山区公路沥青路面人造纹理技术研究

发布时间：2020-11-14 15:39

　　 山区公路由于所处地形复杂、气候多变、设计指标偏低,容易导致交通事故的发生。对此,通过提出沥青路面人造纹理技术这一全新理念,在传统的沥青路面基础上,采用压纹或者刻纹的方式,人工制造表面纹理,提高山区公路行车的安全性。通过研究发现,沥青路面人造纹理技术对于提高路面的抗滑性能、排水性能、高温稳定性能、车辆弯道抗倾覆性能以及制动性能等方面,优势明显。首先,在研究分析沥青路面抗滑性能现状及养护基础上,提出采用人造纹理的技术创新,提高山区公路沥青路面抗滑性能。通过理论分析、室内试验并结合人造纹理技术的工程应用,对沥青路面人造纹理技术进行全面的分析研究。其次,利用曼宁公式、水力半径、摩擦二项式定律、修正粘着理论并考虑液体粘滞性、实际液体流动能量损失等相关理论研究,提出了沥青路面人造纹理技术这种新型技术,以改善山区公路沥青路面抗滑性能。在研究过程中形成的人造纹理沥青路面整套技术参数,对于提高山区公路抗滑性能、排水性能、高温稳定性能具有明显的效果。研究表明:沥青路面人造纹理技术能够显著提高路面的构造深度、摩擦系数等抗滑指标,在加速磨耗过程中,抗滑指标衰变速率明显低于自然纹理沥青路面,并且在路面坡度平缓路段,排水性能十分优越,可以快速排除路面积水。与此同时,沥青路面人造纹理技术显著提高了路面的高温稳定性能。通过调整纹理间距发现,随着人造纹理间距的减小,沥青路面的动稳定度次数明显提高,并且通过质量损失试验发现,人造纹理沥青车辙板质量损失较小。由此说明,沥青路面人造纹理技术修筑的路面其纹理耐磨性较好,不会出现纹理脱落的现象。最后,利用沥青路面人造纹理技术,较好得排水性能解决S61衡桂、桂武高速公路路面积水问题。综合项目反馈的信息以及人造纹理技术性能认为,沥青路面人造纹理技术具有良好的工程适应性,尤其针对道路交叉口、平纵组合不合理路段等易积水区域,公交车停泊港湾、交通信号灯控制路口以及长下坡路段等易磨光区域以及急弯陡坡路段等易倾覆区域,通过工程实例运用以及常用区域总结为解决路面抗滑、排水以及易车辙问题提供参考。
【学位单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U416.217
【部分图文】：

技术路线

图 2-1 路面抗滑构造浆构造构成了沥青路面的微观构造。对于水泥混凝土路面由于其粗集料裸露路的比例较少，所以水泥混凝土的微观构造主要来源于路面层的水泥砂浆，其微构造的描述以往只能通过描迹、立体照相或者实验室用电镜扫描等方法进行[31]随着科技的进步，现在已经存在野外直接测量水泥混凝土微观构造的仪器和方32]。相关理论认为，路面微观构造主要为车辆行驶提供足够的抗滑能力，但是存在一些其他问题如：轮胎磨耗、高频噪声等等。但是随着微观构造深度的增加轮胎与表面的摩擦系数越高、附着力越强、行车的安全性也就越高。② 宏观构造路面上所指的宏观构造主要是指水平方向尺度在 0.5mm～50mm，其波长约0.01 与 0.1 之间。沥青混凝土路面其宏观构造取决于骨料等粗集料，主要是集料级配、形状、间距、排列分布等。水泥混凝土路面宏观构造一般是修筑完成后过刻槽、压纹、拉毛的方式形成的。相对于微观构造，宏观构造主要为路面增强抗滑性能、视觉性能并可以增行车安全系数，它一方面可以利用车辆轮胎橡胶变形以及迟滞能量损失为行车

图 2-2 粗构造对摩擦力的影响的下降率以粗构造为主，当路面粗构造和细构造均为粗糙构造时如组合此时为路面最佳的抗滑能力[33]。2 车辆因素① 轮胎特性从车辆方面来看，路面与轮胎的摩擦力主要受轮胎材料、轮胎纹路以及有关。另外，胎压也是影响摩擦系数的重要原因，这主要是因为胎压的了轮胎与路面的接触面积。所以保持轮胎荷载一致的前提下，胎压越高路面的接触面越小，从而导致路面抗滑性能越差，如表 2.1 所示小客车表 2.1 车速 50km/h 轮胎磨耗情况与轮胎刹车性能关系轮胎 最大 停车距离 车新 0.5523m半磨耗 0.48小客26m
【参考文献】

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本文编号：2883640