基本介紹
- 中文名：暗冰
- 類型：明顯的冰層的一種表達方式
- 主要場地：高原山區道路
- 表面狀態：表面光滑透明，不易被發現
定義,形成機理,對道路影響,破壞檢測技術,套用技術設備,總結,四川高速公路,
定義
暗冰，是指降雨或降雪融化後滲入路面構造中，並在寒冷氣候環境裡結冰從而使路面抗滑性顯著下降，由此給行車帶來嚴重安全隱患的一種冬季現象。
形成機理
暗冰，是指降雨或降雪融化後滲入路面構造中，並在寒冷氣候環境裡結冰從而使路面抗滑性顯著下降，由此給行車帶來嚴重安全隱患的一種冬季現象。南方地區的積雪及結冰和北方的有很大差別，北方空氣濕度小，溫度遠低於0℃，積雪處於乾燥狀態，不易在路面形成水膜，雲貴川高原潮濕山區因為空氣潮濕度大，特別是夜間降霧量很大，空氣溫度略低於0℃，這樣就容易形成暗冰，而且路面凝冰表面處於潤濕狀態，使路面很大程度上失去抗滑能力。暗冰由於很薄，很光滑且透明，因此不易被發現，非常具有欺騙性。暗冰形成後，對第二天的交通帶來更大隱患，交通事故發生率大大提高。暗凍的特點主要是[1]：
1）冰層非常薄，結冰後構造深度大的路面仍會具有一定的抗滑能力；
2）暗冰因為較薄，若路面有較大構造深度，則在行車碾壓下，水平力的作用使結冰層很快被磨耗掉；
3）由於空氣濕度大，且冰在壓碎融化後，容易形成冰水混合的狀態，使路面抗滑能力大幅減弱。
1）冰層非常薄，結冰後構造深度大的路面仍會具有一定的抗滑能力；
2）暗冰因為較薄，若路面有較大構造深度，則在行車碾壓下，水平力的作用使結冰層很快被磨耗掉；
3）由於空氣濕度大，且冰在壓碎融化後，容易形成冰水混合的狀態，使路面抗滑能力大幅減弱。
對道路影響
1）瀝青路面暗冰損壞形式表現為路表面瀝青膜剝落，集料裸露、剝落，形成麻面、鬆散、坑槽和裂縫等病害；橋面受凝冰損壞作用較普通路面稍嚴重。
2）暗冰使瀝青路面損壞狀況加重、平整度下降、結構強度受其影響較小，構造深度稍有提高，宜採用構造深度來表征凝冰對瀝青路面的主要影響。
3）凝凍溫度主要影響到瀝青路面面層結構，對上面層混合料影響較大，對中、下面層混合料影響較小。
4）行車道由於凝冰和交通荷載作用導致上面層集料剝落、質量損失、厚度變薄，單位面積質量損失量與相應停車帶上面層混合料空隙率、礦料間隙率和瀝青飽和度存在較好的線性關係。混合料越密實，質量損失越輕。
2）暗冰使瀝青路面損壞狀況加重、平整度下降、結構強度受其影響較小，構造深度稍有提高，宜採用構造深度來表征凝冰對瀝青路面的主要影響。
3）凝凍溫度主要影響到瀝青路面面層結構，對上面層混合料影響較大，對中、下面層混合料影響較小。
4）行車道由於凝冰和交通荷載作用導致上面層集料剝落、質量損失、厚度變薄，單位面積質量損失量與相應停車帶上面層混合料空隙率、礦料間隙率和瀝青飽和度存在較好的線性關係。混合料越密實，質量損失越輕。
破壞檢測技術
路面損壞狀況指數（PCI）是對瀝青路面龜裂、坑槽、鬆散、車轍、沉陷等病害狀況的綜合性評價，通過對每項病害加權平均獲得；路面平整度指數（IRI）表征的是路面縱向凹凸量的偏差值，即路面縱斷面剖面曲線的平整性，反映其行車舒適性；路面結構強度係數（SSI）反映的是路面整體結構的承載能力；路面構造深度（STD）是指路表面一定面積內凹凸不平的開口空隙的平均深度，用於評定路面表面的巨觀構造，反映路面抗滑性能。
採用智慧型檢測車對選定路段連續檢測路面損壞狀況指數PCI；多雷射道路斷面綜合測試儀對選定路段連續檢測國際平整度指數IRI，以100m 為檢測單位記錄；落錘式彎沉儀（FWD）對選定路段檢測路面彎沉值，檢測頻率為1 點/50m，並換算成路面結構強度係數SSI；連續式構造深度儀對選定路段檢測路面構造深度STD。
採用智慧型檢測車對選定路段連續檢測路面損壞狀況指數PCI；多雷射道路斷面綜合測試儀對選定路段連續檢測國際平整度指數IRI，以100m 為檢測單位記錄；落錘式彎沉儀（FWD）對選定路段檢測路面彎沉值，檢測頻率為1 點/50m，並換算成路面結構強度係數SSI；連續式構造深度儀對選定路段檢測路面構造深度STD。
套用技術設備
1 移除法
主要是藉助於人工或者機械設備等將積雪破碎並從路面轉移到其他場所，以保證路面交通安全。人工移除法即通過人工方法清除路面積雪。效率低且影響行車安全，無法長時間作業。採用機械設備剷除積雪已有數十年套用歷史，目前已經形成可以適應各種情況的系列產品。
2 粗糙路面
瀝青路面抗滑力主要取決於路面表層的巨觀構造和微觀構造，主要指標為構造深度和摩擦係數。摩擦係數主要指集料表面的粗糙程度，它隨車輪的反覆磨耗作用而逐漸磨光，與石料磨光值有很大關係，在汽車速度不大（30～50km/h）時，對路面的抗滑能力起決定作用；構造深度是由路表外露集料間構成的構造，其功能是使車輪下的路表水迅速排除，以免形成水膜，在汽車高速行使時決定路面的抗滑能力（瀝青路面的抗滑機理和指標分析）。
路面的巨觀構造指水平方向尺度在0.5～50mm 之間的構造。巨觀構造除對路面摩擦力構成中的滯阻分量有一定貢獻外，它的主要作用是為輪胎與路面界面上的積水提供渲泄通道。如果路面沒有足夠的巨觀構造，則輪胎與路面界面上的積水不能及時排除，在動水壓力的作用下，輪胎與路面間的實際接觸面積就會減少。當這種減少達到一定程度時，所謂的水漂現象就發生了。輪胎與瀝青路面接觸，真實與輪胎接觸的是石料表面的粗糙峰（微觀構造）。微觀構造微凸體與輪胎橡膠接觸，頂部平滑的微凸體與胎面橡膠發生黏著摩擦，產生黏著摩擦力；頂部尖銳的微凸體對輪胎產生的應力大於輪胎橡膠的斷裂應力時，微凸體刺入輪胎橡膠形成微切削摩擦，產生微切削摩擦力。輪胎與微觀構造接觸產生的黏著摩擦力與微切削摩擦力約占輪胎與路面整個摩擦力的90%。
3 自應力彈性路面技術
通過在瀝青路面材料內添加一定量的彈性顆粒材料，改變路面與輪胎的接觸狀態和路面的變形特性，利用彈性材料局部變形能力較強的特性，通過路面在外荷載作用下產生的自應力，使路面凝冰破碎融化，從而有效抑制路面凝冰。北美、日本、北歐的自應力彈性路面中常用的彈性材料多為由廢舊輪胎加工而成的橡膠顆粒，不但可以有效提高路面的除冰雪能力，提高道路安全性能和運輸效率，而且為廢舊彈性材料的回收利用提供科學、合理的新途徑，利於環境保護，節省資源。我國對抗凝冰路面也有一定的研究基礎，1998 年哈爾濱建築大學開始了廢舊輪胎橡膠顆粒瀝青混凝土研究，劉曉鴻碩士對橡膠顆粒瀝青路面路用性能研究發現，摻加橡膠顆粒的瀝青混凝土具有除冰可行性。
4 抗暗冰填料
在瀝青混合料中摻入抗暗冰填料[2]，主要為抗暗冰劑，抗暗冰劑為一種可溶解在水中能降低冰點的複合化合物，在冰雪天氣，抗暗冰劑釋放，形成冰點較低的溶液，在路表和冰層之間形成不結冰或冰水混合的滑動層，可降低冰與路面的粘附力使表面冰層在行車碾壓下易破碎，不形成光滑的鏡面，在降雨量或降雪量較小的情況下，甚至能使路面不結冰。
5 碳纖維-玻纖格柵抗凝冰瀝青路面
是在路面中鋪上一定厚度的碳纖維-玻纖格柵發熱層[4-5]，通過對流和輻射從外部吸收熱流，從而增加路面的溫度，防止路面暗凍的形成，同時可以融化已形成的暗冰。
主要是藉助於人工或者機械設備等將積雪破碎並從路面轉移到其他場所，以保證路面交通安全。人工移除法即通過人工方法清除路面積雪。效率低且影響行車安全，無法長時間作業。採用機械設備剷除積雪已有數十年套用歷史，目前已經形成可以適應各種情況的系列產品。
2 粗糙路面
瀝青路面抗滑力主要取決於路面表層的巨觀構造和微觀構造，主要指標為構造深度和摩擦係數。摩擦係數主要指集料表面的粗糙程度，它隨車輪的反覆磨耗作用而逐漸磨光，與石料磨光值有很大關係，在汽車速度不大（30～50km/h）時，對路面的抗滑能力起決定作用；構造深度是由路表外露集料間構成的構造，其功能是使車輪下的路表水迅速排除，以免形成水膜，在汽車高速行使時決定路面的抗滑能力（瀝青路面的抗滑機理和指標分析）。
路面的巨觀構造指水平方向尺度在0.5～50mm 之間的構造。巨觀構造除對路面摩擦力構成中的滯阻分量有一定貢獻外，它的主要作用是為輪胎與路面界面上的積水提供渲泄通道。如果路面沒有足夠的巨觀構造，則輪胎與路面界面上的積水不能及時排除，在動水壓力的作用下，輪胎與路面間的實際接觸面積就會減少。當這種減少達到一定程度時，所謂的水漂現象就發生了。輪胎與瀝青路面接觸，真實與輪胎接觸的是石料表面的粗糙峰（微觀構造）。微觀構造微凸體與輪胎橡膠接觸，頂部平滑的微凸體與胎面橡膠發生黏著摩擦，產生黏著摩擦力；頂部尖銳的微凸體對輪胎產生的應力大於輪胎橡膠的斷裂應力時，微凸體刺入輪胎橡膠形成微切削摩擦，產生微切削摩擦力。輪胎與微觀構造接觸產生的黏著摩擦力與微切削摩擦力約占輪胎與路面整個摩擦力的90%。
3 自應力彈性路面技術
通過在瀝青路面材料內添加一定量的彈性顆粒材料，改變路面與輪胎的接觸狀態和路面的變形特性，利用彈性材料局部變形能力較強的特性，通過路面在外荷載作用下產生的自應力，使路面凝冰破碎融化，從而有效抑制路面凝冰。北美、日本、北歐的自應力彈性路面中常用的彈性材料多為由廢舊輪胎加工而成的橡膠顆粒，不但可以有效提高路面的除冰雪能力，提高道路安全性能和運輸效率，而且為廢舊彈性材料的回收利用提供科學、合理的新途徑，利於環境保護，節省資源。我國對抗凝冰路面也有一定的研究基礎，1998 年哈爾濱建築大學開始了廢舊輪胎橡膠顆粒瀝青混凝土研究，劉曉鴻碩士對橡膠顆粒瀝青路面路用性能研究發現，摻加橡膠顆粒的瀝青混凝土具有除冰可行性。
4 抗暗冰填料
在瀝青混合料中摻入抗暗冰填料[2]，主要為抗暗冰劑，抗暗冰劑為一種可溶解在水中能降低冰點的複合化合物，在冰雪天氣，抗暗冰劑釋放，形成冰點較低的溶液，在路表和冰層之間形成不結冰或冰水混合的滑動層，可降低冰與路面的粘附力使表面冰層在行車碾壓下易破碎，不形成光滑的鏡面，在降雨量或降雪量較小的情況下，甚至能使路面不結冰。
5 碳纖維-玻纖格柵抗凝冰瀝青路面
是在路面中鋪上一定厚度的碳纖維-玻纖格柵發熱層[4-5]，通過對流和輻射從外部吸收熱流，從而增加路面的溫度，防止路面暗凍的形成，同時可以融化已形成的暗冰。
總結
我國大部分地區冬季氣候寒冷，特別是南方潮濕地區冬季路面很容易產生凝冰，影響原路面的抗滑能力，降低道路的通行能力，交通事故發生的潛在危險性也越來越大，嚴重時只有封閉交通，給人們正常出行帶來很大的影響，擾亂了人們民眾的正常生活狀態。國內外通過對路面暗凍的研究，探索了多種應對措施，能有效的降低暗冰對路面及行車的危害，但其中仍然存在問題，需要進一步研究探討，更有效的消除暗凍的危害。
四川高速公路
入冬後，隨著氣溫降低，雅西高速部分路段將出現積雪和暗冰路段。高速公路或高架橋路段若同時具備“凌晨0時後”、“氣溫接近零度”、“臨水臨崖路段”等三個條件，路面極容易出現暗冰。為此，成都晚報特聯合省市交警，發布“暗冰地圖”，為市民盤點容易出現暗凍的路段。途經這些路段的駕駛員，要謹慎駕駛。
都汶高速
易現暗冰路段：紫坪鋪大橋、新房子大橋、金馬河大橋
繞城高速
易現暗冰路段：與成雅高速連線的接待寺立交橋、與成溫邛高速連線的文家立交橋、與成綿高速連線的白鶴林立交橋
成雅高速
易現暗冰路段：雅安至名山段
雅西高速
易現暗冰路段：麂子崗北坡、泥巴山南、北坡、拖烏山北坡
雅西高速交警表示，駕駛員在途經上述路段時注意減速慢行，儘量選擇上午10時至下午4時，氣溫較高的時段通行。
成綿高速
易現暗冰路段：二酉村大橋
達陝高速
易現暗冰路段：大巴山隧道、紅岩灣隧道、獅子寨隧道、金竹山隧道
納黔高速
易現暗冰路段：高橋收費站至雪山關2號隧道之間、敘嶺關隧道相鄰大橋
成渝高速
易現暗冰路段：龍泉山隧道，龍泉湖往成都方向約3公里的臨水路段在凌晨時分易起暗冰。
成自瀘高速
易現暗冰路段：成都至裴家約10公里路段
【安全提示】
“遇結冰路面，一定要減速慢行，保持車距。”交警提示，駕駛員應避免緊急制動和猛打方向，防止車輛側滑。平穩地減速及輕踩剎車，避免輪胎打滑。必要時，應安裝防滑鏈謹慎行駛。
區縣
易現暗冰路段：老成渝路龍泉山段，邛崍天台山景區道路、南寶山道路，崇州九龍溝、雞冠山道路，大邑西嶺雪山譚東大道、西茶路，彭州彭白路小魚洞路段，省道101線金堂段23公里至44公里，以及其他山區道路。
