8东北公路土994年规,范讨论道路摩擦系数测定及技术标准浅议装玉龙(哈尔滨建筑工程学院)摘要本文通过对道路路面与轮胎之间摩擦系数影响因素及实验资料的分析讨论了行车速度及道路条件对摩擦系数的影响推荐了国内道路摩擦系数的测定方法提出了未用浏试车法评价道路摩擦来数的技未标准建议值关键词l。道路摩擦系数技术标准2引言,摩擦系数的影响因素及资料分析通过对实验测定数据和国外资料的分析,在道路设计中道路路面与轮胎之间的摩擦系数中是一项重要技术参数,。它不仅决发现对道路摩擦系数有显著影响的因素除车辆本身条件外、主要有车速路面纹理结构骨料抗磨强度和构造深度路面潮湿状态、、、、、定着道路通行能力而且还直接影响着交通安全及运营经济人们对摩擦系数中的认识逐步深化将它与计算行车速度路设计的两大基本参数。,V一起列为道与污垢状态路面磨损程度及路面积雪结冰等因素。下面给出有关实验结果及相应改善、。摩擦系数中除与轮胎胎面轮胎内压力车轮上的荷载等车辆条件有关外还与路面表面构造路面干湿及污染状态及行车速度等因素关系密切随着路面磨损的增加其。,。、、,、措施2。路面积雪结冰情况将另文介绍、1行车速度路面纹理结构与摩擦来数的关系不同车速下四种路面纹理结构与摩擦系数如图l摩擦系数也将发生变化,为了保证设计通行所示可见粗颗粒且骨料本身粗糙。。能力和交通安全不但要对新建道路测定其的纹理结构最为理想,粗粒式较细粒式抗滑。摩擦系数对已建成道路也要定期进行摩擦系数测试以保障路面服务质量,,。性能好粗糙骨料较光滑骨料抗滑性能好,。随着车速的增加轮胎与路面附着状态发生变化摩擦系数明显降低这说明在低速因此测定实际行车状态下的路面与轮胎之间的摩擦系数中并确定客观的道路摩擦系数标准是十分重要的但这又是非常困难的。,行驶状态下测定的摩擦系数并不能代表车速较高时的中值2。目前国内在实际工作中采用摆式摩擦、。2潮湿路面土路面构造深度与摩擦系数系数仪来测定道路摩擦系数在路面防滑设计标准中给出了摆式仪测定值的允许范围的关系路面在潮湿状态下摩擦系数随路面构,但摆式仪的测定与实际行驶状态不完全一造深度的增加而增加当构造深度一定值(约为2,(TD)达到。致特别是在较高车速情况下所测数值与实际摩擦系数偏离较大;平行测定的摩擦系数指标之间的一致性也较差故应考虑研究和采用其他更能反映实际状况的先进测定仪器并确定相应的摩擦系数技术标准以适应我国高等级公路建设与养护的要求。,,1Zmm)时摩擦系数达最大值3路面上薄稀泥层对摩擦亲数的影响路面的滑溜通常是由于其上的污垢层被雨水浸湿而引的路面上的污垢可能有多种、、。如车轮带入路面的泥土积累的尘土轮胎磨损的粉未及油污等在降雨初期它们会形成。第期东北公路仁一刁了蕊目曰巨曰{网闷园口厂万尹、广尸厂厂].一一一口L一工杏石一一一二曰’~l.{l尸、.`」卜劝闷}日尸留含下}一t图甲2渤尿路阴门了构造深度与摩擦系数的关系4V、2006004KH.o0M、\\汀尸尸图行车速度路面纹理结构与摩擦系数的关系、a宏观粗粒微观粗糙、宏观粗粒微观光滑宏观细粒微观粗糙、、b000入2。`林晌片声卜060d宏观细粒微观光滑、洲os\\写420图路面上粘土含水量与摩擦系数的关系(2道路纵向ll,「飞r尸~`、了产产.、、、一口洲口门门气芬扩扩声一`二翻r于\\、、佗尹l二一洲l一州l)}J声.洲尸尸卜25知之尹.l尹口产厂1习15203035L米图(l),4摩擦系数沿路面的横纵向分布(沿路面横断面,)沿路面纵断面2。滑溜薄膜导致摩擦系数天幅度下降甚至弓}起交通事故图量达约50,。匀33表明当路面上泥土的含水0,摩擦系数测定方法及特点目前国内外采用的道路路面摩擦系数测,%时中将降至最低值(约,7)1。这提醒道路养护部门应及时清除路上的泥土与污垢2定方法种类很多但概括起来可分为制动距。离法摆式仪法旋转式仪法和测试车法等四种、、4路面磨损对摩擦系数的影响路面在车辆行驶中被磨损其摩擦系数,。使用的设备有第五轮仪摆式仪旋转式。、、仪和测试车3将变得不均匀这首先反映在道路横断面上在车轮集中处中值最低。1制动距离法这是汽车部门常采用的检查方法摩擦。其次由于路面被污染导致了摩擦系数沿道路纵向分布的不均系数中可根据均匀低速行驶条件下的制动东北方程式止中-59艺515式31)求得。由于摩擦系数与行车速度有关求出的中值只能近似看作是相应于制动开始至完全停车时速度范围的平均值,因此它不能完全表明试验地点的路面滑溜性。此法可用为辅助测定手段用于校核。32摆式仪法摆式仪是由英国开发的。试验时带有橡皮头的摆从一定高度下摆,并与路面产生摩擦而制动,摩擦系数值由摆动带动的指针指定值来表示。此法优点是试验简便,而且在微糙纹理结构路面上能反映出低速行驶(约IOkm/h)时的实际摩擦系数。适合于局部危险路面的摩擦系数测定。缺点是与实际行驶速度不符、测定值可比性较差,且不适于粗糙路面的中值测定。33旋转式仪法旋转式仪是由苏联开发的。借助于电动机使接触面积约c4mZ的橡皮试块沿路面以较高速度移动,同时测定其速度及相应的附着力。试块压力相当于实际车轮压力。优点是可测定不同行车速度下的摩擦系数。缺点是测定路面纹理构造深度较大路面时结果不准确。这是因为橡皮试块只接触路面某些突出点。3.4浏试车法测试车有拖挂式、单体式两种,由苏联、日本和英国开发。过去由于基本结构复杂,主要用于科研工作,现已被发达国家用于实际摩擦系数测定工作。通过在车辆上增设测试轮及相应设备,可以测出不同车速与不同车轮荷载情况下的摩擦系数。为便于对实测摩擦系数值的比较,对胎压、车轮荷载、轮胎等指标或产品都应统一规定。这是一种可靠的摩擦系数测定方法。4关于摩擦系数测定方法与标准的建议41关于中值浏定方法的建议公路199年通过对路面摩擦系数四种测定方法的讨论,可知测试车法具有明显的优点。这种方示可以满足快速而系统地测定摩擦系数的要求适于新建、改建路面的质量评定及已有道路的定期防滑评价。建议用摆式仪法来测定局部危险路面的摩擦系数。42关于道路摩擦系数设计标准的建议、摩擦系数是影响道路通行能力交通安全和运营费用(包括油耗、轮哈磨损等)的重要指标。摩擦系数标准的确定应考虑到这些方面的要求。421摩擦系数与道路通行能力按车头间距法计算一条车道的通行能力公式:I000V41)VV:(式;二二不二丁下7乃b十乙为生甲十0可见通行能力N与摩擦系数中成正比关系。422摩擦系数与交通事故路面滑溜是导致很多交通事故的主要原\\:\\\\`入一_\\\\\\\\`一冲一火立.~、之资料来源:又苏联△荷兰法国图5摩擦系数与滑溜事故百分比的关系第期东北公路1囚由于渭溜引起的事故占年事故总数有时}油耗等运营费用的增加因此。单纯考虑摩擦叮达15(】石在不利季节达70%5。恨据苏联荷、系数而无视由此而增加的运营费用1.2.4兰和法国的资料统计如图所示事故数量。摩擦系数标准的推荐值,、,随着摩擦系数的降低而迅速增加这2j苏联日本l根据有关实验结果并考虑y及西欧各国的有关规定3摩擦系数与运营费用建设我国道路摩擦:道路表而摩擦特性的改善(宏观构造及不平整度)将在一定程度L导致轮胎磨损及){(系数技术标准按下式确定4;〕丫、。96一。0、、、中。飞lJl一’[1(V)_、良好道路条件下,人}.。)f`():丫jl`。)`)4一0oozV)危险路段付;滚一,,一苦式卜电v一(一允许的最小摩擦系数值计劳行车速度km/h。参考文献卜19吕t矛3城市道路设计规范中国建筑工业出版社公路设汁规范汇编赵恩棠l叹)9()1”!3l交通部科学技术交易中心第十八届世界道路会议报告fl二编l几册人民交通出版社1,19刘希柏道路交通安全人民交通出版社2交通部公路科学研究所第二届国际防滑会议论文集12195于;3赵汉涛陈斌源路而不同状态下附肴系数的测定3B〔苏〕中巴布可夫景天然译道路条件与交通及其分析湖南大学!`咫`5毛{l亡社安玉7J济人学啥一9{川1)NADISCIJSSI()N〔’rllEMEASIJREMENT’)FIJIGrIWAYFRICTI()NC〔〔)EFFI(二IENTANDITSTE〔IINI(AlSTANDARDSAb价stra、etcJ:1fl飞i、{ar,一。ic一dise:5505theeffeoeto。rvllf{iigspce〔1anz。d书。{eo一lditioeoe一飞on一lfrietio,ze。、ffi(i。一lten飞〔一:hobasisItc()ftho叮a一:alyll(slsfeexl)。rinl。,It〔atalanclsot、elfrictioionffiei。lt:botw):22。()eexl。vr、trt011〔1tirt、esl。eoIn飞e15tth一:飞eostlrillgrnethodaffreletl、eooffleie:`lti一1LI,1yal一〔l(气t,99〔叹少:、t。ti,,9ovalt一ar一fictio飞e()。ffieie川l飞〔11℃()一1飞。一,di卜、l:l。川tl:记〕t。。11:liealsr:、22。!arl,KeyWordsl之(、。〔11)。vor、1。一Itrfietioll。()ffl。:〔z,t.:、,1一11T。。1l、一:l一1(la、一。I