瀝青路面竣工驗收中抗滑橫向力系數標準研究

張理斌 王光軍

(1.菏澤市公路管理局鄄城局，山東菏澤 274600; 2.長安大學特殊地區(qū)公路工程教育部重點實驗室，陜西西安 710064)

0 引言

路面抗滑橫向力系數是路面質量的主要技術指標之一，它對高速公路行車的安全和運輸的效率有非常重要的作用。瀝青路面交工驗收時，橫向力系數在JTG F80/1-2004公路工程質量檢驗評定標準中給出了規(guī)定值和允許偏差;竣工驗收一般在交工驗收兩年后進行，在兩年的運營過程中，瀝青路面的抗滑性能會降低，此時仍采用與交工驗收相同的驗收標準顯然不能科學、客觀、公正評價路面質量。因此，研究瀝青路面橫向力系數竣工驗收標準勢在必行。

1 橫向力系數SFC衰變規(guī)律研究

1.1 基于氣候分區(qū)和交通量及其組成的數據分析

陜西省南北狹長，按地理、氣候等不同劃分為陜北、關中及陜南三大地區(qū)，本文收集的橫向力系數SFC數據分別來自這三個地區(qū)的6條高速公路，如表1所示。

1.2 橫向力系數SFC衰變模型的建立

繪制陜西省7條高速公路交—竣工數據散點圖，分別嘗試添加直線、對數、多項式、乘冪、指數5種趨勢線，對比發(fā)現，多項式方程相關性系數R2都大于0.9，接近于1，相關性較好。記交、竣工抗滑橫向力系數SFC為x，y，可以確定x與y的關系為二次多項式關系，即SFC衰變模型方程為：

其中，A，B，C均為回歸系數。

由衰變模型圖1～圖3中的衰變回歸方程可以看出，竣工SFC值與交工SFC值呈二次多項式變化，如果交工SFC值較小，那么竣工SFC值勢必會更小，甚至低于SFC的允許值，因此必須嚴格控制交工IRI值不能過小。這也為研究竣工驗收標準提供了依據。

表1 不同地理分區(qū)數據分析

1.3 基于SPSS配對樣本T檢驗研究SFC衰變幅度

本文選取各路段同一里程樁號橫向力系數SFC的交工—竣工驗收數據進行研究，即研究同一路段的交工—竣工驗收數據的衰減差異，T值即為兩樣本之間的差異統(tǒng)計量，所以運用統(tǒng)計軟件SPSS進行配對樣本T檢驗是完全合理的。

圖1 陜南地區(qū)SFC衰變模型圖

圖2 關中地區(qū)SFC衰變模型圖

圖3 陜北地區(qū)SFC衰變模型圖

對陜西7條高速公路的橫向力系數SFC數據進行配對樣本T檢驗，得到衰變幅度均值及置信下限，如表2所示。

表2 橫向力系數衰變幅度表

從表2可知，同一地區(qū)不同高速公路路面SFC衰變幅度相差不大，因此取每個地區(qū)各路段SFC衰變幅度置信上限的平均值作為此地區(qū)SFC衰變幅度的允許值(記為SFCdn)，即陜南地區(qū)：SFCdn≤4.5;關中地區(qū)：SFCdn≤7.3;陜北地區(qū)：SFCdn≤4.4。

關中地區(qū)各高速公路路面SFC衰變幅度較大，陜南和陜北地區(qū)較小，這是由于關中地區(qū)交通量較陜南大、降雨量較陜北大的緣故;另外，同一地區(qū)不同高速公路路面SFC衰變幅度相差甚小，這是由于同一地區(qū)氣候及交通量等因素相近。

2 竣工橫向力系數SFC驗收模型的建立

考慮氣候因素，橫向力系數SFC的竣工驗收采用交工驗收標準和衰變幅度允許值兩項指標進行控制，如表3所示。

表3 高速公路瀝青路面SFC竣工驗收標準

高速公路交工通車時，盡管瀝青路面橫向力系數都能滿足交工驗收標準，但是運營兩年后，由于路面橫向力系數衰減嚴重，抗滑性能變差，預期在竣工后路面SFC將會繼續(xù)迅速衰減。采用雙控指標作為竣工驗收標準，既要求竣工驗收時SFC指標不超過交工驗收值，又要求運營初期SFC的衰減不超過衰變值，這補充了現有竣工驗收的內容，完善了竣工驗收標準。因此，橫向力系數的竣工驗收標準采用雙控指標將能更好的保證竣工驗收后路面的良好抗滑性能，具有現實指導意義。

3 結語

1)分析收集的橫向力系數SFC數據，得到其衰變模型為：y= Ax2+Bx+C。2)基于SPSS統(tǒng)計分析軟件對瀝青路面橫向力系數衰變規(guī)律進行研究，陜南、關中和陜北地區(qū)的衰變幅度允許值分別為4.5，7.3和4.4。3)橫向力系數竣工驗收標準采用交工驗收標準和運營期橫向力系數的衰變幅度雙指標控制具有現實指導意義。

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