路基路面抗滑性能的檢測方法

路基路面抗滑性的檢測方法；

路面抗滑能力是影響道路行駛安全性的重要指標(biāo)，我國《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》 (JTG H20-2007)中通過采用橫向力系數(shù)(SFC)運(yùn)算出路面抗滑性能指數(shù)(SRI，Skidding Resistance Index)0
橫向力系數(shù)SFC的檢測需要采用承載車輛、橫向力測試裝置、供水裝置、主控制系統(tǒng)及附屬部分組成。其中，橫向力測試裝置包括測試輪、配重及機(jī)械懸浮導(dǎo)軌、升降裝置等。
測試時(shí)，放下測試輪并使其與行車方向成一定偏角，由供水系統(tǒng)向形成偏角的測試輪噴灑均勻厚度的水膜，在2KN垂直荷載作用下，記錄車輛行駛時(shí)路面產(chǎn)生的橫向力，由橫向力計(jì)算SFC。
SFC的測量過程需要大型檢測設(shè)備，測試過程中需要不斷在路面灑水形成水膜，平均50公里需要補(bǔ)水一次。整個(gè)測量過程需要不斷的補(bǔ)水，在山區(qū)及沙漠等缺少可用水源的地方，由于不能及時(shí)補(bǔ)水，導(dǎo)致在測量較長路面的SFC時(shí)，檢測效率大幅降低，從而檢測路面抗滑性指標(biāo)SRI的效率也相應(yīng)較低。

為解決上述問題，上海樂傲試驗(yàn)儀器有限公司提供一種路基路面抗滑性的檢測方法包括測量各個(gè)抽樣路段的橫向變異值A(chǔ)SMTD、以及路面抗滑性能指數(shù)SRI ；其中，所述抽樣路段從路面的多個(gè)不同磨損程度的路段中選擇得到；通過所述各個(gè)抽樣路段的橫向變異值Δ SMTD、以及路面抗滑性能指數(shù)SRI，建立所述Δ SMTD與SRI之間的線性相關(guān)關(guān)系；測量所述路面當(dāng)前位置的Δ SMTD,按照所述線性相關(guān)關(guān)系，確定對應(yīng)的SRI。
過程包括
采用所述測量的各個(gè)Δ SMTD、SRI通過最小二乘法確定二者之間的線性關(guān)系；
所述線性關(guān)系的數(shù)學(xué)式為SRI = bASMTD+a，所述關(guān)系式中a、b為回歸系數(shù)。
確定對應(yīng)的SRI之前，還包括
步驟A 判斷SRI與Δ SMTD之間的相關(guān)系數(shù)是否大于第一閾值；
如果大于，則執(zhí)行所述確定對應(yīng)的SRI的步驟；
如果不大于，則重新選擇多個(gè)抽樣路段，測量各個(gè)抽樣路段的ASMTD、SRI，并執(zhí)行所述步驟A。
第一閾值大于0. 9，小于1。
如果判斷所述確定對應(yīng)的SRI小于第二閾值，則對所述SRI所在的路段鋪設(shè)抗滑磨耗層或微表處處理。
各個(gè)抽樣路段分別從五種不同磨損程度的路段中選擇得到；
五種不同磨損程度的路面宏觀紋理構(gòu)造深度分別為大于0. 8mm、0. 6 0. 8mm、 0. 4 0. 6mm、0. 3 0. 4mm、小于 0. 3mm ；
每種磨損程度的路段的數(shù)量為10 20個(gè)之間；
每個(gè)抽樣路段的長度為100m。
每個(gè)抽樣路段的橫向變異值Δ SMTD通過以下步驟獲得
通過公式獲得ASMTD
Δ SMTD = SMTDc-Min (SMTDl, SMTDe)；
其中，所述SMTI\為抽樣路段的左輪跡的SMTD值；所述SMTDk為抽樣路段的右輪跡的SMTD值；SMTDe所述左輪跡與右輪跡之間位置的SMTD值；
判斷獲得的ASMTD ；
如果判斷到Δ SMTD小于0，則將該Δ SMTD設(shè)置為0。
每個(gè)抽樣路段的路面抗滑性能指數(shù)SRI通過以下步驟獲得
檢測當(dāng)前抽樣路段的橫向力系數(shù)SFC，并按照以下公式運(yùn)算當(dāng)前抽樣路段的抗滑能力指標(biāo)SRI 「 ■ 100-觀min
^KI =--l· OKlmin1 + aYExp{a2SFC)
其中
SRImin設(shè)定的最小為抗滑能力值、B1^a2為設(shè)定的系數(shù)。
所述SRImin為25，所述B1為266. 0、所述a2為-0. 139。
實(shí)施例中的方法，由于通過抽樣路段的ASMTD與SRI確定二者的相關(guān)關(guān)系，從而在測量到當(dāng)前路面的Δ SMTD后，按照相關(guān)關(guān)系即可確定對應(yīng)的SRI。由于ASMTD 可以與平整度、車轍、路面破損等指標(biāo)同步檢測，最高速度可達(dá)100km/h以上，每天可檢測 400km以上，按照確定的Δ SMTD與SRI之間的線性關(guān)系，在測量到Δ SMTD的同時(shí)，可同時(shí)確定SRI ；而現(xiàn)有的技術(shù)通過檢測SFC確定SRI，在檢測過程中需要經(jīng)常性地補(bǔ)充水源，每天的檢測里程一般只能達(dá)到IOOkm左右，因此通過Δ SMTD獲得SRI的效率比通過SFC獲得SRI 的效率提高了 4倍以上，有效縮短了測量SRI的時(shí)間。

步驟
Sll 測量各個(gè)抽樣路段的橫向變異值Δ SMTD、以及路面抗滑性能指數(shù)SRI ；其中， 所述抽樣路段從路面的多個(gè)不同磨損程度的路段中選擇得到；
S12 通過所述各個(gè)抽樣路段的橫向變異值Δ SMTD、以及路面抗滑性能指數(shù)SRI， 建立所述Δ SMTD與SRI之間的線性相關(guān)關(guān)系；
S13 測量所述路面當(dāng)前位置的Δ SMTD,按照所述線性相關(guān)關(guān)系，確定對應(yīng)的SRI。
本發(fā)明實(shí)施例中的方法，由于通過抽樣路段的ASMTD與SRI確定二者的相關(guān)關(guān)系，從而在測量到當(dāng)前路面的Δ SMTD后，按照相關(guān)關(guān)系即可確定對應(yīng)的SRI。由于ASMTD 可以與平整度、車轍、路面破損等指標(biāo)同步檢測，最高速度可達(dá)100km/h以上，每天可檢測 400km以上，按照確定的Δ SMTD與SRI之間的線性關(guān)系，在測量到Δ SMTD的同時(shí)，可同時(shí)確定SRI ；而現(xiàn)有的技術(shù)通過檢測SFC確定SRI，在檢測過程中需要經(jīng)常性地補(bǔ)充水源，每天的檢測里程一般只能達(dá)到IOOkm左右，因此通過Δ SMTD獲得SRI的效率比通過SFC獲得SRI 的效率提高了 4倍以上，有效縮短了測量SRI的時(shí)間。
優(yōu)選地，在選擇抽樣路段時(shí)，可將路面按照磨損程度劃分為多個(gè)等級(jí)，如3個(gè)、4 個(gè)、5個(gè)等級(jí)，在本發(fā)明的實(shí)施例中，按照路面宏觀紋理構(gòu)造深度劃分為5個(gè)等級(jí)，分別包括無磨損有磨損、有一定磨損、磨損較嚴(yán)重和磨損非常嚴(yán)重。
①無磨損，未通車的新路，路面表面粗糙，輪跡處路面宏觀紋理構(gòu)造深度0. 8mm以上；
②路齡1-2年，有磨損，不明顯，輪跡處路面宏觀紋理構(gòu)造深度0. 6 0. 8mm ；
③路齡3-4年，有一定磨損，但不影響行車安全，輪跡處路面宏觀紋理構(gòu)造深度 0. 4 0. 6mm ；
④路齡5-6年，磨損較嚴(yán)重，一定程度上影響行駛安全，輪跡處路面宏觀紋理構(gòu)造深度0. 3 0. 4mm ；
⑤路齡7年及以上，磨損非常嚴(yán)重，伴有嚴(yán)重車轍，并嚴(yán)重影響行車安全，輪跡處路面宏觀紋理構(gòu)造深度在0. 3mm以下。
采用鋪砂法測量路面上的各個(gè)路段的路面宏觀紋理構(gòu)造深度；鋪砂法的具體實(shí)施步驟參見《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG E60-2008)。
針對上述的5種狀態(tài)的路段，每種狀態(tài)的路段選擇長度為IOOm的抽樣路段10_20 個(gè)。在本實(shí)施例中，每種狀態(tài)的路段選擇10個(gè)，5種狀態(tài)的路段共選擇到50個(gè)。
優(yōu)選地，測量各個(gè)抽樣路段的橫向變異值A(chǔ)SMTD的過程包括
通過激光斷面儀測量每個(gè)抽樣路段的左輪跡、右輪跡、以及左右輪跡之間的表面測量紋理深度SMTD。
將左輪跡的SMTD值記為SMTI\，將右輪跡的SMTD值記為SMTDK，將左輪跡、右輪跡之間的SMTD值記為SMTDc。
每個(gè)抽樣路段的橫向變異值Δ SMTD通過以下步驟獲得
1)通過以下公式獲得ASMTD
Δ SMTD = SMTDc-Min (SMTDl, SMTDe)；
2)如果判斷到Δ SMTD小于0，則將該Δ SMTD設(shè)置為0 ；不小于0的Δ SMTD值則使用運(yùn)算后的結(jié)果。

通過激光斷面儀測量表面測量紋理深度SMTD時(shí)，可按照以下步驟運(yùn)算出SMTD
測量一組紋理斷面高程數(shù)據(jù)，分別為yl，y2，y3. . . yi，數(shù)據(jù)的采樣間隔為1 (1優(yōu)選為Imm)。路面構(gòu)造深度SMTD的統(tǒng)計(jì)長度為H (H優(yōu)選取IOm)，每個(gè)SMTD值的計(jì)算長度為 K (K優(yōu)選0. 3m)，則統(tǒng)計(jì)長度H的平均構(gòu)造深度SMTD按公式下式計(jì)算

技術(shù)要求
1.一種檢測路面抗滑性的方法，其特征在于，包括測量各個(gè)抽樣路段的橫向變異值A(chǔ)SMTD、以及路面抗滑性能指數(shù)SRI ；其中，所述抽樣路段從路面的多個(gè)不同磨損程度的路段中選擇得到；通過所述各個(gè)抽樣路段的橫向變異值Δ SMTD、以及路面抗滑性能指數(shù)SRI，建立所述 Δ SMTD與SRI之間的線性相關(guān)關(guān)系；測量所述路面當(dāng)前位置的ASMTD，按照所述線性相關(guān)關(guān)系，確定對應(yīng)的SRI。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立線性關(guān)系的過程包括 采用所述測量的各個(gè)ASMTD、SRI通過最小二乘法確定二者之間的線性關(guān)系； 所述線性關(guān)系的數(shù)學(xué)式為SRI = bASMTD+a，所述關(guān)系式中a、b為回歸系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定對應(yīng)的SRI之前，還包括 步驟A 判斷SRI與ASMTD之間的相關(guān)系數(shù)是否大于第一閾值；如果大于，則執(zhí)行所述確定對應(yīng)的SRI的步驟；如果不大于，則重新選擇多個(gè)抽樣路段，測量各個(gè)抽樣路段的ASMTD、SRI，執(zhí)行所述步驟A。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一閾值大于0.9，小于1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如果判斷所述確定對應(yīng)的SRI小于第二閾值，則對所述SRI所在的路段鋪設(shè)抗滑磨耗層或微表處處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述各個(gè)抽樣路段分別從五種不同磨損程度的路段中選擇得到；五種不同磨損程度的路面宏觀紋理構(gòu)造深度分別為大于0. 8mm、0. 6 0. 8mm、0. 4 0. 6mm、0. 3 0. 4mm、小于 0. 3mm ；每種磨損程度的路段的數(shù)量為10 20個(gè)之間； 每個(gè)抽樣路段的長度為100m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個(gè)抽樣路段的橫向變異值A(chǔ)SMTD通過以下步驟獲得通過以下公式獲得Δ SMTD Δ SMTD = SMTDc-Min (SMTDl, SMTDe)；其中，所述SMTI\為抽樣路段的左輪跡的