《科学通报》出版“中国长寿路面”专辑（目次及编者按；2020年10月下旬刊））

封面说明：我国长寿命路面的发展分为两个阶段。第一阶段是从现在到2035年，将我国高速公路路面的使用寿命由目前的15年提升到30年；第二阶段是从2035年到2049年，在我国交通强国实现之时，我国高速公路路面的使用寿命将提升到50年，达到世界领先水平。为实现这一战略目标，需要从材料、结构、设计、工艺和维护等5个方面开展理论、方法和技术创新，形成适应于我国不同地质环境、气候条件、交通荷载状态的长寿命建造和养护技术体系。封面图片展示了我国第一条以验证与完善我国新一代长寿命路面建设与养护设计方法为目标的足尺路面试验环道，它的建成并投入使用，标志着我国公路科技发展达到一个新的阶段。

专辑编者按：长寿命路面技术发展与实践

王旭东（交通运输部公路科学研究院首席研究员，足尺路面试验环道试验研发团队负责人）

肖倩（交通运输部公路科学研究院副研究员，主要研究沥青路面的长期性能）

王旭东

肖倩

路面工程是交通基础设施的重要组成部分. 改革开放40多年, 我国建成了以高速公路为骨架的国家干线公路网, 高速公路通车总里程居世界第一, 我国的路面工程技术也随之从学习吸收到集成创新, 实现了跨越式发展.

当前, 国家颁布了《交通强国建设纲要》, 提出了强化前沿关键科技研发、完善科技创新机制、提升交通基础设施本质安全水平的战略要求. 路面工程作为体量最大的基础设施, 需要从追求速度规模向更加注重质量效益转变.研发符合国情的长寿命路面建养技术将是未来推动我国路面工程提质增效转型发展的重要方向.

路面工程是由多种材料组成的形式多样的层状复合结构, 在长期服役期间表现出多元化、非线性的服役行为特征. 百多年来, 现代路面技术发展的经验表明, 长期性能的科学观测、多尺度材料与结构的行为特征研究、复杂力学状态的行为机理分析以及工艺技术与工程装备的革新是实现路面技术进步的主要途径.

与传统路面技术相比, 长寿命路面的服役周期将延长2~3倍.长寿命路面技术的研发不仅仅是路面使用寿命在量上的大幅增加, 更是对路面材料与结构在全寿命服役周期内性能演化规律更深层次的认知, 是对路面设计理论与指标的合理性、方法与模型的可靠性“质”的提升, 是路面工程建造体系本质性的跨越.

为此, 以路面工程为主、多学科跨领域的专家学者齐聚北京,于2019年10月召开了以“中国长寿命路面关键科学问题及技术前沿”为主题的香山科学会议.与会学者围绕以下4个中心议题:

(1) 路面足尺试验的目标与科学问题;

(2) 路面工程感知与科学数据交汇;

(3) 长寿命路面服役性能的智能仿真理论与模型;

(4) 路面工程中的复杂力学问题与新体系.

针对我国路面工程的现状, 提出了长寿命路面技术发展的两阶段目标:

(1) 到2035年, 我国高速公路沥青路面使用寿命由现在的15年延长至30年;

(2) 到21世纪中叶, 再延长至50年, 达到世界领先水平.

长寿命路面在设计理论、建造技术、工艺装备等方面与传统科学理论和实践体系存在本质差异, 是传统体系的重大革新, 仍需要大量基础性科研工作的支撑. 为了帮助读者们进一步了解长寿命路面技术领域的前沿发展,本专辑汇集了与会专家代表性的学术论文, 分别从长寿命路面设计体系、材料、结构、使用功能及足尺模拟验证等方面展示了作者对长寿命路面技术的思考与科研实践. 希望本专辑文章能给读者一些启发, 为推动我国长寿命路面技术的发展作一点贡献.

编者按

长寿命路面技术发展与实践

王旭东，肖倩

观点

长寿命路面的技术体系及关键科学问题与技术前沿

郑健龙，吕松涛，刘超超

立足长寿命路面的基本特征，剖析了长寿命路面的技术体系，提出了长寿命路面结构设计、耐久性材料设计与研发，以及路面养护管理与大中修所需解决的关键技术难题及应探索的问题。

沥青路面长期性能研究的经验与挑战

汪双杰，马涛，张伟光，高英

总结了40年来我国在沥青路面不同发展阶段对长期性能的探索历程与系列研究成果。借鉴美国长寿命路面设计理念，并结合我国道路现状，提出了实现长期性能存在的主要挑战。

“四个一体化”破解长寿命沥青路面技术瓶颈

王林，韦金城，张晓萌，吴文娟，韩文扬

总结了高速公路可持续发展中长寿命沥青路面面临的重大需求问题，深度挖掘了我国长寿命沥青路面的基础科学问题、关键技术问题，提出了“四个一体化”构建长寿命沥青路面技术体系的总体展望。

进展

基于RIOHTrack足尺加速加载试验的长寿命沥青路面行为研究进展

张蕾，周兴业，王旭东

面向新一代长寿命沥青路面技术研发目标，立足国内外足尺加速加载试验研究的经验与贡献总结，着重介绍了我国首条足尺加速加载路面试验环道RIOHTrack设计理念及4年来的研究进展。

面向智慧道路建造的新型路面材料设计与展望

沙爱民，蒋玮，王文通，娄宝文，曹阳森，贾猛

介绍并分析了具有自俘能、自发光、自调温和自愈合功能的新型路面材料技术原理、设计、发展与挑战，为新型路面材料研究提供参考和借鉴。

评述

梯度功能复合路面设计原理与实现方法

冯德成，王东升，易军艳，张锋

针对我国长寿命沥青路面发展建设的需求，基于梯度功能材料设计理论，提出了梯度功能复合路面的设计理念，构建了结构-材料-工艺“三位一体”的实现方法。

论文

沥青路面结构层模量反演最佳特征点的确定

胡玥，臧国帅，孙立军，刘黎萍，程怀磊

利用弯沉盆规律来反演路面结构层模量的特征点位置只基于理论分析。本文使用实测弯沉盆数据，确定并验证了3层结构体系特征点的最佳位置为荷载中心点和距离荷载中心点60 cm处。

沥青路面结构内部的力学响应特征及分析

王旭东，周兴业，关伟，肖倩

沥青路面结构内部的力学响应随温度、荷载呈非线性变化，并表现出以年为周期的交替波动。温度会引起力学响应数值的增减和方向改变，高温、重载会加剧非线性特征。

基于自由体积理论的沥青分子模型黏度预测

唐伯明，丁勇杰，苏玥，曹雪娟，邓梅，单柏林

目前，在分子层面上对沥青动态黏度机理的认识尚不清晰。本文采用分子动力学模拟方法，从自由体积的角度研究沥青黏度，解析了不同温度条件下沥青黏度与化学结构之间的关系。

沥青路面结构层间接触状况诊断新方法

陈长，梁远路，郭忠印，李伊，徐婷怡，刘黎萍，孙立军

针对沥青层-基层黏结问题，基于结构行为方程、桥渡原理以及力学仿真等理论方法和技术模型，建立了沥青路面结构层间接触状况的无损诊断方法和诊断标准，并进行了案例分析。

基于路表摩擦特性的无人驾驶车辆安全制动原理与方法

黄晓明，蒋永茂，郑彬双，赵润民

为了提高无人驾驶车辆的制动安全性，建立了考虑路表摩擦特性的无人驾驶制动模型。基于CarSim/Simulink联合仿真，提出了典型行驶道路环境中考虑路表纹理特性的无人驾驶车辆安全制动策略。