基于行车安全的排水路面容许车辙深度研究

为了研究排水沥青路面行车安全车辙深度,分析了降雨强度、车辙深度、空隙率等因素对车辙水膜状况的影响,并对产生车辙的排水沥青路面排水能力和容许水膜进行分析,进而提出满足排水沥青路面行驶安全要求的车辙容许值。基于理论计算的同时,考虑各种极端不利条件以及安全系数,建议排水路面车辙容许值高于密级配路面4mm。     

基于停车视距的高速公路雨天行车安全车速研究

考虑低能见度及路面附着系数减小的情况,研究了高速公路雨天的安全车速.从跟车状态下停车过程出发,根据不同的水膜厚度得出其对应的附着系数,进行了基于AASHTO停车视距模型的高速公路安全车速计算.并应用于湖北省黄黄高速公路雨天交通管理措施,供相关技术人员参考.     

基于二维浅水方程的直线段沥青路面径流特性

基于二维浅水方程的水动力学方法建立了直线段沥青路面径流的数值模型, 根据实际降雨条件下沥青路面径流变化过程的监测结果验证了模型参数, 研究了路面宽度、组合坡度等几何参数与路侧排水方式对路面径流时空分布特性的影响。研究结果表明: 设计降雨条件下, 路面径流在空间分布上呈较强的二维特性, 沥青路面径流深度变化依次经历增加、稳态径流与退水3个过程; 漫排水条件下, 路面宽度分别为11、15、20、25、30 m时, 路面径流最大深度分别为11.87、14.39、17.08、19.69、21.98 mm, 退水时间分别为1.4、1.4、2.4、2.9、3.4 min; 路面径流深度增幅随路面宽度的增加而降低, 退水时间随路面宽度的增加而增加; 相比于行车道, 硬路肩路面径流的退水时间延长约20%;较大的坡度组合(横坡为3%, 纵坡为2%) 有利于排水; 当采用集中排水时, 路缘石的阻拦使路侧产生壅水, 壅水区宽度为6~8 m, 壅水区范围占路面宽度的比例随路面宽度的增加而逐渐缩小, 非壅水区内的路面径流深度变化与漫排水条件下基本相同; 为保证行车安全, 可通过改变路面坡度来减少路面径流的汇流时间; 路缘石对路面径流的阻拦效应明显, 在排水设计中应合理设置路缘石高度与开口间隔, 避免行车道出现壅水现象。      

多车道高速公路超高过渡段积水分布数值模拟与规律分析

为了揭示多车道高速公路超高过渡段积水分布规律,基于流体动力学理论,选取典型多车道高速公路超高过渡段设计参数,利用道路BIM设计软件建立了40组三维道路模型;分析了路面积水量和排水设施径流量的关系,建立了考虑排水设施与路面构造深度影响的降雨模拟方案;采用离散相模型和多相流模型耦合,模拟了降雨条件下的路面积水状态;分析了不同组合参数下的超高过渡段积水厚度数据,得到了合成坡度、道路宽度、降雨强度与超高渐变率对积水厚度的影响模式,计算了各车道最大积水厚度,分析了六车道、八车道高速公路积水横向分布规律。研究结果表明:积水厚度与合成坡度、超高渐变率负相关,与降雨强度、道路宽度正相关,其中降雨强度对积水厚度的影响最大,超高渐变率对积水厚度的影响最小;合成坡度为2.02%~8.54%,降雨强度为1~5 mm·min-1时,多车道高速公路超高过渡段最小积水厚度为0.58 mm,最大达到28.35 mm;当降雨强度为5 mm·min-1时,高速公路超高过渡段内外侧车道最大积水厚度差异明显,六车道由内侧车道到外侧车道的最大积水厚度比例为1.0∶3.1∶3.3,八车道为1.00∶0.96∶1.03∶1.36;多车道高速公路超高过渡段积水厚度峰值先出现在道路中间附近,然后向外侧移动,最大积水厚度一般出现在外侧车道。      

沥青路面的雨天行车安全性分析

针对沥青路面的路表轮胎行车滑水,提出了行车的临界水膜厚度概念,利用动量定理进行了临界水膜厚度计算公式推导,计算了不同行车速度下的路表临界水膜厚度,经与国外的极限车速计算经验公式对比,验证了其可靠性,并以降雨的路表水膜厚度为依据,分析了以临界水膜厚度作为道路结构设计控制指标的行车安全性,提出了增加安全性的工程技术改善措施．     

不同薄层罩面沥青混合料的试验及应用研究

对常用四种级配类型的薄层罩面沥青混合料进行了配合比设计及路用性能的对比研究。室内试验表明,相比于AC-13、SMA-13及OGFC-13级配类型的薄层罩面,Novachip(C型)薄层罩面的路用性能最佳,具备优异的高低温稳定性、水稳定性及抗滑性能。工程应用表明,沥青路面在加铺Novachip(C型)罩面后,路面平整度高,横向力系数及构造深度分别提高了44%及66. 7%,抗滑性能优异,同时具备良好的排水性能,可有效避免雨天路面水雾的产生,提高雨天行车安全。     

高速公路沥青路面渗水性能

通过对三条在建高速公路沥青路面渗水系数的测试，分析得出沥青路面渗水性能与沥青混合料的类型、路面现场空隙率、结构层厚度及路面表面构造深度有关。测试结果统计分析表明相同空隙率下，粗级配的混合料更易渗水；相同级配下，路面现场空隙率越大，表面构造深度越大，路面越易渗水；路面渗水系数随路面厚度的增加而减少；建议沥青路面渗水系数应作为高速公路施工中一项质量控制指标，并初步提出控制标准的建议值。     

沥青路面表面纹理三维高精度激光非接触式检测

为实现沥青路面纹理构造高精度自动检测，借助三维激光技术实现路面纹理三维重构，提出模拟铺砂的沥青路面构造深度测量方法. 首先采用高精度三维激光扫描仪获取雅康高速公路沥青路面0.1 mm精度三维高程数据，同时人工铺砂法获取对应区域的宏观构造深度值；其次通过数字图像处理技术实现重构沥青路面三维云图并进行数据噪声处理；最后设计四连通多种子组合填充算法，实现在滤波后的三维路面纹理云图上自动铺砂并获取路面纹理宏观构造深度值. 研究结果表明:模拟铺砂测量方法与人工铺砂法测量的平均构造深度（MTD，M)的平均绝对误差为0.052 mm，两者相关系数为0.96. 研究成果验证了用非接触式路面纹理测试替代现有的接触式路面摩擦性能测试的可行性，为道路交通安全网级监测与管理奠定基础.      

轿车轮胎动力滑水分析

基于弹性流体动力润滑理论,将轮胎、路表水膜和路面作为一个弹性流体动力润滑系统,研究了轮胎的动力滑水问题。在轮胎上建立坐标系,则轮胎是静止的而水膜是运动的,推导了控制动力滑水的Reynolds方程、水膜厚度方程和变形方程,采用复合直接迭代求解方法,并编制了计算程序,分析了轿车轮胎在沥青路面上行驶的动力滑水。分析结果表明:随着行驶速度的增大,能够引起动力滑水的路表水膜厚度不断减小,当行驶速度为120km.h-1时,路表水膜厚度为2mm就会发生动力滑水。     

采用实测数据实时修正的机场跑道水膜厚度面域分布预估方法

为精准预估不同跑道状况与降雨条件下跑道水膜厚度的面域分布,基于二维浅水方程建立了水膜厚度面域分布数值模型,开发了基于格心型有限体积法和HLL(Harten, Lax and van Leer)格式近似Riemann解的数值求解算法;在此基础上,引入水膜厚度的实测数据,通过构造伴随方程,采用梯度下降法获取了实际降雨条件下的最优曼宁系数,从而动态修正了二维浅水方程的计算结果,精准预估了跑道水膜厚度面域分布;采用北京首都国际机场安全预警平台的水膜厚度实测数据和车载式LiDAR系统获取的路面高程数据,计算分析了曼宁系数更新间隔和高程空间采样间隔对模型求解效率和精度的影响,并采用实测数据验证了算法的准确性。研究结果表明：为满足水膜厚度实时监测需求,在综合考虑计算耗时与求解精度的条件下,曼宁系数的最优更新间隔为30～300 s,对于表面平整的道面,高程的最优空间采样间隔为0.1～0.5 m,对于存在车辙等病害的道面,高程的最优空间采样间隔为0.10～0.25 m;在真实降雨条件下,水膜厚度计算值与实测值的平均误差为0.13 mm,最大误差为0.76 mm,满足机场对水膜厚度的监测需求。由此可见,建...     

高黏改性排水沥青混合料路用性能研究

排水沥青路面因具有大空隙、耐磨抗滑、雨天行车无水雾、低噪音等优点,目前被广泛推广应用。为进一步提高排水沥青路面的路用性能,文中通过向SBS改性沥青中掺加6%、8%、10%和12%4种不同比例的HVA高黏改性剂制备复合改性沥青,对复合改性前、后沥青进行试验,并对确定最佳掺量的复合改性排水沥青混合料进行高温稳定性、低温性能、水稳定性试验研究。结果表明:推荐方案的复合改性排水沥青混合料在高温性能、低温性能、水稳定性等方面均好于SBS改性排水沥青混合料。高黏剂的加入可显著改善沥青混合料的路用性能,提高排水路面的耐久性,具有一定的推广价值。     

沥青路面离析现象的分析及其评价方法的探讨

为了寻找有效的路面施工质量控制方法。减小水损害时沥青路面的破坏,对沥青路面的离析现象进行分析。并提出了一种通过检测路表面构造深度来判别和评价沥青路面离析的方法。该方法可以满足路面工程质量评价的精度要求。同时具有成本低、易操作等优点，对提高沥青路面施工质量、延长使用寿命有帮助。是一种非常有前途的路面检测评价手段。     

多孔质排水性路面TPS＆TAF-POROUS

排水性铺装是一种为确保雨天车辆行驶安全而研发出来的新型路面铺装技术。这种路面的铺装使用多孔隙混合物，因此雨水能通过孔隙迅速排出而不会在路面形成水膜。排水性铺装法“TAF—POROUS”采用的是添加达优建材商贸（上海）有限公司自行研发的排水性铺装用沥青改性剂“TPS”的高粘度改性沥青。     

沥青路面车辙影响因素的研究

从内因和外因两方面分析了沥青路面车辙破坏的影响因素，包括材料、温度、荷载、坡度、车速、湿度、路面层结构等．通过试验研究了各因素的影响程度和作用机理，并采用更能反映实际路面情况的全厚式车辙仪进行了动稳定度测定，得出了车辙动稳定度、车辙深度随各因素的变化规律．     

长大纵坡沥青路面应力分析

通过有限元方法对不同工况下长大纵坡沥青路面的应力峰值进行了计算，同时对车辆匀速行驶和变速行驶时纵坡沥青路面的应力进行了对比，结果表明应力随坡度的变化呈良好的线性关系；在超载情形下，各项应力均显著上升；长大纵坡沥青路面各应力峰值随着深度的增加而减小，其最大值位于上、中面层之间；车辆的变速、超载、重载对长大纵坡沥青路面破坏极为严重。     

旧沥青路面对超薄水泥混凝土路面荷载应力影响

为了定量分析旧沥青路面对UTW路面使用性能的影响程度，将UTW路面板视作面层，沥青层视为基层，旧沥青路面基层以下部分视为综合地基，利用弹性三层体系模型，应用三维等参无法，计算分析了旧沥青路面铣刨后剩余厚度、弹性模量与路面板厚度、地基综合模量对超薄水泥混凝土路面荷载应力的影响。研究表明，板底弯拉应力随沥青层厚度至线性变化，且斜率与Es有关；路面板较薄时，控制沥青层厚度大子6cm，有利于UTW路面的使用；对于一定的路面板厚度，当沥青层弹性模量大于某一值后，对路面板底弯拉应力影响很小，可以此值来评价旧沥青层品质；随着Ea的减小，沥青层厚度对板底弯拉应力产生负效应。     

基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法

路面湿滑是诱发交通事故的重要因素，为了解决构造深度和摩擦系数分别从路面静态纹理和动态摩擦运动角度方面反映路面抗滑性时存在的不一致问题，基于激光视觉测量方法得到沥青路面点云数据，提出一种有效构造深度测量算法；首先利用B样条对点云数据进行断点插值，在研究轮胎和路面接触摩擦的几何结构和抗滑机理的基础上，修正路表凹陷点数据；采用断面法估算构造深度，并和摩擦系数测试仪所得的数据进行相关性分析. 研究结果表明:本算法得到的横向和纵向平均构造深度与摩擦系数的相关系数分别为0.896和0.887，优于铺砂法的0.504；该方法能通过静态的构造深度隐性地反映动态的摩擦系数，兼具激光视觉测量方法的高效率和摩擦系数刻画抗滑性能的客观性，达到效率和精度的统一.      

公路中沥青稳定碎石排水层施工技术

引言 从当前路面损坏并病害调查表明，其一部分原因在于路面存在的自由水，鉴于沥青面层并不能封住水，因此会存在局部透水情况。即使设置了排水基层，但如何排水系统本身排水并不畅通也会造成路面的水损害，从而破坏路面。显然，解决沥青路面水损害的有效措施之一是在路面中设置排水系统，把路面结构内的自由水排出，确保路面的使用性能。沥青稳定碎石排水基层材料在车辆荷载以及水的浸泡下会造成沥青膜剥离、掉粒、松散，从而影响AT P B材料的渗透性能和抗变形性能。因此，沥青和集料之间应具有良好的粘附性。     

新旧水泥混凝土路面设计规范对比及算例分析

本文叙述了新水泥混凝土路面设计规范对旧规范的修订内容，新规范着重在可靠度设计方法、交通分析、材料设计参数、路面组合构造要求和应力分析方法等方面提出了改进，并通过算例计算来对比分析新旧公路水泥混凝土路面设计规范的差别。对比分析认为，在交通量较大条件下，新规范会适当增大路面厚度，从而有利于预防路面早期破坏；在交通量较小条件下，新规范合理减小路面厚度，以减少工程造价，最终在路面经济性与耐久性之间达到更好的平衡。     

陡坡路段沥青路面车辙特性分析

为分析纵坡段沥青路面车辙,进行了室内蠕变试验,按"四单元五参数"模型确定了相关参数。进行了现场温度场检测,用有限元工具模拟了沥青路面温度场,按方形均布的垂直和水平荷载,分析计算了典型结构、荷载与行车速度情况下的路面单日车辙量。比较不同速度、超载水平、纵坡坡度的计算结果发现,影响纵坡段车辙的最主要因素是车速降低导致的荷载作用时间增加,其次是超载因素,最后是水平荷载分量的影响。提出了提高纵坡段沥青路面材料的抗车辙能力,及采取合理的坡度与坡长组合的措施,保证纵坡段载重车辆的总体运行速度。