Skid Resistance and Surface Texture Deterioration of Urban Asphalt Pavements in Algeria: Assessment and Service Life Estimation
本研究评估了阿尔及利亚城市沥青路面的抗滑性能与表面纹理，旨在提出一种基于交通量的功能寿命模型，证明了摩擦力退化往往先于结构失效，并建议更新国家设计规范中的最小骨料磨光值与纹理要求。
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当汽车在湿滑路面上行驶时，轮胎与沥青路面之间的抓地力是一个在转瞬之间发生的物理现象。这种被称为抗滑性的抓地力取决于两个要素：一是路面石料的微观粗糙度，它像砂纸一样咬合橡胶；二是路面的宏观可见纹理，它充当排水系统，将水分从轮胎下方排出。如果路面过于平滑，水分就无法排出，轮胎会骑在一层薄薄的液体膜上，从而完全失去牵引力。对于道路工程师而言，挑战在于预测一条新路在被交通磨损至危险的平滑程度之前，能保持多久的安全期。在阿尔及利亚，关于何时重新铺设道路的官方规则仅仅是一个简单的猜测：无论交通流量如何，也无论建造时使用了什么样的石料，每隔八到十年更换一次表层。这种方法假设时间本身是敌人，但它忽略了现实情况——即拥有重型卡车频繁通行的道路，其磨损速度要比安静的侧街快得多；同时也忽略了某些石料会磨损成玻璃般的平滑，而另一些则能保持粗糙。
一组研究人员着手测试这种固定的时间表是否适用于阿尔及尔繁忙的城市道路。他们驾驶了一辆配备了测量轮的专业车辆，该测量轮在湿润的路面上轻微拖行，以连续记录摩擦力，覆盖了61.1公里的路程。他们还采集了125份小型路面样本，用以测量其纹理深度，本质上是在检查沥青中的沟槽有多深。结果令人震惊。在他们调查的主要高速公路和干道上，三分之二的路段摩擦力水平极低，按照英国（一个拥有严格安全标准的国家）的标准，这些路段会立即触发调查。这些道路的纹理普遍较浅，中值深度仅为0.23毫米，远低于安全驾驶所需的0.60毫米。这种纹理的缺失意味着，当汽车加速时，它们在湿滑路面上的抓地力几乎会瞬间消失。研究人员发现，摩擦力水平与纹理并不匹配；这些路面不仅是平滑，而且极其湿滑，这表明沥首先可能存在配比缺陷，或者表面已被沥青质堵塞，从而掩盖了下方的粗糙石料。
为了理解道路状况为何如此糟糕，团队观察了交通情况。他们发现了一个清晰的模式：重型卡车使用最频繁的车道最为平滑且湿滑。这证实了商业车辆的重量和频率是导致磨损的主要驱动因素。然而，在一些最差的道路上，摩擦力如此之低，以至于即使是自然界中最耐用的石料也无法解释这种损坏。这使得研究人员怀疑，问题不仅仅是磨损，而是路面组成成分的根本性问题，可能是沥青混合料中粘性结合剂过多，导致从道路建成之初就抹平了纹理。该研究排除了低摩擦力仅仅是由于石料随时间磨光这一观点；在最差的路段上，路面很可能从一开始就是有缺陷的。
随后，研究人员建立了一种预测道路寿命的新方法，不再依赖于那套固定的八到十年规则。他们不再靠猜测，而是创建了一个模型，根据道路所承载的具体交通量来计算其“功能寿命”。他们发现，对于交通量中等的道路，标准的路面确实可以维持满八到十年的寿命。但对于每天承载数千辆重型车辆的最繁忙道路，除非使用的石料具有极强的抗磨损能力，否则路面会在不到八年的时间内失去抓地力。具体而言，他们确定对于最重的交通等级，沥青中使用的石料必须至少具备60以上的硬度等级才能维持那么久。如果石料较软，道路会更快变得不安全，唯一的解决方案是增加铺设频率或使用特殊的高摩擦材料。
这种新方法改变了道路管理者思考维护工作的方式。研究表明，对于阿尔及尔最繁忙的道路，限制其寿命的不是结构强度（即它能承受多少重量），而是表面抓地力。等待八年才去修复一条已经变得过于湿滑的道路是一种安全风险。研究人员提出了一套新规则：定期测量摩擦力和纹理，并利用交通数据来决定何时维修道路。他们还建议，官方的设计文件现在应要求使用特定类型的硬石料和最小纹理深度，以确保新路在建成之初就拥有足够的抓地力。虽然他们的模型是基于模拟的，并且需要随着时间的推移接受现实世界数据的检验，但初步研究结果非常明确：目前这种“一刀切”的时间表正让最繁忙的道路面临失败，我们需要一种更智能、由数据驱动的方法来保障驾驶员的安全。
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