【摘 要】
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抗滑性能是反映路面安全性能最重要的一个指标,良好的路面抗滑性能是车辆安全、快速行驶的保障。然而,随着交通量的快速增长及货车比例的增加,我国高速公路沥青路面逐渐暴露出了抗滑性能衰减过快、影响行车安全的问题。如何设计满足使用要求的沥青路面抗滑表层,提高沥青路面长期抗滑性能,保持路面的抗滑能力处于良好水平是当前研究热点与难点问题。本研究以广东省高速公路典型沥青路面抗滑表层为研究对象,采用路网调查、理论分
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抗滑性能是反映路面安全性能最重要的一个指标,良好的路面抗滑性能是车辆安全、快速行驶的保障。然而,随着交通量的快速增长及货车比例的增加,我国高速公路沥青路面逐渐暴露出了抗滑性能衰减过快、影响行车安全的问题。如何设计满足使用要求的沥青路面抗滑表层,提高沥青路面长期抗滑性能,保持路面的抗滑能力处于良好水平是当前研究热点与难点问题。本研究以广东省高速公路典型沥青路面抗滑表层为研究对象,采用路网调查、理论分析及室内加速加载试验模拟相结合的方法,从沥青路面抗滑性能测试方法优化、演化规律、关键影响因素、预测模型等方面进行了系统研究。采用前馈神经网络建立了沥青路面横向力系数与路表纹理参数的关系模型;基于大样本沥青路面抗滑性能数据,揭示了湿热地区沥青路面的抗滑性能演变规律;构建了沥青路面长期抗滑性能预测模型,并提出了沥青混合料抗滑耐久性的评价指标及标准,在此基础上,制定了沥青路面长效抗滑表层设计方法。论文的主要工作及创新成果如下:（1）针对路面横向力系数测试系统（SCRIM）存在的问题,通过现场试验研究优化了采用SCRIM测试沥青路面横向力系数的方法。推荐了SCRIM测试轮胎磨损修正方法,建立了准确表征湿热地区沥青路面横向力系数的温度修正模型,并推荐了不同路表温度下沥青路面横向力系数的温度修正值,提高了湿热地区沥青路面横向力系数测试的准确性与可靠性。（2）开发了沥青路面三维激光纹理检测系统,通过编程及软件开发实现了沥青路面路表三维形貌指标的测量与表征,提出了表征沥青路面抗滑性能的纹理指标;针对多元线性回归模型精度不高的问题,采用前馈神经网络方法建立了沥青路面横向力系数与路表纹理指标的关系模型。为采用路面纹理指标准确表征沥青路面抗滑性能提供了研究基础。（3）基于大样本高速公路沥青路面抗滑性能数据,分析了典型沥青路面抗滑表层抗滑性能的衰减特性与演化行为,提出了影响沥青路面宏观构造深度（MTD）、横向力系数（SFC）初值的关键因素（级配、沥青用量、空隙率）及影响沥青路面SFC稳定值的关键因素（累计货车作用轴次、级配尺度因子λ、级配形状因子κ、集料PSV）;在此基础上,构建了湿热地区沥青路面抗滑性能指标MTD、SFC初值及SFC稳定值的预测模型;为沥青路面抗滑表层定量化设计提供了技术支撑。（4）基于室内加速加载试验,研究了沥青混合料的抗滑衰减特性及影响沥青混合料长期抗滑性能的关键因素,构建了基于室内加速加载试验的抗滑性能指标的衰减预估模型,并验证了该模型预估结果与沥青路面抗滑性能预测模型的一致性。在此基础上,提出了表征沥青混合料抗滑耐久性的指标B值及标准。（5）最后,在沥青路面抗滑性能预测模型及沥青混合料抗滑耐久性评价指标研究的基础上,结合广东省公路沥青路面集料使用现状,推荐了考虑交通参数和沥青混合料类型的抗滑表层集料技术标准,制定了考虑交通参数、集料特性、混合料级配的沥青路面长效抗滑表层设计方法。本文成果不仅可指导湿热地区沥青路面抗滑表层的精准设计及科学养护,提高沥青路面的安全性,减少交通事故的发生,同时也为完善我国沥青路面抗滑表层设计方法提供参考。
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