高速公路隧道路面抗滑性能检测分析

刘 佳

(广西金盟工程有限公司，广西 南宁 530000)



高速公路隧道路面抗滑性能检测分析

刘 佳

(广西金盟工程有限公司，广西 南宁 530000)

隧道路面抗滑性能不足是影响高速公路行车安全的一个重要因素，文章介绍了抗滑系数检测原理及方法，阐述了隧道路面抗滑性能下降的主要因素，并以广西隆林至百色高速公路委见隧道等工程为例，对提高隧道路面抗滑性能的相关处理措施进行检测分析。结果表明，采取路面抛丸方式能较为明显地提高隧道路面的抗滑系数。

高速公路；隧道路面；抗滑系数检测；抛丸处理；

0 引言

随着社会发展的不断进步，交通建设逐步完善，今后建成的高速公路中山区高速公路的比重将逐渐加大，隧道在高速公路里程中所占比例也越来越大。根据有关统计表明，隧道内每公里事故率要远高于高速公路普通路段，因此隧道内交通安全越来越引起交通部门及社会公众的重视。由于交通量的不断增大，隧道交通的特殊性，使得隧道路面常年受到汽车尾气等因素影响，路面抗滑性能较普通路面下降得更快。通过有效的运营管理养护手段，提高恢复隧道路面抗滑性能，成为广西高速公路主管部门、运营养护单位关心的问题。

百隆(百色至隆林)高速公路全长163.448 km，路线起于百色市那务屯，接百色绕城高速与南宁(坛洛)至百色高速公路相连接，途径田林县，终于隆林县黔桂交界处的隆林县平班镇附近，与贵州省的安龙至板坝高速公路相接，是国家公路网汕昆高速在广西境内的路线部分。本文以百隆高速公路委见隧道、隆田隧道、米花岭隧道为例，对采用清洗路面提高抗滑系数等处理措施进行实践分析。

1 抗滑系数检测原理及检测方法

1.1 抗滑系数检测主要仪器设备

检测设备采用SFC-2007型横向力摩擦系数测试车、人工铺砂仪、照度计等检测设备。

SFC-2007型横向力摩擦系数测试车(见图1)是我国是自主研制的路面横向系数测量设备，测试车上自带容量超过5 t的水箱，保证了检测过程的连续性和高效率，可以双侧同时测试，也可以单侧测试；检测结果能真实地反应路面的实际情况，检测数据准确可靠，检测过程安全高效，SFC-2007型横向力摩擦系数测试车主要技术性能指标汇总见表1。

图1 SFC-2007型横向力摩擦系数测试车实例图

测试方法路面横向力系数测试法测试角度(20-0.5)°-(20+1.0)°测试轮数目2个(每边各一个)垂直荷载200kgf±2kgf测试轮胎光面轮胎3.00-20水箱容量4～6t测试速度40～80km/h(规范50km/h或60km/h)力传感器封装性全密封充氮型距离测量精度1%数据输出分辨率1SFC数据输出格式5km、10km、20km、100km、1km任选数据总线USB数据处理上位机工业计算机显示器液晶显示器

1.2 抗滑系数检测原理

SFC-2007型横向力系数测试车组成包括装载车作为所有仪器的载体，所有机构装置均安置于载体之上。配备有数据采集处理系统及供水系统、测试机构等附属设施。测量机构包括与测试车前进方向成20度角的测试轮、测试轮配重及直线轴承、升降装置组成。供水系统由水泵、水罐、水路三部分构成。可以在进行检测时，在检测轮道路前方形成一条水带，约构成一层0.1 mm水膜。开展横向力检测时，测量轮放置与路面上，由装载车带动向前行驶，轮胎垂直荷载200 kg，由于与车辆前进方向成20度角，所以就会产生一个横向力，这个横向力通过拉力传感器转变成为模拟信号传递给数据采集系统，如图2所示。由数据采集系统处理成需要的SFC值。

图2 横向力摩擦系数测试示意图

1.3 横向力系数检测数据分析及判定

SFC-2007型横向力系数测试车的直接数据结果转换为标准SFC值后才可进行相关的质量检验和评价。

SFC值的速度修正：测试系统需要在标准速度范围内进行测试，标准速度为50 km/h(正负偏差4 km/h)，如果在其他速度下开展测试，需要对检测的SFC值进行修正转换：

SFC标=SFC测-0.22(U标-U测)

(1)

SFC值的温度修正：测试系统的标准现场地面温度范围为20 ℃±5 ℃，其他地面温度条件下测试的SFC值必须通过转换至标准温度下的等效SFC值。系统测试要求地面温度控制在8 ℃～60 ℃范围内，见表2。

表2 SFC值的温度修正表

路面抗滑性能(SRI)：路面抗滑性能采用SRI路面抗滑性能指数进行评价：

SRI=(100-SRImin)/(1+a0ea1SFC)+SRImin

(2)

式中：横向力系数SFC；

标定参数SRImin采用值35.0；

模型参数a0采用值28.6；

模型参数a1采用值-0.105。

图3 路面抗滑性能评价模型曲线图

评价指标应满足表3要求：

表3 路面抗滑性能评价标准数值表

2 隧道路面抗滑性能下降的主要因素

隧道内路面滑溜的安全事故时有发生，通过对国内外的资料及相关数据研究分析，对隧道路面抗滑性能产生影响的，包括路面的表面特征、车辆的行车速度、车辆本身情况以及路面上的污垢等。尤其隧道路面的特殊性，由于常年遮挡，通风条件不佳，在汽车尾气的长年累月作用下，隧道路面形成一层较薄的油膜覆盖，大大影响了隧道路面抗滑性能，造成安全性能下降。如果在雨天，汽车行驶中将外界的雨水带入洞内，油膜在潮湿的雨水作用下，更加降低抗滑性能。车辆的车轮全部处于被水油支持的状态，车轮打滑概率大大提高。

因此，除了在建设中要充分考虑隧道路面构造等因素，提高抗滑系数外，对运营中的隧道路面也要及时进行养护管理，采用各种清洗方式或路面处理等方式，维护好隧道路面的抗滑性能，保障行使安全性。本文采用4种清洗方式及一种路面处理方式分别对运营的隧道路面进行养护处理，并检测处理后隧道路面抗滑性能恢复情况。

3 提高抗滑系数处理检测结果分析

分别采用4%盐酸清洗、洁厕剂清洗、洗衣粉清洗、清水清洗、对路面抛丸处理等五种处理方式对委见隧道、隆田隧道、米花岭隧道试验段路面进行处理后，抗滑性能指数SRI值检测数据如表4～7所示。

表4 委见隧道路面清洗前、后抗滑性能检测结果表

注：①左SRI为车道左侧轮迹带SRI值；右SRI为车道右侧轮迹带SRI值，下同；②隧道的清洗，先用清洗剂冲洗一次，然后用清水冲洗2次，下同

表5 隆田隧道路面清洗前、后抗滑性能检测结果表

表6 米花岭隧道路面清洗前、后抗滑性能检测结果表

表7 米花岭隧道路面抗滑性能检测结果表

清洗后抗滑性能改善检测结果分析：

委见隧道试验段路面抗滑性能指数SRI值，用4%盐酸清洗后比清洗前提高60.3%，用洁厕剂清洗后比清洗前提高19.4%，用洗衣粉清洗后比清洗前提高7.4%，用清水清洗后比清洗前提高11.8%；隆田隧道试验段路面抗滑性能指数SRI值，用4%盐酸清洗后比清洗前提高22.5%，用洁厕剂清洗后比清洗前提高2.3%，用洗衣粉清洗后比清洗前降低2.0%，用清水清洗后比清洗前降低0.9%；米花岭隧道试验段路面抗滑性能指数SRI值，用4%盐酸清洗后比清洗前提高71.6%，用洁厕剂清洗后比清洗前提高32.5%，用洗衣粉清洗后比清洗前提高6.8%，用清水清洗后比清洗前提高10.7%。综合3个隧道试验段路面，用4%盐酸清洗后路面抗滑性能提高最大。

通过对米花岭隧道路面试验段抗滑性能检测发现，路面抛丸工艺处理对路面的抗滑性能有较大的提高。

4 结语

通过对五种提高隧道路面抗滑系数方法进行实践，检测后结果表明，采用清洗路面方式处理后，除4%盐酸清洗效果较为明显外，其他清洗方式对提高路面抗滑系数效果较不明显，采取路面抛丸方式能较为明显地提高隧道路面的抗滑系数。

[1]许云山.高速公路隧道路面抗滑措施比较研究[J].交通标准化，2010(8)：94-96.

[2]邝宏柱，廖志高，柳本民.高速公路隧道路面抗滑性能评价标准研究[J].公路，2007(9)：85-88.

Expressway Tunnel Pavement Anti-slide Performance Testing Analysis

LIU Jia

(Guangxi Jinmeng Engineering Co.，Ltd.，Nanning，Guangxi，530000)

The lack of slide resistance for tunnel pavement is an important factor influencing the expressway traffic safety，this article introduced the detection principle and methods of slide resistance coefficient，described the main factors in the decline of tunnel pavement slide resistance，and with Guangxi Longlin-Baise Expressway Weijian Tunnel project as the example，it conducted the detection and analysis on relevant treatment measures to improve the tunnel pavement slide resistance，and the results showed that the pavement shot blasting approach can significantly improve the anti-sliding coefficient of tunnel pavement.

Expressway；Tunnel pavement；Anti-slide coefficient detection；Blasting treatment；

U455.4

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.09.021

1673-4874(2016)09-0079-04

2016-08-02

刘 佳(1983—)，工程师，硕士，研究方向：公路工程管理。