摘要：研究沥青路面形貌特征，对沥青路面设计、材料的选择及沥青路面的日常养护具有指导意义。为沥青路面抗滑性能评估及非接触路面抗滑性能检测设备开发提供了理论基础。研究沥青路面形貌对抗滑性能的影响，有利于沥青路面从建成之初到日常使用都具有良好的抗滑性能，减少交通事故的产生，具有重要的理论和实际意义。
关键词：沥青路面；路面形貌；抗滑性能
1前言
沥青路面因其具有表面平整无接缝、行车振动小、噪声低、不反光，防溅水、不扬尘、易清洁、开放交通快、养护简便、适于分期修建，具有改善雨天高速行驶抗滑性能、提高行车安全等优点在我国公路已经占据重要地位。因此研究沥青路面抗滑性能对保证行车安全意义重大。抗滑性能不足特别是路面有积水情况下抗滑性能不足，是引发交通事故重要的影响因素之一。而沥青路面的抗滑性能与路面形貌具有紧密联系；主要由路面的微观纹理与宏观纹理决定，合理的纹理特征参数能够准确预测路面抗滑性能。微观纹理是影响各种车速情况下路面抗滑性能的主要因素，其基本确定了路面的抗滑水平；宏观纹理只影响路面抗滑性能随速度衰减的幅度和路面积水情况下的抗滑性能。
2影响沥青路面形貌的因素
路面形貌在公路研究领域一般表述为路面纹理。沥青路面纹理是影响路面抗滑性能的主要因素。根据纹理平面尺寸和高度方向的尺寸表征其集合特征，并将它分为四类：微观纹理、宏观纹理、粗大纹理和不平度。沥青路面的抗滑性能主要由路面的微观纹理和宏观纹理决定。
2.1微观纹理对沥青路面抗滑性能的影响
微观纹理一般指波长1μm-0.5㎜，高度方向1μm-0.5mm的纹理，主要指沥青胶浆和骨料表面的微小构造，由胶浆与集料的材料特性决定，受到交通和自然环境的影响。
轮胎与路面接触时，微小构造与轮胎真实接触，决定了轮胎与路面的分子吸引力和粘着摩擦力分量，微观纹理基本确定了沥青路面的抗滑水平。微小构造的平均高度越高，微小构造的密度越大，沥青路面的抗滑性越好，微小构造越尖锐，路面潮湿情况下更容易刺破水膜，能够减少轮胎与微小构造间勃弹性动力水润滑，有利于提高沥青路面抗滑性能。
2.1.1微观构造微凸体高度的影响
轮胎与路面接触时，微凸体与胎面橡胶真实接触。顶部平滑的微凸体使胎面橡胶产生的应力相对均匀，达不到使胎面橡胶产生断裂的水平，微凸体顶部表面与橡胶产生黏着，产生黏着摩擦力。
2.1.2微观构造微凸体尖锐度的影响
微观构造微凸体顶部很尖锐时，与胎面橡胶接触时在微凸体顶部对胎面橡胶产生很大的应力集中，一般会超过橡胶的断裂应力，因此微凸体会刺裂胎面橡胶产生微切削，产生微切削摩擦力。
2.1.3微观构造微凸体密度的影响
胎面橡胶与沥青路面接触，与微凸体发生黏着或微切削摩擦。单位面积内微凸体的数最越多，与胎面橡胶发生黏着或微切削的微凸体数量越多，其产生黏着或微切削摩擦力的总和将增大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此微观构造微凸体密度大的沥青路面具有较好的抗滑性能
2.2宏观纹理对沥青路面抗滑性能的影响
宏观纹理一般指波长0.5-50mm，高度方向0.5-20mm的纹理，主要由骨料的形状、粒径、排列和空隙决定，受施工工艺、交通状况和使用时间的影响。
宏观纹理决定路面积水情况下轮胎与路面接触区的排水能力和高速情况下抗滑性能的衰减速率。轮胎与路面接触区有积水情况下，轮胎与路面产生动力水润滑，影响轮胎与路面间的附着能力。在车速较高、路面积水较厚的情况下，轮胎和路面间因为动力水润滑造成轮胎与路面完全脱离接触，形成完全水漂。在速度较高情况下，轮胎与路面间的摩擦力主要受到轮胎与路面宏观构造接触引起的弹性变形滞后损失的影响。路面宏观构造的平均高度越大，排水性能越好，轮胎的弹性变形滞后损失越大，有利于提高路面的抗滑性能，减小轮胎与路面间摩擦系数随速度的衰减速率。路面宏观构造的密度增大，有利于增加轮胎和路面间的真实接触面积，提高路面的抗滑性能；但过高的宏观构造密度会降低路面的排水性能，影响路面积水情况下路面的抗滑性能。
2.2.1宏观构造对干燥路面抗滑性能的影响
车辆在干燥沥青路面上行驶时，宏观构造的存在引起胎面橡胶弹性变形滞后能量损失，有利于提高干燥沥青路面的抗滑性能。宏观构造凸出体的高度增大，胎面橡胶滞后能量损失增加，干燥沥青路面抗滑性能增强。当宏观构造凸出体高度增大到一定程度后，不在继续对抗滑性能产生影响。宏观构造凸出体间距增大时，单位时间内胎面橡胶滞后能量损失增加，有利于提高沥青路面抗滑性能。
2.2.2宏观构造对积水路面抗滑性能的影响
车辆在积水路面上行驶时，宏观构造的存在有利于减小路面水膜厚度，有利于及时排出轮胎与路面接触区的积水，能够减小动水压力对轮胎的抬升作用，能够减小路面积水对沥青路面抗滑性能的影响，能够提高完全动力滑水现象发生的速度。凸出体高度、间距较大的宏观构造更有利于降低路面积水对抗滑性能的负面影响。
2.2.3宏观构造对润湿路面抗滑性能的影响
车辆在潮湿路面上行驶时，宏观构造的存在会导致弹性动力滑水现象的发生，对沥青路面抗滑性能产生负面影响。凸出体顶部曲率半径较小，间距较大的宏观构造对潮湿沥青路面抗滑性能的负面影响较小。
3结语
在沥青路面设计时，应综合考虑宏观构造对不同路面条件下抗滑性能的影响，宏观构造凸出体应具有合理的高度和间距以保证沥青路面在各种条件下都有较好的抗滑性能。沥青路面石料选择时，应选择表面微凸体高度、密度较大，微凸体较尖锐的石料。
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论文作者:罗天才
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/10/27
标签：路面论文; 性能论文; 沥青路面论文; 纹理论文; 轮胎论文; 橡胶论文; 微观论文; 《基层建设》2016年14期论文;