一种基于摆式仪的路面抗滑性能评价方法

摘要

本发明涉及道路监测技术领域，具体是一种基于摆式仪的路面抗滑性能评价方法，本发明通过引入标准测试板，提出以实测路面摆值与同温度下标准测试板摆值之比作为摆值比μ，以相对数值修正代替现有技术中的绝对数值修正，能实现全温域范围路面实测摆值分析利用，摆脱了现有技术有限修正温度范围对修正值内插计算的桎梏，也消除了基于大样本统计的平均修正对实际检测的不适用性，同时利用标准测试板测得数据的稳定性，有效提高了测定结果的复现性。本发明使用的主要仪器设备与现有测试标准通用，测试方法亦与现有技术相同，不造成额外的学习成本。

说明书

技术领域

本发明涉及道路监测技术领域，具体是一种基于摆式仪的路面抗滑性能评价方法。

背景技术

抗滑是路面路用性能的重要指标，其与交通安全有直接联系，无论是工程建设阶段还是交竣工验收阶段，抗滑性能都是工程界重点关注的指标。目前，使用摆式摩擦系数仪测定摆值是获取路面抗滑性能的重要途经，但摆值检测受多种内外因素的影响，导致其对路面抗滑性能评价的准确性大打折扣。

摆式仪在路面抗滑性能评价应用方面存在的主要技术问题如下：

1.无法消除温度因素对摆值的影响，

由于摆式仪所测摆值受温度影响较大，现行JTG 3450-2019《公路路基路面现场测试规程》中T0964-2008方法提出将实测摆值统一修正为20℃标准温度下的摆值，并给出如表1所示的修正值。

表1T0964-2008中摆值温度修正值

根据测试规程的条文解释，表1修正值是“基于在国内开展的试验测试结果得来的”，可以认为是统计学意义上的平均修正。针对全国范围内不同摆式仪、不同路面类型、不同操作人员，使用统一的修正值会对抗滑性能评价精准度不利；

其次，对于中间温度的修正值，规程规定“可采用内插法计算得出”，而实际检测环境温度往往有超出表1温度范围的情况，此时无法采用内插法计算修正值。

故，现有技术中温度对摆值的影响仍然存在。

2.摆式仪检测复现性差，

在检测实践中发现，针对同一检测点，摆式仪和操作人员更换一项或两项，摆值测试就会发生较大变化，难以实现检测值复现。

该问题对路面抗滑性能衰减研究的影响重大，因为路面抗滑性能衰减研究过程中需对路面固定测点进行不定期检测，整个研究期间难免出现需更换摆式仪或检测人员的情况，由此产生的巨大检测结果差异使衰减规律分析变得无法实现。

因此，寻求一种基于摆式仪的路面抗滑性能评价方法，提高路面抗滑性能评价的客观性与准确性是路面检测领域面临的现实问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于摆式仪的路面抗滑性能评价方法，通过增设标准测试板，并定义摆值比为实测值与标准测试板测值的比值，以解决现有技术中抗滑指标温度修正的不准确性和不确定性，消除现有技术复现性差的缺陷，更加客观准确地对路面抗滑性能做出评价。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于摆式仪的路面抗滑性能评价方法，具体步骤如下，

S1.制备标准测试板，

所述标准测试板尺寸为300mm*300mm*50mm；

S2.检测待测路面摆值BPN(T)，并记录测点处路面温度T；

S3.标准测试板保温，

所述标准测试板在保温装置内以步骤S2测得的路面温度T进行保温，所述保温时长大于1.5h，以确保标准测试板的温度与测点处路面温度T保持一致，确保数据准确；

S4.检测标准测试板摆值BPN

S5.计算摆值比μ，

其中，摆值比μ计算公式如下：

所述摆值比μ的值越大说明路面的抗滑性能越好。

现有规程中为了消除温度对摆值检测结果的影响，采取的是基于大量实验数据，给出摆值修正值(如表1所示)，但该修正值是一个确定的绝对数值，面对全国范围内的不同路面，当不同操作人员使用不同摆式仪进行测定时，这个修正值的准确性无法得到有效保证。而本发明提供的摆值比μ采用相对值进行修正，消除了绝对数值修正带来的不准确性。

使用本发明提供的方法对路面抗滑性能进行评价时，假设路面某测点的表面状态与标准测试板一致，则理论上，只要保证路面测点和标准测试板的检测人员和仪器相同，无论温度如何，BPN(T)＝BPN

优选的，所述标准测试板为沥青混合料车辙板，且所述标准测试板的混合料类型与待测路面的混合料类型相同。

优选的，所述标准测试板的混合料级配以规范级配范围中值为控制，采用逐档集料回配的方式配置，沥青用量与待测路面的用量相同。

优选的，所述保温装置为环境箱，所述保温装置的长、宽、高分别大于等于1.5m，温度控制精度范围小于0.1℃。

优选的，所述步骤S2和步骤S4中，摆值和温度的测定方法均按照JTG3450-2019《公路路基路面现场测试规程》中的T0964-2008方法进行。

优选的，所述步骤S2和步骤S4中的检测均由同一摆式仪和同一检测人员进行。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过引入标准测试板，提出以实测路面摆值与同温度下标准测试板摆值之比作为摆值比μ，以相对数值修正代替现有技术中的绝对数值修正，能实现全温域范围路面实测摆值分析利用，摆脱了现有技术有限修正温度范围对修正值内插计算的桎梏，也消除了基于大样本统计的平均修正对实际检测的不适用性，同时利用标准测试板测得数据的稳定性，有效提高了测定结果的复现性；

2.本发明使用的主要仪器设备与现有测试标准通用，测试方法亦与现有技术相同，不造成额外的学习成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1

以某表面层为SMA-13的沥青路面抗滑衰减研究过程中的2次抗滑检测为例，测试步骤具体如下：

S1.制备标准测试板：

因待测路面表面层混合料类型为SMA-13，标准测试板亦选用SMA-13混合料成型。标准测试板混合料级配按JTG F40-2004《公路沥青路面技术规范》中SMA-13级配范围中值控制，具体见表2。沥青用量6.0％，成型车辙板后备用。

表2标准测试板SMA-13混合料级配表

第一次检测：

S2-1.检测待测路面摆值BPN(1T)，并记录测点处路面温度1T：

由a检测员使用1#摆式仪，按JTG3450-2019《公路路基路面现场测试规程》中的T0964-2008方法检测待测路面摆值，实测摆值及修正后摆值见表3：

表3第一次检测路面摆值检测结果

S3-1.标准测试板保温：

现场检测完成后，进行室内标准测试板检测。将1#摆式仪、标准测试板放入环境箱，依次设置环境箱温度为1T

S4-1.检测标准测试板摆值BPN

由a检测员使用1#摆式仪在环境箱内按JTG3450-2019《公路路基路面现场测试规程》中的方法T0964-2008检测标准测试板在上述温度下的摆值BPN

获得各温度下标准测试板的摆值如表4所示：

表4第一次检测标准测试板摆值检测结果

S5-1.计算摆值比1μ：

按照公式

表5第一次检测路面摆值比1μ计算结果

第二次检测：

S2-2.检测待测路面摆值BPN(2T)，并记录测点处路面温度2T：

按计划十天后进行第二次检测，但1#摆式仪损坏正在维修，由b检测员使用2#摆式仪，按JTG3450-2019《公路路基路面现场测试规程》中的T0964-2008方法检测待测路面相同检测点摆值，实测摆值及修正后摆值见表6：

表6第二次路面摆值检测结果

S3-2.标准测试板保温：

第二次现场检测完成后，进行室内标准测试板检测。将2#摆式仪、标准测试板放入环境箱，依次设置环境箱温度为2T

S4-2.检测标准测试板摆值BPN

由b检测员使用2#摆式仪在环境箱内按JTG3450-2019《公路路基路面现场测试规程》中的方法T0964-2008检测标准测试板在上述温度下的摆值BPN

获得各温度下标准测试板的摆值如表7所示：

表7第二次检测标准测试板摆值检测结果

S5-2.计算摆值比2μ：

按照公式

表8第二次检测路面摆值比2μ计算结果

由实施例分析本发明的有益效果：

结合上述测定结果，使用现有规程给出的方法对结果修正，第一次检测中检测点1和检测点2及第二次检测中检测点6的检测温度超出修正温度范围，因此无法通过内插法计算修正值。第一次检测中，检测点经修正后抗滑性能优劣排序为：检测点6＞检测点5＞检测点4＞检测点3，但第二次检测中检测点经修正后抗滑性能优劣排序为：检测点1＞检测点2＞检测点4＞检测点5＞检测点3，两次检测结果中各检测点抗滑性能优劣排序并不相同，且有部分检测温度超过修正温度范围的测点无法进行评判；

使用本发明的方法消除了温度对抗滑性能评价的影响，所有检测点摆值均可进行数据分析，两次检测中，6个检测点抗滑性能优劣排序均为：检测点5＞检测点4＞检测点3＞检测点2＞检测点6＞检测点1，因本发明的方法采用相对修正，比现有技术中针对全国范围的绝对修正更加适用于实际试验检测，且前后两次检测的测得结果中，各检测点抗滑性能优劣排序均相同，对检测点抗滑性能的评价准确性优于现有技术。

实施例2：

以某表面层为SMA-13的沥青路面抗滑衰减研究过程中的抗滑检测为例，在路面上任取一点，分别由不同的检测员使用不同的摆式仪先后使用标准提供的方法和本发明提供的方法进行检测，具体检测步骤与实施例1相同，检测结果如表9所示。

表9不同检测人员、不同摆式仪检测结果

采用标准差对比分析两种技术对抗滑性能评价的复现性。定义σ为规程修正摆值的标准差，σ′为本发明方法摆值比的标准差，经计算σ＝3.00，σ