随着社会文明程度的提高，道路行车安全越来越被人们所重视。路面抗滑性能是反映路面安全性能的一个重要指标。目前，评价路面抗滑性能主要有三项指标:构造深度、摆值、横向力系数，这三项指标之间的关系尚没有明确的定论。本研究通过现场实测，结合数据分析，对三项指标的相关性进行研究。研究发现，三项指标之间的线性拟合优度都比较低，难以建立线性关系;摆值BPN、横向力系数SFC均与构造深度TD存在负相关关系。说明随着构造深度的增大，摆值和横向力系数都呈减小的趋势，即构造深度越大，路表抗滑能力越大。当摆值BPN较低(大约小于60)时，横向力系数SFC较低，稳定地分布在35以下的水平;当摆值BPN较高(大约大于60)时，横向力系数SFC会突增至50以上。
关键词
路面抗滑性能是反映路面行车安全性能的一个重要指标。评价、检测路面抗滑能力的方法有:铺砂法、摆式仪检测法和摩擦系数检测法。铺砂法的检测指标是构造深度，它表征路表的宏观粗糙度，主要取决于矿料级配。目前很多研究认为，路面的抗滑性能取决于路面表面层的构造深度。摆式仪检测的是BPN摆值，它与集料的微观粗糙度有关，一般认为它只反映行车速度低时的路面抗滑性能。摩擦系数检测法的检测指标是横向力系数SFC，它反映较高车速下路面的抗滑值。在我国旧版的沥青路面设计规范中，主要通过横向力系数和路表构造深度两个指标对路表抗滑性能要求进行规定，而水泥混凝土路面规范通过构造深度对抗滑性能要求进行规定。既然这三项指标都可以对路面抗滑性能进行评价，那么这三者之间又存在怎样的关系呢?
目前，国内外针对路面抗滑性能的研究主要有3个方面:路面抗滑机理研究;抗滑性能评价研究;高抗滑性能沥青混合料及其配合比设计方法研究。然而，在抗滑评价指标的相关性方面，目前并没有展开比较具体的研究，也没有明确的研究结论。因此，为了探究这三项指标的内在关系，本文采用现场检测与数据分析相结合的方法，对三项路面抗滑性能评价指标的相关性进行研究。
现场检测
现场检测内容包括构造深度、BPN摆值和横向力系数SFC三项。路面构造深度的检测和BPN的检测均参照《公路路基路面现场测试规程》(JTJ059-95)执行。本文采用手工铺砂法测定路表构造深度，采用摆式摩擦系数测定仪测定路面的抗滑值。横向力系数SFC直接通过摩擦系数检测车采集。
本研究在高架快速路夜间封闭养护时段进行检测，为了扩大检测样本量，是研究结论更加可信，共进行了2次检测，第一次检测在A路段，选取了33个测点进行检测，第二次检测在B路段，选取了16个测点进行检测。
抗滑值检测
BPN摆值的检测步骤如下:(1)对测点处的路面进行清洁，保证测点处平整无杂物;(2)对摆式仪进行调平;(3)调零;(4)校核滑动长度126mm;(5)将摆杆固定在悬臂上，使摆杆处于水平状态，然后把指针拨到与摆杆平行的位置;(6)浇洒路面，使测点处路面保持湿润状态;(7)释放摆杆，使其从路表滑过，当摆杆回落时，用手接住，读数但不记录，然后让摆杆和指针重新处于水平释放的位置;(8)重复之前的两步操作，并且重复操作5次，记录每次的摆值，取5次测定的平均值作为单点的摆值，结果取整数;(9)在测点位置用温度计分别测量干燥路表温度和潮湿路表温度;(10)每个测点选择3个单点进行检测，三个单点都应位于轮迹带上，单点间距为3m。最后再取三个单点的平均值作为该测点最终的检测结果。
最终检测到的摆值还需要进行温度修正。当路面温度为t(℃)时，测得的摆值BPNt必须按下式换算成标准温度20℃时的摆值BPN20:
构造深度检测
运用手工铺砂法检测路表构造深度，具体的检测步骤如下:(1)量砂准备:取粒径0.15~0.30mm的砂放在容器中备用，要求砂洁净、干燥;(2)清扫测点处路面，保证平整无杂物;(3)向铺砂法特用的圆筒内注满砂，并使其密实;(4)将砂倒在路面上，用推平板由里向外重复做摊铺运动，尽可能将砂摊成圆形，直到表面上没有浮动余砂;(5)测量所摊成的圆的两个垂直方向的直径，取平均值;(6)按照以上方法，在同一测点处平行检测3次，要求3个单点都位于轮迹带上，单点间距3m，取平均值作为最终检测结果。
路表构造深度的检测结果按照式(2)计算:
数据分析
A路段检测结果分析
A路段共有33个测点，将测量得到的构造深度TD1、抗滑值BPN1进行统计汇总。同时我们提取出了每一个测点经过摩擦系数测定车检测得到的横向力系数SFC1，也一并进行汇总，统计结果如图1所示。
由图1可知，从变化趋势来看，TD1和BPN1的波动性都比较大，横向力系数SFC1只有少数测点较远地偏离平均线，大部分测点都稳定平均线以下，30以上的位置。BPN1和SFC1有着大致相同的变化趋势，BPN1明位置。BPN1和SFC1有着大致相同的变化趋势，BPN1的波动性更加明显。另外，BPN1的数值基本上都高于SFC1的数值。
从上述变化趋势图中，无法直观分析三个指标内在的相关性，因此，我们对这三个指标分别进行线性拟合分析。首先对摆值BPN1和构造深度TD1进行线性拟合，如图2(a)所示。然后对横向力系数SFC1和构造深度TD1进行线性拟合，如图2(b)所示。
从图中可以看出，BPN1和TD1的拟合效果非常不理想，拟合优度R^2只有0.1163，二者之间难以建立线性关系。SFC1和TD1的拟合效果也不理想，拟合优度R2只有0.1312，二者之间难以建立线性关系，但从椭圆形区域来看，该区域的点比较密集，而且SFC1的数值也较为稳定，由此可见构造深度TD1并不会影响横向力系数SFC1。分析得到BPN1和SFC1具有大致相同的变化曲线，因此，我们对这两个指标也进行线性拟合，如图3所示。
对BPN1和SFC1做了两次拟合，第二次拟合剔除了异常点，图中红色的点即为异常点。第一次的拟合优度只有0.3158，第二次的拟合优度了较大的提升，为0.5674。从图中还可以发现一个现象:图中椭圆形区域的点非常密集，当BPN1的值较低，大约小于60时，SFC1的值较为稳定，而且均低于35;当BPN1的值较高，大约大于60时，SFC1的值发生突变，且均高于50。
从表中可以看出，BPN和TD弱相关，相关系数只有-0.330;SFC1和TD1在0.05水平上显著相关，相关系数为-0.363;SFC1和BPN1在0.01水平上显著相关，相关系数为0.562，属于中等强度相关。总结可知:摆值BPN1、横向力系数SFC1与构造深度TD1都是负相关，且相关性很弱，摆值BPN1和横向力系数SFC1是正相关，属于中等程度相关。相关性分析的结果和线性拟合分析的结果是一致的。
B路段检测结果分析
B路段共有16个测点，为了与第一次检测区分，将测量得到的构造深度记为TD2、摆值记为BPN2、横向力系数记为SFC2。对这三项指标的检测结果进行汇总，统计结果如图3-4所示。
由图可知，从变化趋势图可以看出，TD2和BPN2的波动性都比较大，横向力系数SFC2只有少数测点较远地偏离平均线，大部分测点都稳定在平均线以下，30以上的位置，这与第一次检测的统计结果是一致的。与第一次统计结果不同的是，BPN和SFC的变化趋势并不一致，而且BPN的数值大部分都低于SFC的数值，这与第一次的结果截然相反。接着对这三个指标进行线性拟合分析，首先对抗滑值BPN2和构造深度TD2进行线性拟合，如图5所示。
对BPN2和TD2做了两次线性拟合，第二次线性拟合剔除了异常点。第一次的拟合优度只有0.3541，第二次的拟合优度了较大的提升，为0.5085，虽然两次的拟合效果不是很理想，但可以看出摆值BPN2和构造深度TD2存在负相关的关系，这和第一次检测的数据分析结果是一致的。对横向力系数SFC2和构造深度TD2进行线性拟合，如图6(a)所示;对横向力系数SFC2和抗滑值BPN2也进行线性拟合，如图6(b)所示。从图中可以看出，SFC2和TD2线性拟合的效果很差，随着TD2的变化，SFC2的数值基本稳定在30~35，因此，构造深度TD2的变化并不会影响横向力系数SFC2，这与第一次的统计结果是一致的。SFC2和BPN2的线性拟合优度仅有0.0033，图中椭圆形区域的点非常密集，SFC2的值基本处于一条水平线，BPN2的变化不影响SFC2的变化，可见二者之间的相关性很弱。同时还可以发现，BPN2的值较低时，SFC2的值较为稳定，而且基本低于35，这与第一次检测观察到的现象也是一致的。
从表中可以看出，BPN2和TD2在0.05水平上显著相关，相关系数为-0.595，属于中等强度相关;SFC2和TD2弱相关，相关系数为-0.423;SFC2和BPN2正相关，但相关性很弱，相关系数只有0.058。总结可知:摆值BPN2、横向力系数SFC2与TD2都是负相关，BPN2与TD2属于中等程度相关，SFC2与TD2的相关性较弱，抗滑值BPN2和横向力系数SFC2是正相关，相关性很弱。相关性分析的结果和线性拟合分析的结果是一致的。
结语
(1)构造深度TD和摆值BPN的波动性都较大，检测结果不稳定，相比而言，横向力系数SFC的数值较为稳定，只有个别的检测值较远地偏离平均值。因此，在对路表抗滑性能进行检测时，横向力系数SFC这一指标更加稳定和可靠。
(2)三项指标之间的线性拟合优度都比较低，说明三项指标之间很难单纯地建立线性关系，下一步研究会通过扩大检测样本量来分析三者之间的非线性关系。
(4)当摆值BPN较低(大约小于60)时，横向力系数SFC较低，稳定地分布在35以下的水平;当摆值BPN较高(大约大于60)时，横向力系数SFC会突增至50以上。