沙漠地区积沙沥青路面抗滑衰变特性及作用机制研究

Due to the special geographical and climatic conditions, long-term aeolian-sand pavement is very common in desert highway .If slight depositing sand, The skid resistance of pavement will decrease dramatically. With the increasing of the number of axle load, The asphalt pavement covered by aeolian-sand appears different attenuation law out of the general pavement, Which seriously affected the use performance of desert road, Reducing the running safety of vehicles..The project based on the realistic background that desert highway depositing sand，Select sections of typical asphalt pavement covered by aeolian-sand,Setting test section of typical typical asphalt pavement covered by aeolian-sand,Field observation study on the attenuation characterization of skid resistant,At the same time, Simulated field environment in the lab,making samples of typical asphalt pavement covered by aeolian-sand,Through accelerated wear test.Building the model of attenuation characterization of Skid Resistant of typical asphalt pavement covered by aeolian-sand under the coupling excitation of Speed,Temperature,Axle load and the the Degree of sand accumulation,Reveal the mechanism of action of skid resistant of asphalt pavement covered by aeolian-sand,The implementation of this program will provide theoretical basis and implementation suggestions to construction, maintenance and safe driving of the asphalt pavement of desert area.

由于特殊的地理、气候条件，路面长期积沙在沙漠公路中十分普遍。路面出现轻微积沙，路面抗滑能力就会急剧降低。随着汽车荷载作用次数的增加，积沙路面抗滑性能呈现出与非积沙路面不同的衰减规律，严重影响了沙漠公路的使用性能，降低了车辆行驶的安全性。.本项目以沙漠公路路面积沙为现实背景，选取典型积沙沥青路面路段，设置典型积沙沥青路面试验段，进行抗滑性能衰变的野外观测实验研究，同时在实验室模拟室外环境，制作典型积沙沥青路面试件，进行加速磨耗试验研究，构建典型积沙沥青路面在车速、温度、轴载、积沙程度多因素耦合激励下的抗滑性能衰变模型，揭示积沙沥青路面抗滑性能的作用机制，项目的实施将为沙漠地区沥青路面建设、养护和安全行车提供理论基础和实施建议。

新疆沙漠地区沥青路面附着的沙粒会显著影响轮胎和路面的接触特性，在行车过程中，急剧降低道路抗滑能力，极大的影响行车安全性。项目调查了南疆沙漠公路自然气候条件，对阿拉尔至和田沙漠公路的抗滑性能指标进行了测试，完成了南疆地区典型沙漠公路的抗滑性能衰变的野外观测研究。基于野外调查和观测的结果，研究了积沙量、温度、级配类型、积水和沙-水耦合因素对沥青路面抗滑性能的影响，分析了各因素对路面抗滑性能影响的作用机制。研发了能进行温度、喷水和荷载控制的沥青路面抗滑衰变轮式磨耗设备，开展了考虑积沙密度、级配类型和磨耗条件的积沙沥青路面抗滑性能加速磨耗试验，建立了考虑级配类型、积沙量、温度T和磨耗次数N的积沙沥青路面抗滑衰变预估模型。项目提出了适合用于评价沥青路面形貌粗糙特性的表征指标，建立起数字图像特征指标与构造深度之间的相关性，为评价积沙沥青路面抗滑性能提供一种评价方法。.主要结论：.（1）积沙沥青路面的抗滑性能受到积沙量、温度、级配类型、积水等因素的影响，其中积沙量、温度、级配类型和磨耗次数的影响较为显著，积沙程度＞温度＞磨耗次数。.（2）不同积沙程度的试件摆值都随着磨耗次数的增加呈现出局部上升阶段、急剧下降阶段和趋于稳定阶段；发现积沙量越大，沥青混合料试件的摆值BPN和构造深度MTD衰减速率越快，试件磨损越严重。.（3）积沙路面的摆值BPN的大小关系在积沙量小时AC-16和SMA-16摆值相差极小且略大于SMA-13的摆值而随着积沙量的增加，SMA-13的摆值大于AC-16的，说明积沙量增大时，会逐渐削弱大集料对摆值的影响。.（4）得到了AC-13、AC-16、SMA13和SMA的抗滑性能衰变模型，通过模型结果分析得出各级配沥青混合料试件抗滑衰变预估模型能有效预测沥青混合料的抗滑效果。.（5）归纳提出了沥青路面形貌粗糙特性的表征的评价指标，得到了不同级配类型材料在不同积沙状态是的路面纹理指标，为评价积沙沥青路面抗滑性能提供一种评价方法。