mm以上;
②路龄1-2年,有磨损,不明显,轮迹处路面宏观纹理构造深度0. 6 0. 8mm ;
③路龄3-4年,有一定磨损,但不影响行车安全,轮迹处路面宏观纹理构造深度 0. 4 0. 6mm ;
④路龄5-6年,磨损较严重,一定程度上影响行驶安全,轮迹处路面宏观纹理构造深度0. 3 0. 4mm ;
⑤路龄7年及以上,磨损非常严重,伴有严重车辙,并严重影响行车安全,轮迹处路面宏观纹理构造深度在0. 3mm以下。
采用铺砂法测量路面上的各个路段的路面宏观纹理构造深度;铺砂法的具体实施步骤参见《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)。
针对上述的5种状态的路段,每种状态的路段选择长度为IOOm的抽样路段10_20 个。在本实施例中,每种状态的路段选择10个,5种状态的路段共选择到50个。
优选地,测量各个抽样路段的横向变异值ASMTD的过程包括
通过激光断面仪测量每个抽样路段的左轮迹、右轮迹、以及左右轮迹之间的表面测量纹理深度SMTD。
将左轮迹的SMTD值记为SMTI\,将右轮迹的SMTD值记为SMTDK,将左轮迹、右轮迹之间的SMTD值记为SMTDc。
每个抽样路段的横向变异值Δ SMTD通过以下步骤获得
1)通过以下公式获得ASMTD
Δ SMTD = SMTDc-Min (SMTDl, SMTDe);
2)如果判断到Δ SMTD小于0,则将该Δ SMTD设置为0 ;不小于0的Δ SMTD值则使用运算后的结果。

通过激光断面仪测量表面测量纹理深度SMTD时,可按照以下步骤运算出SMTD
测量一组纹理断面高程数据,分别为yl,y2,y3. . . yi,数据的采样间隔为1 (1优选为Imm)。路面构造深度SMTD的统计长度为H (H优选取IOm),每个SMTD值的计算长度为 K (K优选0. 3m),则统计长度H的平均构造深度SMTD按公式下式计算

技术要求
1.一种检测路面抗滑性的方法,其特征在于,包括测量各个抽样路段的横向变异值ASMTD、以及路面抗滑性能指数SRI ;其中,所述抽样路段从路面的多个不同磨损程度的路段中选择得到;通过所述各个抽样路段的横向变异值Δ SMTD、以及路面抗滑性能指数SRI,建立所述 Δ SMTD与SRI之间的线性相关关系;测量所述路面当前位置的ASMTD,按照所述线性相关关系,确定对应的SRI。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立线性关系的过程包括 采用所述测量的各个ASMTD、SRI通过最小二乘法确定二者之间的线性关系; 所述线性关系的数学式为SRI = bASMTD+a,所述关系式中a、b为回归系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定对应的SRI之前,还包括 步骤A 判断SRI与ASMTD之间的相关系数是否大于第一阈值;如果大于,则执行所述确定对应的SRI的步骤;如果不大于,则重新选择多个抽样路段,测量各个抽样路段的ASMTD、SRI,执行所述步骤A。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一阈值大于0.9,小于1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括如果判断所述确定对应的SRI小于第二阈值,则对所述SRI所在的路段铺设抗滑磨耗层或微表处处理。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述各个抽样路段分别从五种不同磨损程度的路段中选择得到;五种不同磨损程度的路面宏观纹理构造深度分别为大于0. 8mm、0. 6 0. 8mm、0. 4 0. 6mm、0. 3 0. 4mm、小于 0. 3mm ;每种磨损程度的路段的数量为10 20个之间; 每个抽样路段的长度为100m。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每个抽样路段的横向变异值ASMTD通过以下步骤获得通过以下公式获得Δ SMTD Δ SMTD = SMTDc-Min (SMTDl, SMTDe);其中,所述SMTI\为抽样路段的左轮迹的