基于广东气候特点的沥青路面横向力系数温度修正

随着广东省经济的快速发展，以沥青路面为代表的高等级公路在广东省得到了迅猛发展。经济的发展带动了交通量的大幅增加，路面交通安全问题日益突出。然而从路面使用性能的角度来看，路面的抗滑性能是影响行车安全的主要因素之一。因此，本文通过对广东省典型路段路面横向力系数进行实测，并结合现行规范横向力系数测试方法[1]和抗滑性能评价方法，研究了广东省高温条件下横向力系数的温度修正方法，并根据实测结果对横向力系数高温修正系数进行了调整，对广东省高温时段准确评价路面的抗滑性能具有重要意义，可为沥青路面横向力系数测试规程修订提供借鉴。

路面温度升高会使横向力系数SFC的测值减小。主要原因是当路面温度升高时，高速公路沥青路面的沥青容易软化，往往还会产生泛油等病害，在此类路面上测试轮容易产生滑溜。其次是因为SCRIM测试系统采用的是充气式橡胶轮胎，在高温情况下，轮胎橡胶的老化速度加快，轮胎内空气受热膨胀而使胎压增大，从而使测试结果偏低。英国的Lander和Sabey分别进行了温度对横向力系数SFC影响的试验，得到式(1)和式(2)。

由上述试验得出的结果为，温度每升高1℃，SFC值减小0.3个单位[5]。我国相关规范规定SCＲIM测试系统的标准现场测试地面温度范围为20℃±5℃，并给出了横向力系数温度修正(表1)。

表1表示温度每升高1℃，SFC值平均降低0.26个单位，结论与英国的试验结果基本一致。上述结论是由交通部科学研究所和松等人基于中国大陆性气候下选的试验路段得到的，在广东省气候条件下，该表的适用性值得进一步探究。

为研究表1修正值在广东省气候条件下的适用性，在广东省分别选取了三个试验路段，在不同温度下对其进行横向力系数的测试，利用表1的修正值对测试结果进行修正，并与实际测值对比。将路段一25℃时测得的横向力系数按表1修正成28℃、36℃、40℃、45℃、50℃及60℃的横向力系数并与实际测值对比，试验结果见表2和图1。

将路段二25℃时测得的横向力系数按照表2修正成28℃、35℃、40℃、45℃、50℃及60℃情况下的横向力系数，试验结果见表3和图2。

将路段三25℃时测得的横向力系数按照表1修正成28℃、31℃、35℃、40℃、50℃及60℃情况下的横向力系数，试验结果见表4和图3。

由以上图表可以看出，25℃时路段一、路段二、路段三的横向力系数经表1温度修正后的理论值分别比对应温度下的实测值最大偏差达到13.5、14.3、15.5个单位，因此，用表1修正的横向力系数在广东省气候条件下不能真实反映路面状况。

为探究适合广东气候条件下横向力系数的温度修正值，通过在省内不同地区选取典型路段，采用英国进口的SCRIM测试系统，在不同温度下对其进行横向力系数测试。测试结果如表5所示。

通过分析，建立横向力系数SFC与温度的回归关系如图4，并得到横向力系数SFC与温度的线性回归关系如表6。

由以上图表得出，线性回归方程的平均斜率为0.19，即温度每升高1℃，横向力系数SFC下降0.19个单位。根据上述试验可得到广东省气候条件下横向力系数SFC的温度修正公式，如公式(3)。式中SFC20为标准温度下的测值;SFCt为实际路面温度下的测值;t为测试时的路表温度。

为了实际工作方便需要，根据公式(3)得到广东省气候条件下横向力系数SFC温度修正(表7)。

为了验证表7修正值的适用性，分别选取25℃时路段一、路段二、路段三所测得的横向力系数用表6的温度修正值修正并与原修正值进行对比，得到的结果分别如表8和图5、表9和图6、表10和图7所示。

由以上图表可以得出，利用表7修正的横向力系数SFC变化曲线相对平缓，高温检测的数值经修正后的横向力系数与原始测值比较接近，说明表7的修正值比现行规范的修正值更能准确反映广东省实际路面横向力系数的大小。