黃 元，陶曉麗

(1.廣西交投宏冠工程咨詢有限公司，廣西 南寧 530022；2.廣西交通投資集團崇左高速公路運營有限公司，廣西 崇左 532200)

0 引言

隨著民用汽車保有量與車流量持續(xù)增長、行車速度不斷增加，公路交通事故數(shù)量居高不下。依據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的《中華人民共和國2020年國民經濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》《中國統(tǒng)計年鑒2021》等材料，2020年底全國民用汽車保有量達到28 087萬輛，較2019年增長了6.9%；2021年7～12月公路貨運量同比增長率平均值依舊維持在3.7%；高速公路作為貨運主要通道，車流量也在持續(xù)攀升。為進一步提高公路通行能力，廣西多條高速公路完成了限速調整，部分高速公路一般路段小客車最高限速由原來的100 km/h調整為120 km/h，高速公路行車速度越來越快；廣西2020年交通事故數(shù)量保持高位，平均每天高達50余起，雖然疲勞駕駛、惡劣天氣、不良線形等原因均會誘發(fā)交通事故，但路面抗滑性能欠佳也是高速駕駛狀態(tài)下交通事故發(fā)生的重要原因。以國內某高速公路為例，2016—2018年期間發(fā)生2次以上交通事故的單公里路段中，33%的路段抗滑性能指標SRI值均低于現(xiàn)行《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》的規(guī)定值80(高速公路抗滑性能指數(shù)SRI低于80的路段，應采取相關措施提高路表面的抗滑能力)。詳見表1。

表1 國內某高速公路交通事故次數(shù)與抗滑性能指數(shù)SRI值的關系表

由此，如何保持公路行車安全性，成為公路運營管理工作者十分關注的問題，而行車安全與路面抗滑性能息息相關，探究瀝青路面抗滑機理與影響因素，可為廣西高溫多雨狀態(tài)下的瀝青路面抗滑性能維持良好狀態(tài)的技術研究提供參考。

1 瀝青路面抗滑機理

輪胎與路面相互作用產生的抗滑力(或摩擦力)是安全行車的主要保障。車輛在行駛過程中，輪胎與路面之間的摩擦過程可分為輪胎與路面之間的分子引力作用、粘著作用、路面上小尺寸微凸體的切削作用與輪胎橡膠的彈性變形四個力學過程。其中，分子引力作用主要與車輛荷載有關，在一般車輛荷載的作用下可忽略不計；粘著作用與路面上小尺寸微凸體的切削作用構成的摩擦力貢獻度最大，達到90%左右，其主要與輪胎及路面材料性能、路面較小尺寸微凸體的大小、分布情況及鋒利特性、路面干濕狀態(tài)及潔凈程度、輪胎胎面花紋、輪胎與路面接觸面積及接觸壓力等因素相關；輪胎橡膠的彈性變形主要指在路面較大微凸體及胎面花紋等作用下，胎面橡膠反復產生較大的彈性變形，但所產生的變形力與彈性變形恢復力對摩擦力的貢獻度較小，略<10%。

2 廣西典型高速公路瀝青路面抗滑性能狀況與相關性分析

為進一步探究瀝青路面抗滑性能的衰變狀況，分析各因素對抗滑性能的影響規(guī)律，本次以廣西7個瀝青路面典型路段為樣本，以構造深度TD表征路表粗糙程度，以擺值BPN表征路面抗滑性能，分析粗糙程度、路表積水與路面材料對抗滑性能的影響。詳見表2。

表2 典型路段基本情況表

2.1 粗糙程度與抗滑性能的關系

為掌握行車作用對表面層抗滑特性衰減的影響，在同一斷面分別選取了行車道輪跡帶位置(代表通車后狀態(tài))與路肩應急車道位置(代表通車前初始狀態(tài))對比構造深度TD與擺值BPN。詳見表3和圖1。

表3 典型路段構造深度與擺值的對比結果表

圖1 不同位置處擺值與構造深度的相關性擬合示意圖

由表3及圖1可以看出：

(1)路面抗滑性能(由擺值表征)與路面粗糙程度(由構造深度表征)呈線性正相關。

(2)除D高速公路K1378+150段及F高速公路K865+850段外，其余點位行車道輪跡帶構造深度均小于路肩車道構造深度，路肩車道構造深度值介于0.8～1.0 mm，行車道輪跡帶位置構造深度值介于0.6～0.8 mm。其原因主要為在行車作用下，輪跡帶處的顆粒間距被擠密，顆粒被磨損、磨光，構造深度減小。

(3)路面出現(xiàn)車轍后對抗滑性能影響大。如D高速公路K1334+400車轍路段，行車道輪跡帶位置構造深度較路肩車道構造深度值衰減了約50%，正常路段衰減幅度約為10%～25%。

(4)級配粗細及粗糙程度對路面構造深度影響明顯。級配較細、表面細料較多、表面構造較光滑的路面構造深度最小，如G高速公路K819+500段；級配粗、表面開孔多的路段經行車作用后，存在“細料磨損散失”的“掉?，F(xiàn)象”，使得輪跡帶位置構造深度大于未經行車作用的路肩車道的構造深度，如F高速公路K865+850段。

2.2 路表積水對抗滑特性的影響

為探明路表積水對抗滑性能的影響，檢測組在同一點位，先測試路表在較多積水條件下的擺值，然后再用毛刷掃掉富余積水但使路面仍保持濕潤狀態(tài)，再測試路表擺值。通過對比兩種狀態(tài)下的擺值可以看出，路表積水條件下擺值略小于潮濕狀態(tài)，即路表積水形成的水膜削弱了路面的抗滑能力。詳見表4。

表4 路表積水與濕潤條件下的擺值測試結果對比表

2.3 路面材料與級配對抗滑特性的影響

為分析不同路面材料對瀝青路面抗滑特性的影響，分別在同一點位測試了路肩車道與行車道的擺值(見下頁表5)，通過對比，表征如下特點：

表5 路肩車道與行車輪跡帶車道的擺值對比表

(1)粗集料采用石灰?guī)r、路面發(fā)生車轍、通車時間長且重載交通量大的路段抗滑性能衰減幅度大，如B高速公路石灰?guī)r路段、D高速公路、G高速公路與F高速公路擺值衰減幅度基本均達到了40%以上。

(2)表面層級配的粗細對抗滑影響明顯，同是輝綠巖粗集料路段，較粗級配的B高速公路抗滑衰減幅度約為13%～20%，較細級配(3～5 mm及細集料偏多)的C高速公路抗滑衰減幅度約為23%～31%。

3 持續(xù)保持瀝青路面良好抗滑性能的建議

持續(xù)保持良好的瀝青路面抗滑性能，與瀝青路面結構及配合比設計、原材料性能、施工控制、養(yǎng)護等各個環(huán)節(jié)息息相關。

(1)在瀝青路面結構設計階段，應提高公路通車后的交通組成預判準確性，對貨運主干道等重載交通量大的路段，要綜合考慮路面結構整體的抗車轍能力，避免公路運營階段出現(xiàn)車轍而導致路面抗滑性能快速衰減。

(2)針對廣西地區(qū)降雨量大的特點，應從完善路基路面綜合排水體系入手，同時考慮選用OGFC開級配混合料類型作為瀝青路面表面層，以加快路面水疏導，降低雨水對路面抗滑性能與行車安全性的影響。

(3)在瀝青路面施工階段，應加強料場管理，嚴防粗細集料料倉串料，導致粗集料中石灰?guī)r比例過高、混合料級配變細等情況出現(xiàn)。

(4)養(yǎng)護階段要持續(xù)跟蹤觀測路面抗滑性能衰變狀況，對抗滑性能衰減快的路段應分析原因，結合交通事故狀況，采取有效措施以恢復路表抗滑性能，如完善路面排水系統(tǒng)、實施罩面型預防性養(yǎng)護工藝等。

4 結語

高速公路行車安全與路表抗滑性能息息相關，路表粗糙程度、路表積水狀態(tài)、表面層混合料原材料性能與級配類型、車轍等因素均會影響瀝青路面抗滑性能。持續(xù)保持良好的瀝青路面抗滑性能，需要完善的路基路面排水系統(tǒng)、整體抗車轍能力良好的路面結構、抗磨耗性強的表面層路用集料與常態(tài)化的預防性養(yǎng)護機制。