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(zhǎng)安大學(xué)特殊地區(qū)公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710064)

0 引言

路面抗滑橫向力系數(shù)是路面質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)之一，它對(duì)高速公路行車的安全和運(yùn)輸?shù)男视蟹浅Ｖ匾淖饔?。瀝青路面交工驗(yàn)收時(shí)，橫向力系數(shù)在JTG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中給出了規(guī)定值和允許偏差;竣工驗(yàn)收一般在交工驗(yàn)收兩年后進(jìn)行，在兩年的運(yùn)營(yíng)過程中，瀝青路面的抗滑性能會(huì)降低，此時(shí)仍采用與交工驗(yàn)收相同的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)顯然不能科學(xué)、客觀、公正評(píng)價(jià)路面質(zhì)量。因此，研究瀝青路面橫向力系數(shù)竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。

1 橫向力系數(shù)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(shù)據(jù)分析

陜西省南北狹長(zhǎng)，按地理、氣候等不同劃分為陜北、關(guān)中及陜南三大地區(qū)，本文收集的橫向力系數(shù)SFC數(shù)據(jù)分別來(lái)自這三個(gè)地區(qū)的6條高速公路，如表1所示。

1.2 橫向力系數(shù)SFC衰變模型的建立

繪制陜西省7條高速公路交—竣工數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖，分別嘗試添加直線、對(duì)數(shù)、多項(xiàng)式、乘冪、指數(shù)5種趨勢(shì)線，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，多項(xiàng)式方程相關(guān)性系數(shù)R2都大于0.9，接近于1，相關(guān)性較好。記交、竣工抗滑橫向力系數(shù)SFC為x，y，可以確定x與y的關(guān)系為二次多項(xiàng)式關(guān)系，即SFC衰變模型方程為：

其中，A，B，C均為回歸系數(shù)。

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(xiàng)式變化，如果交工SFC值較小，那么竣工SFC值勢(shì)必會(huì)更小，甚至低于SFC的允許值，因此必須嚴(yán)格控制交工IRI值不能過小。這也為研究竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。

表1 不同地理分區(qū)數(shù)據(jù)分析

1.3 基于SPSS配對(duì)樣本T檢驗(yàn)研究SFC衰變幅度

本文選取各路段同一里程樁號(hào)橫向力系數(shù)SFC的交工—竣工驗(yàn)收數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，即研究同一路段的交工—竣工驗(yàn)收數(shù)據(jù)的衰減差異，T值即為兩樣本之間的差異統(tǒng)計(jì)量，所以運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn)是完全合理的。

圖1 陜南地區(qū)SFC衰變模型圖

圖2 關(guān)中地區(qū)SFC衰變模型圖

圖3 陜北地區(qū)SFC衰變模型圖

對(duì)陜西7條高速公路的橫向力系數(shù)SFC數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，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(shù)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(gè)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(guān)中地區(qū)：SFCdn≤7.3;陜北地區(qū)：SFCdn≤4.4。

關(guān)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(guān)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(shù)SFC驗(yàn)收模型的建立

考慮氣候因素，橫向力系數(shù)SFC的竣工驗(yàn)收采用交工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和衰變幅度允許值兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行控制，如表3所示。

表3 高速公路瀝青路面SFC竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

高速公路交工通車時(shí)，盡管瀝青路面橫向力系數(shù)都能滿足交工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，但是運(yùn)營(yíng)兩年后，由于路面橫向力系數(shù)衰減嚴(yán)重，抗滑性能變差，預(yù)期在竣工后路面SFC將會(huì)繼續(xù)迅速衰減。采用雙控指標(biāo)作為竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，既要求竣工驗(yàn)收時(shí)SFC指標(biāo)不超過交工驗(yàn)收值，又要求運(yùn)營(yíng)初期SFC的衰減不超過衰變值，這補(bǔ)充了現(xiàn)有竣工驗(yàn)收的內(nèi)容，完善了竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。因此，橫向力系數(shù)的竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)采用雙控指標(biāo)將能更好的保證竣工驗(yàn)收后路面的良好抗滑性能，具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

3 結(jié)語(yǔ)

1)分析收集的橫向力系數(shù)SFC數(shù)據(jù)，得到其衰變模型為：y= Ax2+Bx+C。2)基于SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)瀝青路面橫向力系數(shù)衰變規(guī)律進(jìn)行研究，陜南、關(guān)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(shù)竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)采用交工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)營(yíng)期橫向力系數(shù)的衰變幅度雙指標(biāo)控制具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

［1］ 李雪平.高速公路瀝青混凝土路面抗滑磨耗層的選擇［J］.公路，2010(9)：45-46.

［2］ 吳慧彥.雙輪式橫向力摩擦系數(shù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)［J］.內(nèi)蒙古公路運(yùn)輸，2010(3)：21-22.

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［5］ JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［6］ 汪榮鑫.數(shù)理統(tǒng)計(jì)［M］.西安：西安交通大學(xué)出版社，2008.

［7］ 盧紋岱.SPSS統(tǒng)計(jì)分析［M］.第4版.北京：電子工業(yè)出版社，2010：77-130.

［8］ 周仁宇.SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件［M］.成都：西南交通出版社，2005：15-25.