路面宏观纹理精确表征及其对抗滑性能的影响

蒋天昊¹，任万艳^1,2*，董元帅^3，4，侯  芸^3,4，苑举民⁵
（1.北京建筑大学 土木与交通工程学院，北京 100044；2.北京建筑大学 北京未来城市设计高精尖创新中心，北京 100044；3.中咨公路养护检测技术有限公司，北京 100089；4.公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心，北京 100089；5.山东宁阳县公路事业发展中心，山东 宁阳 271400）

摘  要：为提升利用路面宏观纹理评价路面抗滑性能的精确性，基于三维激光扫描技术获取路面表面三维坐标点阵并通过重构获得路面表面高精度数字化模型，对路面宏观纹理指标与抗滑性能之间的相关性开展研究。首先，室内设计3组不同级配的沥青混合料，成型车辙板试件，测试其摆值与构造深度；现场选取6条刚养护完成通车的不同等级、不同路面类型的道路，测试其动态摩擦系数并取芯样。其次，对室内车辙板及道路芯样进行三维激光扫描及表面模型重构，引入路面宏观纹理指标并对路面纹理进行评价。最后，对路面宏观纹理指标与抗滑性能进行相关性分析。结果表明，纵向宏观纹理指标与构造深度及低速抗滑性能相关性良好，相关系数均在0.8以上，当沥青混合料为粗型或公称最大粒径较大时，算数平均值Ra、断面标准差Rq、极差Rz增大，偏斜度Rsk增大且更接近于0，驼峰度Rku减小，有明显规律性，可作为抗滑性能评价指标；横向宏观纹理指标与抗滑性能相关性较差且无明显规律性；各宏观纹理指标与高速抗滑性能相关性较差，对于其评价还应进行多因素考虑。
关键词：道路工程；三维激光扫描；路面宏观纹理；抗滑性能；相关性；精确表征