隧道路面抗滑可靠性分析

隧道路面抗滑可靠性分析

孙平平王军屠雪

1.2.湖州嘉诚建设工程有限公司浙江省湖州市3130003.湖州展成路桥工程有限公司浙江省湖州市313000

摘要：路面抗滑性能一直以来被认为是影响道路交通安全性能的重要因素，尤其是在高速公路隧道混凝土路面中，它对行车速度大小、方向控制以及制动距离作用重大。路面抗滑性能不足将导致车辆产生滑移或水漂等现象，从而引发交通事故。因此，路面抗滑性能对于道路的社会性及经济性都至关重要。

关键词：高速公路；路面抗滑表层；施工技术

高速公路隧道多处于山岭重丘地区，弯道较多，地形比较复杂，极易发生交通事故。有关统计资料表明，隧道内每公里事故率要远高于高速公路普通路段。由于空间限制，调整公路隧道交通事故会造成严重的经济损失和人员伤亡，因此隧道交能安全越来越引起公路建设者的重视，隧道事故发生率与隧道内路面抗滑能力有极大的相关性。出于消防考虑，在高速公路隧道长度大于1000m时，隧道路面一般都采用水泥混凝土路面。

一、隧道水泥混凝土路面的特征

由于隧道内特殊的环境以及水泥混凝土路面的抗滑特性，对长大隧道水泥混凝土路面，要求抗滑材料抗滑性能好、耐久性高，且具有以下特征：（1）抗滑性能良好和耐久性高。（2）噪声小。（3）粉尘污染小。（4）适用于潮湿环境。（5）具有一定的耐油性和阻燃性。

二、影响路面抗滑的主要因素

2.1路面粗糙程度

路面粗糙度是影响摩擦系数的主要因素,路面粗糙阻碍道路表面形成水膜,并使轮胎着地面积加大,从而增加制后的摩阻力。路面的粗糙度可分为粗构造和细构造，路面的粗构度指的是集料与集料之间的凹凸不平的状况，而细构造指的是集料本身的抗滑能力。

2.2路面的潮湿程度

水泥混凝土路面在干燥的情况下,摩擦系数较大,潮湿的情况下,由于有水分子处于轮胎与路面之间，此时摩擦系数相对较小。在进行水泥混凝土路面摩擦系数测定时，应当考虑最不利的情况，在潮湿的状态下进行实验。如果在最不利情况（潮湿状态）的实验结果能满足要求，在其它情况下实验结果将同样能满足要求。

2.3其它因素对摩擦系数的影响路面排水不畅,或者路表有异物:如砂子、尘土等,都会使汽车容易产生滑动,降低路面的抗滑力。

三、水泥混凝土施工方法

3.1水泥混凝土的施工

要确保抗滑构造的施工质量首先应控制好水泥混凝土的施工质量。水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性、表面抗滑、耐磨、平整。水泥混凝土的质量与各种原材料的质量密切关系，因此在施工前就必须严格控制好各种原材料的质量，经质量检验合格的水泥、碎石、砂、外加剂等材料才能进场。要建立工地实验室，及时抽查各种材料的质量、规格、含水量，根据气候变化及时调整水泥混凝土配合比。水泥混凝土要严格按照工地配合比进行配料搅拌。拌和设备必须采用配有自动计量系统的强制式搅拌机进行集中拌和。要严格对水泥混凝土的拌和时间、水灰比、坍落度的控制，确保水泥混凝土强度足够。水泥混凝土的振捣必须采用排式振捣机施工，个别振捣不均匀处可用插入式振捣捧补振密实，为使水泥混凝土的振捣密实、均匀，再用平板振动器进行纵横交错全面振实，最后采用三辊轴机组进行滚压、振实、提浆、整平施工。

3.2水泥混凝土面层拉槽的施工

水泥混凝土面层拉槽是对今后行车安全起到关键性一项工序。因此必须认真细致地施工好。水泥混凝土面层经三辊轴机组滚压、振实、提浆、整平后，再用直径8cm长4m的钢管（管内填塞重物）在混凝土表面直接拖动抹平，来回拖动至少四遍左右，可根据振捣后面层实际平整度而定，以抹到表面水泥砂浆平整、厚度均匀没有小气孔为准。等混凝土表面稍干后就可以进行拉槽施工。拉槽主要施工工具是用钢片做成的拉槽耙，耙长为1m，耙的每片钢片间距为25mm，钢片尖处呈三角形形状。在混凝土表面泌水完毕20min～30min内及时进行人工拉槽施工，拉槽要保持顺直并与路面纵向基本垂直，拉槽时要做到用力均匀，基本控制同样的槽深。抗滑槽的间距为25mm，槽深度控制在3mm左右，槽宽控制在4mm左右。

四、高速公路隧道混凝土路面湿滑处治的措施分析

4.1微表处技术的概况

微表处技术是一种能够在常温下使用，参照一定的比例把聚合物改性乳化沥青、填料、辅料、水和一些添加剂组合在一起混合物，按照不同的施工要求，使用专门的施工设备将这些混合物均匀地铺放在路面上的薄层结构。目前，在高速公路隧道路面维修和养护方面，微表处技术在国内外已经得到广泛的应用。和传统的沥青施工方法相比，微表处技术具有施工速度快、施工工艺简单、施工成本低、环境污染小、车流通行速度快等优点。隧道混凝土路面防滑处治采用微表处技术，能够进一步的提高了隧道路面的抗滑性能、阻止积水下渗、有效防止路面老化，从而延长了高速公路路面的使用期限，也有效的降低了交通事故的发生，消除了隧道行车安全隐患，能够取得良好的使用效果。微表处技术在隧道路面防滑中的应用：（1）微表处技术应用于高速公路隧道混凝土路面的防滑时，一般选择表面粗糙、硬度大、强度高、耐磨性好的石料，在原料按照一定的比例混合后，混合料不能出现松散。（2）在采用微表处技术时，物质原料和物质辅料对高速公路隧道混凝土路面的防滑性能影响较大，同时自然环境对此影响也不可忽略。比如阴雨天、路面积水比较严重时，这样就会影响材料之间的混合效果，不利于防滑;在高温天气下，会影响聚合物改性乳化沥青的软化程度，也不利于路面的防滑。因此，在施工时，一定要结合当地的实际情况。（3）聚合物改性乳化沥青、辅料、水泥和水的混合效果，对微表处技术的各种性能检测影响较大。在施工过程中，一定要按照规定的比例，结合隧道路面的实际情况进行混合，保证高速公路隧道混凝土路面的防滑质量。（4）目前采用微表处技术施工路面，微表处不能作为承重层，只能作为路面的防滑层。在实际施工过程中，要结合高速公路隧道路面的实际情况，采用微表处技术处理路面的湿滑，提高路面的防水性和防滑性。

4.2隧道路面防滑中其他措施

抛丸处理，路面抛丸是利用电机驱动的抛丸轮在高速旋转过程中产生离心力和风力，将一定颗粒度的弹丸加速抛出至特定路面，然后弹丸和灰尘、杂质一起经过反弹室来到储料斗的上方，经分离重复利用，作用是将混凝土表面的浮浆、杂质清理清除，并且可以对混凝土的表面进行打毛处理，使其表面均匀粗糙；酸洗路面，利用36%浓度的盐酸化学处理掉路面中的碱性化合物，加强水泥砼路面表面纹理构造，提高路面抗滑性能，优点有：施工方便，技术要求低。缺点有：成本高、易腐蚀隧道其他构造物，本身有刺激性气味，对施工人员有一定危害，且清洗过程中对路面横坡排水要求高；铣刨路面，即铣掉表层路面浮浆、杂质，路面产生拉毛，通过重新改变路面宏观和细观纹理构造从而提高路面抗滑性能。

结语：

由于隧道拥有庞大的交通量，汽车产生的尾气必然也多,过往车辆尾气中的油性小颗粒在隧道路面中沉积，再加上车辆行驶过程中滴漏的燃油、机油等物质大量附着在道路路面上,使路面过滑。中、短隧道由于自然通风较好，此类物质不易在路面上积聚，受此影响不大；而长隧道通风条件较差，滴漏的燃油、机油等物质极易附着在道路路面，此类物质会形成滑腻性薄膜层，从而使路面附着系数明显下降，行驶的车辆受此影响较为严重，易发生车辆侧滑、车辆追尾等现象。很多隧道已经因此成为公路交通事故的多发区，所以提高隧道内车道的附着系数是减少隧道交通事故的关键。

参考文献：

[1]杨建国,谢永利,张晓,马巍.高速公路隧道路面抗滑可靠性分析.西南大学学报(自然科学版),2013.

[2]杨轸,郭忠印.隧道路面抗滑性能测定及其对行车安全影响分析.重庆交通学院学报,2014.

[3]郭知涛.刻槽水泥混凝土路面抗滑降噪特性研究.长安大学,2009.