1、课题一课题一 路面抗滑性能检测基本知识路面抗滑性能检测基本知识课题二课题二 铺砂法测定路面构造深度铺砂法测定路面构造深度课题三课题三 摆式仪测定路面抗滑性摆式仪测定路面抗滑性 课题四课题四 摩擦系数测定车测定路面横向力系数摩擦系数测定车测定路面横向力系数单元七 路面抗滑性能检测 了解路面抗滑性能的概念。了解路面抗滑性能的概念。 掌握检测路面抗滑性能的方法及适用范围。掌握检测路面抗滑性能的方法及适用范围。 课题一课题一 路面抗滑性能检测基本知识路面抗滑性能检测基本知识 单元七 路面抗滑性能检测 路面抗滑性能不好，车辆容易出现滑溜、侧翻、追尾等事故。 雨天路面滑溜 侧翻、追尾事故 单元七 路面抗滑
2、性能检测 一、路面抗滑性能的概念一、路面抗滑性能的概念 路面抗滑性能是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的摩擦力。轮胎与地面之间的摩擦力是汽车驱动力的来源，轮胎与地面之间的摩擦系数即是衡量路面抗滑性能的重要指标。单元七 路面抗滑性能检测 路面摩擦系数是反映在较高速行车条件下的路面抗滑综合指标，目前世界上使用的有纵向摩擦系数与横向摩擦系数两种。纵向摩擦系数主要表示车辆在路面上沿行车方向制动时的路面拉力。横向摩擦系数表示车辆在制动时路面的拉力，同时还表示车辆在路面上发生侧滑的拉力。 单元七 路面抗滑性能检测 通常抗滑性能被看作是路面的表面特性，表面特性包括路表面细构造（微观构造）和粗构造（宏观构
3、造），如图7-1-3所示。影响抗滑性能的因素有路面表面特性、路面潮湿程度和行车速度。 图7-1-3 微观构造和宏观构造单元七 路面抗滑性能检测 路表面微观构造指路面集料表面的粗糙度,它随车轮的反复磨耗而逐渐被磨光。 路面的宏观构造是指路表面凹凸不平的开口孔隙，功能是使车轮下的路表水迅速排除，以避免形成水膜。 路面的宏观构造单元七 路面抗滑性能检测 二、路面抗滑性能检测方法二、路面抗滑性能检测方法 路面抗滑性能检测方法可分为摩擦系数测定法和构造深度测定法。各种测定方法的工作原理、特点及适用范围见表7-1-1。单元七 路面抗滑性能检测 表表7-1-1 7-1-1 常见的路面抗滑性能测试方法比较常见
4、的路面抗滑性能测试方法比较测试方法测试指标原理特点及适用范围摆式仪法摩阻摆值BPN 摆式仪的摆锤底面装有一橡胶滑块当摆锤从一定高度自由下摆时，滑块面同测试点表面接触。由于两者间的摩阻而损耗部分能量，使摆锤只能回到一定高度。回摆高度越小（摆值越大），则反映路表面的摩阻力越大 定点测量，原理简单，不仅可以用于室内，还可用于野外测试沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值横向力系数测试法横向力系数SFC 摩阻系数测试车安装有两只标准试验轮胎，它们对车辆行驶方向偏转一定的角度。汽车以一定速度在潮湿路面上行驶时，试验轮胎受到侧向摩阻作用。此摩阻力除以试验轮上的荷载，即为横向力系数 测试速度快，用于标准的摩阻系数
5、测试车测定沥青路面及水泥混凝土路面的横向力系数，结果作为竣工验收或使用期评定路面抗滑性能的依据手工铺砂法、电动铺砂法构造深度TD（mm） 将已知体积的砂摊铺在所要测试路表的测点上，使砂嵌入凹凸不平的表面空隙中，量取摊平覆盖的面积。砂的体积与所覆盖平均面积的比值，即为构造深度 定点测量，原理简单，便于携带，结果直观。适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性能单元七 路面抗滑性能检测 1.公路路基路面现场测试规程(JTG E60-2008)。 2.公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)。 单元七 路面抗滑性能检测 1.影响路面
6、抗滑性能的因素有哪些？2.路面的表面特性包括哪些？3.路面抗滑性能检测方法有哪些? 单元七 路面抗滑性能检测 熟悉手工铺砂法的基本原理及适用范围。熟悉手工铺砂法的基本原理及适用范围。 熟悉路面抗滑性能的技术要求。熟悉路面抗滑性能的技术要求。 掌握手工铺沙法检测路面构造深度的方法与步骤。掌握手工铺沙法检测路面构造深度的方法与步骤。 课题二课题二 铺砂法测定路面构造深度铺砂法测定路面构造深度 单元七 路面抗滑性能检测 青岛某地区在建一级公路，其路面为水泥混凝土路面，为评定该路面的宏观粗糙度、抗滑性能及路表面的排水性能，现要求测定该路面的构造深度。 本课题主要讲解手工铺砂法的测定原理、适用范围和检测
7、步骤。 单元七 路面抗滑性能检测 一、手工铺砂法的基本原理及适用范围一、手工铺砂法的基本原理及适用范围 手工铺砂法基本原理是将已知体积的砂摊铺在所要测试路表的测点上，使砂嵌入凹凸不平的表面空隙中，量取摊平覆盖的面积。砂的体积与所覆盖平均面积的比值，即为构造深度。 本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面宏观粗糙程度、路面表面的排水性能及抗滑性能。 单元七 路面抗滑性能检测 二、路面抗滑性能的要求二、路面抗滑性能的要求 单元七 路面抗滑性能检测 表表7-2-1 7-2-1 路面抗滑性能的要求路面抗滑性能的要求 表中抗滑标准仅为设计阶段的抗滑标准。公路在养护过程中，也
8、有养护的具体标准。 单元七 路面抗滑性能检测 对课题引入所描述的采用手工铺砂法来测定青岛某地区在建一级公路（其路面为水泥混凝土路面）的构造深度，按照如下流程进行： 量砂准备、确定测点准备仪具与材料在现场测点处进行手工铺砂求算每一测点的构造深度TD检验结果处理与评定（根据表7-2-1要求判断构造深度是否合格）。 1.1.量砂准备、确定测点量砂准备、确定测点2.2.准备仪具与材料准备仪具与材料（1）人工铺砂仪 （2）量砂 单元七 路面抗滑性能检测 量砂筒:总高90量砂筒mm，容积为250.15ml推平板：直径为50mm，底面粘一层厚1.5mm的橡胶片 手工铺砂仪实物图 干燥洁净匀质砂，粒径0.15
9、0.3mm 量砂实物图 （3）量尺（4）其他 单元七 路面抗滑性能检测 量尺实物图 装砂容器(小铲)、扫帚或毛刷、挡风板等。 3.3.在现场测点处进行手工铺砂，并量取直径数据在现场测点处进行手工铺砂，并量取直径数据 （1）将路面清扫干净（如图7-2-3所示），面积不小于30 cm30cm。 单元七 路面抗滑性能检测 图7-2-3 路面清扫 单元七 路面抗滑性能检测 （2）圆筒中装砂（如图7-2-4所示)。 （3）将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复作旋转摊铺运动（如图7-2-7所示），稍稍用力将砂细心地尽可能的向外摊平，使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中。 图7-2-4装砂图
10、7-2-5 叩实量砂图7-2-6 刮平量砂 尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂（如图7-2-7所示），注意摊铺时不可用力过大或向外推挤。 图7-2-7 倒砂，摊铺单元七 路面抗滑性能检测 单元七 路面抗滑性能检测 如果摊铺时摊的不足，用力过大或向外推挤，会对检测结果产生什么影响？（小提示：摊的不足，会将路表基准面以上的砂也计入空隙的体积，使构造深度变大；用力过大或向外推挤砂摊开面积过大，又使构造深度变小。） 单元七 路面抗滑性能检测 （4）测量所构成圆的两个垂直方向的直径两个垂直方向的直径，取其平均值，准确至5mm（如图7-2-8所示）。 （5）按以上方法，同一处平行测定不少于3次
11、，3个测定点均位于轮迹带上，测点间距35m。对同一处，应该由同一个试验员对同一处，应该由同一个试验员进行测定。进行测定。该处的测定位置以中间测点的位置表示。 图7-2-8测量直径长度 单元七 路面抗滑性能检测 4.4.按计算公式进行计算按计算公式进行计算 （1） 路面表面构造深度测定结果按式（7-2-1）计算： （7-2-1） 式中：TD路表面的构造深度(mm); V砂的体积(25cm3) D摊平砂的平均直径(mm)。 （2）每一处均取3次路面构造深度的测定结果的平均值作为试验结果，准确至0.01mm。 （3）计算每一个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。22318314/1000
12、DDVTD 5.5.检验结果处理与评定检验结果处理与评定 （1）列表逐点报告路面构造深度的测定值及3次测定的平均值，当平均值小于0.2mm时，试验结果以0.2mm表示。 （2）计算每一个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。 （3）路面构造深度检测记录表：见表7-2-1。 单元七 路面抗滑性能检测 单元七 路面抗滑性能检测 根据上述表格的计算可知，工作课题中在建一级公路所测水泥混凝土路面的构造深度值合格。 手工铺砂法在测试工程中要注意以下几点。 1.量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。回收砂禁止使用。 2.向量筒中装砂时必须用小铲装，不可直接用量筒装砂，以免影响量砂密度的均匀性，
13、影响装砂量。 3.铺砂时不可用力过大或向外推挤，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂。单元七 路面抗滑性能检测 1. 影响路面抗滑性能的因素有哪些？2.简述手工铺砂法测定路面构造深度时的注意事项。单元七 路面抗滑性能检测 熟悉摆式仪测定路面摩擦系数的基本原理及适用范围。熟悉摆式仪测定路面摩擦系数的基本原理及适用范围。 掌握摆式仪测定路面摩擦系数的方法和步骤。掌握摆式仪测定路面摩擦系数的方法和步骤。 课题三课题三 摆式仪测定路面抗滑值摆式仪测定路面抗滑值 单元七 路面抗滑性能检测 青岛某地区在建一级公路，其路面为沥青混凝土路面，为评定该路面在潮湿状态下的抗滑能力，现要求测定该路面的抗滑
14、摆值。 本课题主要讲解摆式仪法的测定原理、适用范围和检测步骤。 单元七 路面抗滑性能检测 摆式仪测定路面摩擦系数的基本原理及适用范围摆式仪测定路面摩擦系数的基本原理及适用范围 摆式仪法的基本原理是：摆式仪的摆锤底面装有一橡胶滑块，当摆锤从一定高度自由下摆时，滑块面同测试点表面接触。由于两者间的摩阻而损耗部分能量，使摆锤只能回到一定高度。摆锤回摆高度越小（摆值越大），则反映路表面的摩阻力越大。摆式仪测定的摆值BPN值是反映路面抗滑性能的综合性指标。 摆式仪法适用于以摆式摩擦系数测定仪（摆式仪）测定沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑值，用以评定路面在潮湿状态下的抗滑能力。 单元七 路面抗滑性能检测 单
15、元七 路面抗滑性能检测 对课题引入所描述的采用摆式仪法来测定青岛某地区在建一级公路（其路面为沥青混凝土路面）的抗滑摆值，按照如下流程进行： 选定测点准备仪具与材料在现场测点处进行摆式仪测定求算每一测点的抗滑摆值BPN检验结果处理与评定。 1.1.选定测点选定测点 按公路路基路面现场测试规程（JTG E602008）附录A（见本教材模块一 课题三）的方法，进行测试路段的取样选点。在横断面上测点应选在行车道轮迹处行车道轮迹处，且距路面边缘应不小于1m。 单元七 路面抗滑性能检测 单元七 路面抗滑性能检测 2.2.准备仪具与材料准备仪具与材料 摆式仪 橡胶片 标准量尺 洒水壶 硬毛刷 路面温度计 其
16、他摆式仪结构图 （1）摆式仪：形状如图7-3-1所示，检查摆式仪的调零灵敏情况，并定期进行仪器标定。 单元七 路面抗滑性能检测 图7-3-1 摆式仪实物图 单元七 路面抗滑性能检测 （2）橡胶片：表表7-3-1 橡胶物理性质技术要求橡胶物理性质技术要求 （3）滑动长度量尺：长126mm。（4）喷水壶。（5）硬毛刷。（6）路面温度计：分度不大于1。（7）其他：皮尺或钢卷尺、扫帚、粉笔等。 单元七 路面抗滑性能检测 图7-3-3 滑动长度量尺实物图喷水壶 单元七 路面抗滑性能检测 3. 3. 在现场测点处进行摆式仪测定在现场测点处进行摆式仪测定 （1）清洁路面。 （2）仪器调平 图7-3-4 仪器
17、调平 单元七 路面抗滑性能检测 （3）调零 调零允许误差为1BPN。图7-3-5 使摆水平 图7-3-6 指针指零 当摆向左摆动后返回时，一定要用手接住摆杆，以免损坏滑溜块和指针。 单元七 路面抗滑性能检测 （4）校核滑动长度 校核滑动长度时，应以橡胶片长边刚刚接触路面为准，校核滑动长度时，应以橡胶片长边刚刚接触路面为准，不可借摆的力量向前滑动，以免标定的滑动长度与实际不符。不可借摆的力量向前滑动，以免标定的滑动长度与实际不符。直至滑动长度符合126mm的规定。 单元七 路面抗滑性能检测 图7-3-7 校核滑动长度 如果校核滑动长度时，未以橡胶片长边刚刚接触路面为准，而是借摆的力量向前滑动，使
18、标定的滑动长度与实际不符，对检测结果会有什么影响？单元七 路面抗滑性能检测 单元七 路面抗滑性能检测 （5）将摆固定在右侧悬臂上，使摆处于水平释放位置，并把指针拨至右端与摆杆平行处。 （6）用喷水壶浇洒测点，使路面处于湿润状态使路面处于湿润状态（见图7-3-8）。 （7）按下释放开关，使摆在路面上滑过，当摆杆回落时，用手接住摆，指针即可指示出路面的摆值。但第一次测定，但第一次测定，不做记录。不做记录。然后使摆杆和指针重新置于水平释放位置（见图7-3-9）。图7-3-8 浇洒测点图7-3-9 首次测试单元七 路面抗滑性能检测 （8）重复操作测定5次，并读记每次测定的摆值。5次数次数值中最大值与最
19、小值的差值不得大于值中最大值与最小值的差值不得大于3。 （9）测记潮湿路表温度准确至1。 （10）每个测点由3个单点组成，3个个单点均应位于轮迹带上，单点间单点均应位于轮迹带上，单点间距距35m。该测点的位置以中间单。该测点的位置以中间单点的位置表示。点的位置表示。 图7-3-9 测记潮湿路表温度 4. 4. 求算每一测点的抗滑摆值求算每一测点的抗滑摆值BPN（抗滑值的温度（抗滑值的温度修正）修正） BPN20=BPNt+BPN （7-3-1）式中：BPN20换算成标准温度20时的摆值； BPNt路面温度t时测得的摆值； BPN温度修正值，按表（7-3-2）采用。表表7-3-2 7-3-2 温
20、度修正值温度修正值 温度t（）0510152025303540温度修正值BPN-6-4-3-10+2+3+5+7单元七 路面抗滑性能检测 5. 5.检验结果处理与评定检验结果处理与评定 （1）列表（见表7-3-3）逐点报告路面单点测定值BPNt经温度修正后的BPN20、现场温度、3次的平均值。 （2）评定路段路面抗滑值的平均值、标准差、变异系数。 单元七 路面抗滑性能检测 摆式仪操作仪器过程中必须注意以下几点。 1.测点位置宜紧靠铺砂法测定构造深度的测点位置，并与其一一对应。 2.测试完毕后应测记潮湿路面的温度，准确至1。 3.当摆达到最高位置后下落时，应用左手将摆杆接住。 4.在滑溜块上橡胶
21、片滑动的有效范围内不应有明显的凸形和凹形。 5.标定滑动长度时，应以橡胶片刚刚接触路面为准，不可借摆的力量向前滑动。 6.摆式仪应加强日常保养。 7. 为反映测试路段的最不利情况，应选择沿行车方向的左轮轮迹处测定。 8.在测定时，必须同一人5次测定的BPN值相差不得超过3个单位。单元七 路面抗滑性能检测 1.简述摆式仪测定路面抗滑摆值的测试步骤及注意事项。 2.摆式仪测定路面抗滑摆值与手工铺砂法测定构造深度的测点如何确定？两测点之间有何关系？ 3.若校核滑动长度中滑动长度大于或少于126mm，会如何影响试验结果？单元七 路面抗滑性能检测 熟悉摩擦系数测定车测定路面横向力系数的基本原理及适熟悉摩
22、擦系数测定车测定路面横向力系数的基本原理及适用范围。用范围。 掌握摩擦系数测定车测定路面横向力系数的方法和步掌握摩擦系数测定车测定路面横向力系数的方法和步骤。骤。课题四课题四 摩擦系数测定车测定路面横向力系摩擦系数测定车测定路面横向力系数数单元七 路面抗滑性能检测 青岛某地区在建一级公路，其路面为沥青混凝土路面，现要求利用横向力系数测试系统测定该路面的路面摩擦系数。 本课题主要讲解横向力系数测试法的测定原理、适用范围和检测步骤。 单元七 路面抗滑性能检测 横向力系数测试系统测定路面摩擦系数的基本原理及适用范围横向力系数测试系统测定路面摩擦系数的基本原理及适用范围 横向力系数测试的基本原理：测试
23、车安装有两只标准试验轮胎，它们对车辆行驶方向偏转一定的角度。汽车以一定速度在潮湿路面上行驶时，试验轮胎受到侧向摩阻作用。此摩阻力除以试验轮上的荷载，即为横向力系数SFC。 本方法适用于标准的摩阻系数测试车测定沥青路面及水泥混凝土路面在无严重坑槽、车辙等病害的正常行车条件下连续采集的横向力系数，结果作为竣工验收或使用期评定路面抗滑性能的依据。 单元七 路面抗滑性能检测 单元七 路面抗滑性能检测 对课题引入所描述的采用单轮式横向力系数测试系统来测定青岛某地区在建一级公路（其路面为沥青混凝土路面）的摩擦系数，按照如下流程进行： 准备仪具与材料测试前准备工作在现场测试路段启动系统的采集和记录程序出具报
24、告（计算每一个评定路段路面摩擦系数值统计个数、平均值、标准差、变异系数）路面横向力系数评定（根据表7-2-1要求判断摩擦系数是否合格）。 1. 1. 准备仪具与材料准备仪具与材料 测试系统（SCRIM型）构成 测试系统由承载车辆、距离测试装置、横向力测试装置、供水装置和主控制系统组成，如图7-4-2。 单元七 路面抗滑性能检测 图7-4-1 单轮式横向力系数测试系统 2. 2. 测试前准备工作测试前准备工作 3. 3. 在现场测试路段启动系统的采集和记录程序在现场测试路段启动系统的采集和记录程序 单元七 路面抗滑性能检测 4. 4. SFC值的修正值的修正 （1）SFC值的速度修正 SFC标=
25、 SFC测-0.22(v标一v测) (7-4-1)式中:SFC标-标准测试速度下的等效SFC值; SFC测-现场实际测试速度条件下的SFC测试值; v标-标准测试速度,取值50km/h; v测-现场实际测试速度。 单元七 路面抗滑性能检测 （2）SFC值的温度修正 表表7-4-1 7-4-1 SFC值温度修正值温度修正温度1015202530354045505560修正-3-10+1+3+4+6+7+8+9+10 单元七 路面抗滑性能检测 5.5.不同类型摩擦系数测试相关关系对比试验不同类型摩擦系数测试相关关系对比试验 详见公路路基路面现场测试规程(JTG E60-2008)中T 0965-2
26、008 单轮式横向力系数测试系统测定路面摩擦系数试验方法。 6. 6.出具报告出具报告 单元七 路面抗滑性能检测 7. 7. 路面横向力系数评定路面横向力系数评定 评定路段内的路面横向力系数按SFC的设计或验收标准值进行评定。 (7-4-2)式中： SFC代表值； SFC平均值； S标准差； n检测点数； tt分布表中随测点数和保证率（或置信度）而变的系数，可查附表A。采用的保证率：高速公路、一级公路为95%；其他公路为90%。 当SFC代表值不小于设计或验收标准时，按单个SFC值计算合格率；当SFC代表值小于设计或标准值时，相应分项工程评为不合格。artSFCSFCSnrSFCSFC单元七 路面抗滑性能检测 国际上通行的路面摩擦系数测试车有两大类：一类以英国的SCRIM为代表，测定横向力系数；另一类以美国、日本等目前使用较为普遍的GripTester纵向摩擦系数测试车为代表。纵向摩擦系数主要表示车辆在路面上沿行车方向制动时的路面抗力，与制动距离关系最为密切；而横向力系数不但表示车辆在路面上的制动抗力，而且还表征车辆发生侧滑的抗力。因此，横向力系数更能反映路面的实际抗滑能力。 单元七 路面抗滑性能检测 1.为何要测定路面横向力系数？需采用哪些检测仪器？2.为何要对SFC值进行温度修正？单元七 路面抗滑性能检测
