丘陵、山区田间道路弯曲、坡度较大,在路面潮湿、下雨和通车使用一段时间后路面的抗滑能力不能满足要求,为保证通行安全,需要提高路面的抗滑能力。影响路面抗滑性的主要因素是路面粗糙度和地面干湿情况,路面粗糙度是影响摩擦系数的主要因素,路面粗糙可有效阻碍道路表面形成水膜,并使轮胎着地面积加大,从而增加滞后的阻力;水泥混凝土路面在干燥的情况下,摩擦系数较大,在潮湿的情况下,由于有水分子处于轮胎与路面之间,形成润滑水膜,隔阻了轮胎与路面间的接触,使摩擦系数减小,从而影响路面抗滑性能。
1.提高路面粗糙度
(1)提高材料耐磨性。路面耐磨性受水泥砂浆形成的路面微观结构的耐光的值影响,砂越细、砂浆含砂率越低,耐光值越小。水泥路面中采用含硅量高、碳酸钙低的中粗砂,砂的磨光值变化小、硬度高,在一定的交通荷载下,砂粒之间的水泥石被磨蚀,就形成了良好的微观构造,其磨光值较大。水泥砂浆面层的含砂率越高,其磨光值越大,因此,一方面可适当降低水灰比,提高水泥砂浆面层的强度,但是不能随意增减水泥砂浆的用量,这对路面的抗裂和耐磨性不利;另一方面可采用真空脱水技术,真空作业可将低流动混凝土变成干硬性混凝土,对改善砂浆孔结构和砂子与水泥石界面黏结力效果较好。
(2)路面处理。路面处理主要是通过各种不同的表面处理工艺,形成粗糙耐久的路面表面构造来提高路面粗糙度。目前处理技术主要有拉毛式、拉槽式、压槽式、拉槽—拉毛组合式、刻槽式、人工硬刻式、嵌屑式和铣刨式等,对于一般路段采用拉毛式、拉槽式、压槽式、拉槽—拉毛组合式即可,但对于环境不良及纵坡较大路段主要采用刻槽式、人工硬刻式、嵌屑式和铣刨式。灾毁土地复垦的田间道路工程执行四级公路-Ⅱ车道标准,因此要求构造深度不低于0.6毫米,砂浆磨光值不低于40。
刻槽式包括横向刻槽和纵向刻槽,当车速较快时横向刻槽的摩擦系数比纵向刻槽大,安全性高,当出现弯道、曲线半径小时,采用纵向刻槽有利。人工硬刻是采用錾子等简单工具在水泥路面上人工凿出约1厘米厚的与道路中心线成“人”字形的纹路,增加表面宏观抗滑构造度,以达到防滑的目的,这种技术在灾区便于实施。路面铣刨式是采用成套铣刨机对水泥混凝土面板表层铣刨1厘米左右,使路面重新获得摩擦系数很高的粗糙表面。嵌屑式用于灾区田间道的长坡及陡坡路段效果较好,使用寿命长,是坡道防滑处理的良好选择。
2.减少路面潮湿程度
一般干燥路面的摩擦系数都能满足抗滑要求,但在雨季山上积水、洪水都可能漫过田间道路,造成路面潮湿,使路面摩擦系数不足而带来安全隐患,水泥路面上的干湿系数一般存在以下关系:
FS=0.87FG-0.16 (7-10)
式中:FS——潮湿状态下的路面摩擦系数;
FG——干燥状态下的路面摩擦系数。
减少路面潮湿程度,一是要选用透水性较好的材料铺设路基,提高路面水的下渗能力,减少路面积水;二是路面有适宜的坡度和较高平整度,有利于大量的雨水扩散,一般要求田间道横坡宜取0.3%~0.4%,平整度要求基层应小于10毫米,上、下面层应小于5毫米,抗滑表层应小于3毫米;三是在挖方路段、靠山一侧设置排水沟,排水沟断面根据灾区田间道路通过地段实际水量确定,可适当增加断面尺寸。