道路检测路面抗化性能指数SRI

道路路面表层的抗滑层如果被破坏,那么对路面抗滑性能以及道路车辆行驶的安全有
着非常大的影响。因此，从行车安全这样一个角度去进行考虑，对于道路的路面进行抗
滑性能的研究和分析，并且采取实行有效的防滑技术、措施并且定期的对路面抗滑性能 进行检测，有着非常重要的安全意义。
02
SRI定义及国内外研究概况
SRI（路面抗滑性能指数） 定义：道路的抗滑性是指在特定的天气条件下，路面防止车辆产生滑动能 力的强弱。简单的说，就是指路面和车辆轮胎在滑动产生的时候，摩擦力 的大小。 Skid resistance of road surface refers to the friction produced by sliding along the surface when the tire is braked. The friction between the tire and the ground is the source of the driving force of the car . The friction coefficient between the tire and the ground is an important index to measure the skid resistance of the road surface .The skid resistance index of pavement is the form of evaluating the skid resistance of pavement.
测 试车(SCRIM)，前者测定的是制动力系数 （BFC)，而后者测定的是横向力系数(SFC)。
德国
美国
美国各州的路面摩擦系数评 价指标不尽相同，TRB推荐 以ASTM E-274实验方法 在 65km/h下测定制动力系数 SDN，以及摆式摩擦系数 仪、PFT摩阻测试仪等其他 实验 仪器测定的评价指标。
计算公式
构造深度
TD—— 路面表面的构造深度（ mm ）； V —— 砂的体积 ( 25cm³）； d—— 摊开砂的平均直径（ mm ）。
激光构造深度仪法
测试指标：构造深度（TD mm） 原理：中子源发射的许多束光线，照射到路表间的不同深度处，用多个二极管接收返回的光束,利用二 极管被点亮的时间差算出所测路面的构造深度。 特点及适用范围：测试速度快适用于测定沥青路面干燥表面的构造深度，用以评价路面抗滑及排水能 力，但不适合用于多坑槽、显著不平整或裂缝过多的路段。
构 造
测量步骤：
①仪器调平 将仪器置于路面测点上，并使摆动方向与行车方向一致， 转动底板上的调平螺栓，使水准泡居中。
②调零 放松上下两个紧固把手，转动升降 把手使摆升高，并能自由摆动，然 后旋紧紧固把手。将摆处于水平释 放位置，并把指针抬至与摆杆平行 处，按下释放开关，当摆达到最高 位置下落时，用左手将摆杆接住， 重复此项操作直到调整到指针指 零。
美国
中国
中国 我国现行的《公路沥青路面 设计规范》（JTG D502006)中第7.1.2条规定了表 面层 抗滑性能以横向力系数 SFC60和构造深度TD (mm) 为主要指标。高速公路和一 级公路
对比分析
根据收集的各国路面摩擦系数评价指标进行对比分析，见表。多数国家以横向力系 数（SFC)和摆式摩擦仪测值（BPN)、制动力系数(BFC)为主要评价指标，测定速 度在40-80km/h之间，多以60km/h为标准测定速度。
具体方法
1
砂井堆载预压法：人为增加上层固结排水通道， 缩短排水距离，从而加速土体固结，并加速强度 增长。砂井法通常辅以堆载预压。 加筋法：它是指在土层中理设强度较大的土工聚合物、 拉筋、受力杆件等以提高地基承裁力、减小沉降或增强 建筑物整体稳定性。
2
3
还有一些软弱地基土的处理方法，比如化学加固法、桩基法、沉井 法、侧向约束法、反压护道法、冷热处理法、胶结法等。
③ 路面磨损状况
当道路铺筑完成初期，由于沥青像薄膜一样裹附在表层骨料表面，短期内混淆了摩擦系数的 真实值，随着车辆对路面的逐渐磨耗，摩擦系数渐渐达到最高值。在约1〜2年时间内，其值逐渐 降低(正常降幅约15% 〜25%)，最终长期稳定在某一个值。
动态影响因子
路面温度
路面温度对路面摩擦系数的影响 随温度变化分为 3个阶段：温度 较低时，随着温度上升摩擦系数
） ..
国内研究情况
第一阶段 1980年，姚思国，刘清泉参照国外路面检测仪器，
研发我国的摆式摩擦系数仪并进行危险程度与路面
抗滑性关系的研究，初步建立沥青路面抗滑标准及 其指标体系。
第二阶段 1987年首次对路面抗滑性能展开较为系统的研究， 对面层石料提出了磨光值指标。
第三阶段 对路面摩擦系数的指标多是静态的，而道路上的车 辆是动态可变的，因此用动态变化的指标来评价路 面的抗滑性能。在1997年沥青路面设计规范中加入 了横向力系数（SFC），满足动态测试需要。
横向力系数测定车法
测试指标：横向力系数SFC 原理：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，试验轮胎受到侧向磨阻作用。此磨阻力除以试验轮上的载重，即为横向力系数。
特点及适用范围：测试速度快，用于标准的磨阻系数测试车测定沥青或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能力的依据。
skidding resistance index
路面抗滑性能指数
第七组
目录/CONTENT
01
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SRI的研究背景和意义 SRI定义及国内外研究概况 影响路面抗滑性能的主要因素 路面抗滑性能指标和检测方法 预测和保护措施
01
SRI的研究背景及意义
公路是交通运输的载体，车辆在公路上行驶必然受到公路条件的制约，所以有必要研 宄和分析公路因素对交 通安全的影响。目前，我国在分析公路交通事故时，由于公路环境 不良所造成的公路 交通事故所占比例不到1%，而美国与公路环境有关的道路交通事故所占 比例为31.75%， 英国为34%，这主要是因为我国在统计交通事故时，公路环境这一重要因 素往往被忽视。 而前苏联研宄表明，70%的交通事故与公路状况有直接或间接关系。如果 能够改善公 路路面的各项性能，提高路面的抗滑性能，有利于减少刹车距离，必然将能够 明显降低 事故的发生几率。
降低。随着温度上升，摩擦系数
呈上升趋势；沥青受髙温影响被 软化，因此摩擦系数降低。
车速
路面状况
在晴天，雨，雪，结冰天气下路 面摩擦系数不同。
，
04
路面抗滑指标和检测方法
各国路面抗滑评价性能指标对比
德国
德国路面摩擦系数测量主要有两种仪器一起 并 用：斯图加特摩阻力测定仪（Stuttgarter
rcibungsmesser)(缩写为SRM)和横向力系数
检测车参数
测试轮数目
2个
测试角度
20度
测试轮气压
0.35MPa
ຫໍສະໝຸດ Baidu
垂直荷载
2000N
测试速度
40~80km/h
1
2
3
4
5
关于路面横向力系数SFC的测定，规定采用摩擦系数测定车（通常为SCRIM型）测
定，其主要由车辆底盘、测量机构、供水系统、荷载传感器、仪表及操作记录系统、
标定装置等组成，如图。
详细测量原理
高速公路交通事故主要类型
其他 违章
侧面碰撞 尾随相撞
超速,疲劳驾驶
碰撞静止物或固定车辆
现代道路的发展对路面提出了越来越高的要求，不仅仅满足于通行这一基本要 求，更要求路面具有安全、经济、舒适的功能和使用品质，而其中最重要的就是路面 的安全性能路面抗滑性能是影响交通安全最重要的性能，良好的抗滑性能为高速行驶 的车辆在所有时间里提供路面与车轮之间的良好的附着性，提供轮胎与路面之间在安 全距离内刹车所需要的摩阻力，减少交通事故隐患。
03
影响路面抗滑性能的主要因素
影响因素
轮胎特性 路面构造特性
1 影响因素
静态影响因素
路面磨损状况 路面温度
2
动态影响因素
路面状况 车速
①轮胎特性：主要是轮胎的表面特性，包括轮胎花纹和轮胎的磨损程度
混合花纹 条形花纹
横向花纹
越野花纹
轮胎磨损程度的影响
② 路面构造特性
国际道路 协会将构造深度分为4类，但在 实际工程应用中通常分为细构造（Micro-texture）和粗构 造（Macro-texture）。 实际工程应用中通常分为细构造和粗构造。细构造由集料表面的粗糙程度，石料磨光值PVS表征,为 轮胎面提供附着力，保证路面抗滑能力；粗构造由路外表露集料间形成的构造，构造深度表征，有利于 路表水从快速滚动的胎面下排出提供通路，保证在积水路面上车辆行驶的安全性。
制动距离法计算公式
制动距离:
• V —刹车开始作用时车辆的速度，km/h • —滑移到停车的距离，m
摆式仪法
测试指标：磨阻摆值 (以BPN为单位） 原理：摆式仪的摆锤底面装橡胶滑块，当摆锤从一定高度自由下摆时，滑块面同试验表
面接触。由于两者间的摩擦而损耗部分能量，使摆锤只能回摆到一定高度。表面摩擦阻
横向力系数是假定标准测试轮胎与以一定速度行驶的汽车前进方向成一定偏角，与潮 湿路面的接触使其产生同测试轮平面相垂直的侧向摩阻力，此力与测试轮承受的恒定 竖向荷载的比值即为横向力系数 SFC 值。
式中 ——作用在测试轮胎上的侧向摩阻力（N）。 W——作用在轮胎上的垂直荷载（N）。 侧向摩阻力可由力传感器获得，竖向荷载已知，横向力系数值可由此得到，与路面摩 擦系数值成正相关。
—标定参数，采用35.0 —模型参数，采用28.6 —模型参数，采用-0.105
检测方法
制动距离法
测试指标：制动距离SDN 原理：以一定速度在潮湿路面上行驶的4轮小客车或轻货车，当4个车轮被制动 时，测试出车辆减速滑移到停止的距离，这个数值就是制动距离SDN。 特点及适用范围：测试速度快，必须中断交通。
05
预测和保护方法
路面摩擦系数预测
确定性模型
经验法、力学经验法和经验回
归法等。
概率性模型
半马尔科夫模型、马尔科夫模 型和残存曲线模型等。
保护措施
在铺筑沥青路面的面层或防滑层时，首先应 该选择良好的沥青和适宜的沥青标号与控制 好沥青用量.其次是注意采用坚硬耐磨。有棱 角的矿料，选用适宜的矿料级配，并控制细
料的用量。
。
为防止沥青混凝上路面的滑溜，施工时，可 在路表再压入一定数量的预拌石屑，以提高
其表面粗糙度，具体作法是在摊铺机摊平和
预压过的表面上，撒布热拌的石解，在要求 的温度(90-100 ℃)下用中型压路机进行碾压， 使石屑嵌入表面。旧沥青路面如果不能达到 防滑标准时,也可采用铺筑防滑面层的措施。
③测试步骤
手工/电动铺砂法
测试指标：构造深度（TD mm) 原理：将已知体积（25cm³ ）的砂摊铺在所要测试的路表的测点上，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。 特点及适用范围：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。
力越大，回摆高度越小(即摆值越大)。
摆式仪特点及构造
摆式仪测定路面在潮湿状态下的抗滑摆值。 摆式仪属于轻便型测量仪器，它具有结构简单，易于操作，数据稳定的优点，但它毕 竟是一种比照实验法，其实验条件与路面实际行车条件没有直接关系，故有一定的局 限性。 特点及适用范围:定点测量，原理简单，不仅可以用于室内，而且可用于野外测试 沥青路面及水泥混凝土路面的抗滑性能。
计算公式
我国现行的《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006)中第7.1.2条规定 了表面层抗滑性能以横向力系数SFC和构造深度TD (mm)为主要指标。
100 SRI min SRI SRI min a1SFC 1 a0 e
SFC —横向力系数（Side-way Force Coefficient）
国外研究概况
探索阶段 英国运输和道路研究所（TRRL）开发了检测性能的检 测装置，1955年研制了摆式摩擦系数测定仪，提出了第 一个路面抗滑评价标准。 认知阶段 1959年，世界道路协会（PIARC）组建了路面特性委 员会（TC-1）专门从事SRI的工作标志着SRI成为国际 道路会议的重要议题。 发展阶段 1977年，第二届国际抗滑讨论会更加全面的考虑了路 面各个特征对其抗滑性能的影响。