高速公路隧道路面抗滑性能评价标准研究论文_王永琴

山西路桥第二工程有限公司 山西临汾 041051

摘要:现代市场经济快速发展的情形下,高速公路工程建设工作的开展实施具有极其重要的现实意义,作为道路交通网络的重要构成,高速公路的存在与民众的生产生活有着极其密切的关联,对其开展相应的研究分析具有极其重要的现实意义。现实情形下,高速公路隧道路面抗滑性能不足会对行驶车辆造成较大的安全危害,基于保障路面抗滑性能的重要性,制定与不断完善路面抗滑性能评价标准具有极其重要的实际价值。本文主要结合实际生产生活情形,就上述评价标准进行相应的分析探究。

关键词:高速公路;隧道路面;评价标准;抗滑性能

高速公路行业的进步与发展,在整个现代市场经济中占据极其重要的现实作用,根据实际生产生活情形可知,由于隧道公路的特殊性,我国现有的公路抗滑性能评价标准并不使用于上述隧道路面,对隧道路面抗滑性能开展相应的分析探究于行业发展而言,有着极大的必要性。基于保障隧道路面抗滑性能的必要性分析,有助于知悉隧道路面抗滑性能容易下降、不易评价等特性,在结合隧道路面实际行驶情形的基础上,对隧道路面抗滑性能评价标准加以相应的完善,极具理论研究价值。

一、浅析保障高速公路隧道路面抗滑性能的必要性

1、抗滑性能极易下降是隧道路面的一大特性

高速公路工程建设过程中,隧道路面的建设具有一定的特殊性,在公路车辆驾驶员行驶的过程中,公路周围的环境会对驾驶员的感官造成不同程度的影响,进而对其驾驶速度、驾驶方向等予以影响。基于多方因素的影响,隧道路面抗滑性能极易下降,相关因素的具体内容为:一是,隧道路面耗损率偏大,根据有关资料表明,隧道口内外两处的公路路面磨损率偏差较大是较为常见的一大现象,这和隧道口内外两处的光照有直接关联,“黑白洞效应”下,驾驶员习惯于减速进入隧道公路,以至于隧道路面上车辆停留的时间要长远公路路面,隧道路面耗损率随之加大;二是,隧道路面污染程度高,封闭性是隧道公路的一大特性,这一特性下,外界污染物质极易对隧道路面造成较大损害,油腻性薄层膜的作用,会在很大程度上影响隧道路面的抗滑性能;三是,路面潮湿是隧道路面的一大特性,受隧道封闭性的影响,在车辆雨水、隧道结构内渗水等共同作用的情形下,隧道路面越发潮湿,从而对隧道路面抗滑性能造成不利影响。

2、抗滑性能保障有助于提升高速公路行驶安全性能

基于隧道路面的系列特性,路面抗滑性能极易下降这一事实的存在,会在很大程度上影响隧道路面抗滑性能的平衡。高速公路工程建设过程中,路面抗滑性能的重视和保障,具有极其重要的现实意义,其是保障高速公路行驶安全性能的科学依据。现实情形下,抗滑性能对公路行驶安全性能的影响,主要有以下内容:一是,根据有关调查数据可知,在被调查的高速公路车辆行驶事故的众多案例中,其中公路路面抗滑能力不足是81%的车辆行驶事故发生的原因,在路面抗滑能力不足的情形下,行驶车辆出现侧滑现象,进而产生相应的事故危害;二是,有关研究资料表明,下雨天隧道路面事故发生概率要远大于隧道外路面事故发生概率,这一事实的发生与隧道路面抗滑性能易受环境影响有关;三是,根据江西某公路研究案例可知,当其隧道路面抗滑性能得到有效改善之后,公路隧道处的事故发生概率大幅下降,很大程度上提升了公路行驶安全性能。

二、浅析高速公路隧道路面抗滑性能评价标准的具体内容

根据相关资料的查阅可知,前后、横向、回归等分析方法是常见的国内外公路路面抗滑性能评价方法,基于隧道路面的系列特性,这些分析方法并不适用于隧道路面抗滑性能的科学评价,依靠上述方法研究得出的评价结果,并不是真实科学有效的路面抗滑性能数据。基于研究需求和行业发展的需求,有关学者根据隧道行驶车辆的环境特点、基于行车动力学分析等情形下,将隧道路面临界最大附着系数视作抗滑性能评价标准,其具体内容为:

根据物理学动力理论可知,滑动和滚动是车辆轮胎相对于路面的两种运动状态,上述两种不同的运动状态情形下,车辆轮胎的滑动率也有所不同,为便于研究,可用S代替两者之间的滑动率。根据图1横向、纵向附着系数随滑动率的变化关系可知,在物理动力学理论中,公路路面对车辆轮胎的作用力受到纵向附着系数和车辆重力两者的共同影响,其作用力F的计算公式为F=纵向附着系数X车辆重力(G),这样一种情形下,根据图1的曲线变化形态可知,当滑动率S逐渐增大时,纵向附着系数的变化先是逐渐增加,增加到最高值时,再逐渐下降,在车辆重力G不变的情形下,隧道路面对车辆轮胎的作用力变化情形也类似。隧道路面车辆行驶的过程中,横向附着系数的存在与路面对车辆轮胎的侧向作用力有一定的关联,当滑动率S逐渐增大时,横向附着系数逐渐减少,路面对车辆轮胎的侧向作用力也逐渐降低。根据图1可知,当滑动率S为100时,此时车辆轮胎处于抱死状态,任意侧向作用力都会造成车辆的侧滑,基于横向附着系数仍然存在,侧向作用力的危害必然发生,从而给隧道路面行驶车辆造成不利影响。

图1横向、纵向附着系数随滑动率的变化关系

根据图1可知,当滑动率处于0-30这一数值范围内,车辆的运动状态较为稳定,不易发生相应的交通事故,当纵向附着系数超过其最大值,随着滑动率的增加,纵向附着系数逐渐增加,车辆运动状态也随之呈现不稳定的发展状态,从而造成相应的交通事故。综上所述,基于横向、纵向附着系数随滑动率的变化关系,将隧道路面临界最大附着系数视作抗滑性能评价标准,对于隧道路面抗滑性能的科学评价有一定的现实意义。

三、强化隧道路面抗滑性能的安全举措

高速公路隧道路面建设施工过程中,其路面抗滑性能的保障及提升具有极其重要的现实意义,为提升隧道路面抗滑安全,可行的安全举措实施策略为以下内容:

高速公路隧道工程建设工作的开展实施过程中,路面施工材料的选择对其抗滑性能有着极其重要的影响。水泥混凝土路面的建造虽有助于隧道路面抗滑性能的提升,但对于消除“黑白洞效应”影响,仍无法发挥较大效用,根据有关调查数据可知,路面上层为沥青混合料、路面下层为水泥混凝土这一复合式路面结构,对于保障隧道路面防滑性能有着极其重要的作用。施工过程中,水泥混凝土路面的优点为抗滑性能强、噪音低,非常适用于隧道环境。施工材料的组合使用,能够发挥不同路面施工材料各自的优势,满足隧道路面抗滑性能需求。在强化隧道路面抗滑性能的过程中,施工材料的有针对性选择是一方面,隧道道路交通规则的制定是另一方面的有效安全举措,其具体内容为:根据有关数据可知,隧道环境内,处于行驶状态下的车辆的附着系数要远远小于制动状态下的车辆附着系数,对于车辆稳定前行有重要影响,基于此,交管部门应在隧道口设置减速标志,让行驶车辆以减速状态进入隧道环境,尽可能降低其在隧道环境中的制动可能性。

四、结束语

生产生活中,基于隧道公路的特殊性,我国现有的公路抗滑性能评价标准并不使用于上述隧道路面,对隧道路面抗滑性能开展相应的分析探究于行业发展而言,有着极大的必要性。本文主要结合实际情形,在分析保障路面抗滑性能必要性的基础上,对某学者提出的抗滑性能评价标准予以分析,进而提出相应的强化路面抗滑性能的安全举措,以期促进行业进步与发展。

参考文献

[1]蔡正森,何哲,邱志雄,侯子义,刘成洪,吕岩.不同纹理混凝土路面的抗滑与降噪性能研究[J].混凝土,2018(04):5-7+12.

[2]张秋美.公路隧道水泥混凝土路面抗滑性能及降噪技术研究[D].长安大学,2017.

[3]刘佳.高速公路隧道路面抗滑性能检测分析[J].西部交通科技,2016(09):79-82.

论文作者:王永琴

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/7

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