随着国家“双碳”重大战略与生态文明建设的大力推进，绿色发展已成为我国当前社会发展的基本理念。针对此，交通运输行业积极响应国家号召，以耐久与稳定、绿色与环保、智能与智慧为导向，相继发布了《关于实施绿色公路建设的指导意见》、《关于全面深入推进绿色交通发展的意见》、《全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的实施意见》、《绿色交通“十四五”发展规划》等一系列政策文件，明确提出将绿色道路作为未来道路建设的主要方向。其中，功能性路面与绿色铺装材料的研发与应用是引领绿色道路建设的核心内容，也是成功构建绿色交通运输体系、有力支撑国家“交通强国”及“双碳”等重大战略目标的重要途径。近年来，针对功能性路面与绿色铺装材料研究领域中急需解决的前瞻性科学问题和关键性技术难题，专家学者们主要聚焦降解尾气路面、融冰化雪路面、智能路面、海绵铺装、路表功能提升技术等方向，开展了一系列研究，并取得了较为突出的成果。
为了使大家对近五年功能性路面与绿色铺装材料的最新成果有更加清晰的认识，《中国公路学报》特整理了“功能性路面与绿色铺装材料”虚拟专刊，供大家参考。本期主要针对路表功能与海绵铺装两个方向。
沥青路面抗滑性能研究现状与展望
黄晓明，郑彬双
东南大学交通学院
作为未来道路交通荷载的主流形式，车辆的行驶稳定性与路面抗滑性能存在着直接关系，而且随着时间变化，沥青路面的抗滑性能受各种不确定性因素的影响。为了明确国内外沥青路面抗滑性能的研究现状，对胎-路接触力学模型和路面附着特性、动摩擦因数的计算方法、不确定性影响因素、抗滑性能评价指标和衰变模型以及抗滑性能在无人驾驶车辆安全性中的应用等热点问题研究进展进行了综述与总结，对比分析了现有沥青路面与橡胶轮胎的接触力学模型，探讨了设计、施工及运营阶段中的不确定性因素，归纳了现有沥青路面抗滑性能评价指标及衰变模型，最后论述了沥青路面抗滑性能的发展方向。分析结果表明：基于路表分形理论的Persson迟滞摩擦理论更适用于沥青路面动摩擦因数的计算要求，计入了橡胶对表面粗糙度的有关尺度变形响应及滑动摩擦的温度依存性；考虑路表峰值附着系数时变性的摩擦因数-滑移率（μ-s）曲线附着系数估算方法更能反映路面实际附着特性；当前沥青路面抗滑性能研究在胎-路相互作用机理、评价指标、衰变模型等方面研究不足，需要从时变性、统一性及车辆抗滑需求感应参数等方面进一步深入研究。推行基于时间效应的抗滑评价指标是沥青路面抗滑层设计与抗滑性能评价发展的必然趋势，也是提高中国沥青路面全寿命周期内服役水平的重要方法。
[1]黄晓明,郑彬双.沥青路面抗滑性能研究现状与展望[J].中国公路学报,2019,32(04):32-49.
橡胶沥青路面降噪技术原理与研究进展
肖飞鹏1，王涛1，王嘉宇1，苏宁义1，侯向导1，陈军2，刘继2
1. 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 2.中铁四局集团市政工程有限公司
为了有效降低交通噪声对人类健康的危害，促进橡胶沥青降噪路面的推广应用，对橡胶沥青路面降噪技术原理及研究进展进行了综述。介绍了路面噪声的产生及增强原理，对橡胶沥青路面的隔音与降噪功能及机理进行了重点评述；同时，总结了多种因素对橡胶沥青路面降噪效果的影响，并分析了橡胶沥青路面降噪特性；最后，总结了橡胶沥青降噪技术工程应用的最新研究进展。综合分析表明：橡胶沥青路面降噪的主要原理是由于橡胶粉或橡胶颗粒的阻尼及高弹性，使得路面具有较高的吸收振动和冲击的性能，从而达到较好的减振降噪的效果；而橡胶粉掺量与目数、路表纹理状况、长期服役行为是影响橡胶沥青路面降噪性能的3个关键因素。适当增加橡胶颗粒的掺量，增大橡胶颗粒的粒径，采用开级配橡胶沥青混合料并且保证路面养护能够长效增加橡胶沥青路面的减振降噪性能；在对橡胶沥青路面降噪特征分析方面，多种噪声测试方法的利用为评价噪声声品质提供了可能；而关于橡胶沥青路面降噪技术的工程应用主要集中在3个方面：骨架密实型橡胶沥青混合料路面、大孔隙橡胶沥青混合料路面和新型外加剂的使用。其中骨架密实结构和大孔隙结构的应用较为成熟。研究结果表明：橡胶沥青路面降噪技术的研究正符合当前功能性路面材料在安静路面的需求，将为进一步发展和应用安静路面提供理论和应用支持。
[2]肖飞鹏,王涛,王嘉宇,苏宁义,侯向导,陈军,刘继.橡胶沥青路面降噪技术原理与研究进展[J].中国公路学报,2019,32(04):73-91.
德国不限速高速公路路面平整度评价方法综述
王大为1,2，王宠惠2，STEINAUER Bernhard2，谭忆秋1,3，OESERMarkus1,2
1. 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 2. 亚琛工业大学公路工程研究所
3. 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室
平整度是衡量路面质量、评价行车舒适度的重要指标。德国拥有12.993万km的高速公路，其中约2/3的路段没有速度限制，因此德国交通管理部门对路面的功能性和安全性提出了极高的要求。针对上述课题，首先介绍中国“超级公路”的建设背景和需求，强调德国路面的平整度指标对中国道路建设的重要借鉴意义；然后回顾国内外道路平整度的评价和预测等研究手段与方法，介绍德国基于功率谱密度曲线的平均不平整指数（AUN），分析将功率谱密度曲线转化为高度-波长曲线的优点，叙述考虑人车振动反应的有效平整度指数（LWI），简述加权纵断面评价方法（WLP）的思路和步骤；最后总结德国路面平整度评价体系的发展趋势和对于中国道路平整度研究的借鉴与应用前景。
[3]王大为,王宠惠,STEINAUERBernhard,谭忆秋,OESERMarkus.德国不限速高速公路路面平整度评价方法综述[J].中国公路学报,2019,32(04):105-113+129.
湿滑条件下基于真实纹理道面的机轮着陆滑水行为解析
朱兴一，庞亚凤，杨健，赵鸿铎
同济大学道路与交通工程教育部重点实验室
湿滑条件下的着陆滑跑是航空事故的高发区。为较为真实地反映湿滑条件下机轮的滑跑行为，需要建立包含真实道面纹理特征的滑跑模型。在提取真实道面形貌特征的基础上，通过解析湿滑条件下的机轮滑跑行为进一步反算其遵循的摩擦关系，以获得更加接近真实条件的摩擦模型；然后运用欧拉-拉格朗日（CEL）算法建立基于真实纹理形貌特征的道面-水膜-轮组的流固耦合模型，以摩擦因数、动水压力为分析指标来探讨速度、滑移率、水膜厚度以及道面类型对机轮滑水行为的作用规律，进而为提高飞机着陆的安全性提供理论参考。研究结果表明：A320型飞机着陆可能滑漂的危险区段为刚刚着陆阶段，随着速度的降低，道面支撑力会逐渐增大，而动水压力将逐渐减小；随着滑移率的增加，动水压力呈现出先减小后增大的趋势，当滑移率为0.15时，动水压力达到最小；关于水膜厚度的影响，水膜厚度小于3mm时不会发生滑漂，而水膜厚度大于10mm时极可能发生滑漂；当水膜厚度为7mm时动水压力与飞机滑行速度、滑移率的相关性较大，可视为机轮发生滑漂的临界状态；最后，在其他条件一致的情况下，各道面类型的抗滑性排序为SMA>OGFC>AC>平滑道面。因此，湿滑条件下，控制飞机着陆的初始速度和滑移率是减小航空事故、提高机场安全运行的有力保障。
[4]朱兴一,庞亚凤,杨健,赵鸿铎.湿滑条件下基于真实纹理道面的机轮着陆滑水行为解析[J].中国公路学报,2020,33(10):159-170.
基于分段变维的沥青路表纹理磨光行为分析
周兴林1，祝媛媛1，冉茂平1，肖神清2，黄晓明3
1. 武汉科技大学汽车与交通工程学院 2. 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院 3. 东南大学交通学院
为了多尺度表征沥青路表纹理磨光行为，揭示其表面纹理磨光演化机理，首先基于沥青表面纹理的自仿相似特性，引入高差自相关函数，将常维分形扩展至分段变维分形，建立了表面纹理分段变维评价模型。其次，分别选取高磨光值的玄武岩和低磨光值的石灰岩成型沥青混合料试件，对其进行岩相鉴定，借助平板磨光机进行室内加速磨光试验，测量了不同磨光状态下的动摩擦因数，同时采用三维激光扫描仪获取了表面纹理信息。最后分析了断面轮廓分段变维高差自相关特性，并与摩擦因数进行了对比分析。结果表明：路面在大尺度范围内有明显的分段变维特征，高差自相关函数可以多尺度量化沥青混合料表面微观至宏观纹理特征，2种路表宏微观纹理界限波长为0.4mm左右；截止波长可以作为评价普通磨光和差异磨光的指标，其中水平截止波长表示路面平均微凸体尺寸，垂直截止波长表示骨料平均高度；随着磨光转数的增加，受2种磨光机制影响的试件（玄武岩）表面纹理的水平截止波长变化甚微，而受普通磨光机制作用的试件（石灰岩）表面纹理的水平与垂直截止波长均下降明显；在道路设计和施工过程中，选取矿物组成成分更多、粒径分布更广、矿物质间硬度相差较大的集料，更容易受到2种磨光机制的影响，从而有助于沥青路表保持足够的表面纹理水平，延缓路面抗滑性能衰减速率。
[5]周兴林,祝媛媛,冉茂平,肖神清,黄晓明.基于分段变维的沥青路表纹理磨光行为分析[J].中国公路学报,2019,32(04):187-195+242.
DBDPE-Sb2O3协同阻燃沥青的性能与机理
付其林1,2，魏建国1，彭文举3，金雷1
1. 长沙理工大学交通运输工程学院 2. 长沙理工大学公路工程教育部重点实验室 3. 中南安全环境技术研究院股份有限公司
为分析DBDPE-Sb2O3协同阻燃沥青的性能及其阻燃机理，采用动态剪切流变仪试验、弯曲梁流变试验、限氧指数试验、锥型量热仪试验和热重-热差试验的方法，研究了DBDPE-Sb2O3阻燃剂对SBS改性沥青路用性能、阻燃性能与热稳定性的影响。结果表明：DBDPE- Sb2O3阻燃剂提高了SBS改性沥青的稠度和高温抗变形能力，降低了SBS改性沥青的塑性和低温抗开裂性能；DBDPE或Sb2O3单独使用对SBS改性沥青极限氧指数和最大烟密度延缓时间提高的不明显，但DBDPE- Sb2O3复配使用显著提高了SBS改性沥青的极限氧指数和最大烟密度延缓时间，显著降低了SBS改性沥青路面的热释放速率、总释放热量和总烟产量；沥青分解全过程，DBDPE与Sb2O3反应生成的高密度气态SbBr3隔离了燃烧区氧气，有效抑制了SBS改性沥青的热解与氧化；DBDPE- Sb2O3阻燃剂提高了SBS改性沥青的高温性能和阻燃抑烟性能，降低了SBS改性沥青的低温性能，其掺量为4%～8%时，可使SBS改性沥青具有较好的路用性能和阻燃抑烟性能；DBDPE与Sb2O3协同对SBS改性沥青起气相阻燃作用，复配使用显著提高了SBS改性沥青的阻燃性能，且对SBS改性沥青路面起到了良好的阻燃效果。
[6]付其林,魏建国,彭文举,金雷.DBDPE-Sb2O3协同阻燃沥青的性能与机理[J].中国公路学报,2020,33(02):44-55.
环保型多孔路面材料设计理念与架构
沙爱民，蒋玮
长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室
针对道路交通基础设施建设和维护过程中面临的人与自然和谐、交通安全与效率、环境污染、人居条件等突出问题,分析了城市密实路面铺装材料与增加地表渗透，降低道路交通噪声，减少热岛效应，实现部分尾气分解等社会发展需求的不适应性。提出了采用多孔材料作为新一代环保型路面材料的设计理念，以改变路面仅具有单一通行功能的现状,使其兼具通行与透水、降噪、低吸热、减小汽车尾气污染等环保功能。在此基础上，分析讨论了以多孔结构为主体或基体具有透水、降噪、低吸热、减小汽车尾气污染功能的4种路面材料的设计、性能、功能和局限性，并进一步论述了环保型多孔路面材料的设计理念、研究进展与设计架构关键问题。结果表明：多孔路面材料的功能与性能协同设计方法、多孔结构的力学模型、行为理论等关键内容需要开展系统研究；其应用不仅能够拓展路面的功能，引发路面技术的变革，同时能够丰富和发展现代道路工程以及相关学科知识体系，带动现代道路工程技术进步和相关社会产业的发展。
[7]沙爱民,蒋玮.环保型多孔路面材料设计理念与架构[J].中国公路学报,2018,31(09):1-6.
透水铺装雨水入渗模型与影响因素相关性研究
李辉1，李昊臻1，王雪峰2，张胜2，张萌瑶2，张恒基1
1.同济大学道路与机场工程系2. 河北曲港高速公路开发有限公司
为了更加准确快捷地预测透水铺装内部的雨水渗流过程，探究降雨参数与路面设计参数对其渗流性能的影响，提出透水铺装雨水入渗模型，并针对影响因素的相关性进行研究。首先，基于地区水文气象资料与路面材料渗透特性，利用数学模型对降雨阶段关键参数进行量化研究，并从降雨强度与材料渗透能力的角度对雨水入渗的物理过程进行分阶段刻画，最终建立透水铺装雨水入渗-储水-排空模型。其次,针对该模型的诸多输入参数，进行正交设计试验计算各参数与径流控制率的相关性，寻找关键控制指标；基于该结论拟定典型透水铺装结构组合，选择不同降雨重现期、降雨历时与时程雨型等模拟工况对水位高度、蓄水能力等进行验算与评价。结果表明：所建模型与文献数据具有较好的吻合性，NSE指数可达0.45以上；路基土的渗透系数与路面径流控制率显著相关，暴雨工况下随着路基土渗透系数的降低，地表径流占比达到30%以上，并且几乎丧失连续储水能力，而路基土饱和渗透系数的影响性较小；溢流管可有效减少地表径流量，降低溢流风险，在极端暴雨条件下设置溢流管的道路可削减60%的地表径流，并具有50%以上的连续储水能力；时程雨型对路面渗流特性的影响较为复杂，雨峰出现时间在控制地表径流与延缓径流峰值两方面呈现相反的规律，因而需要根据当地降雨资料与设计要求进行权衡。
[8]李辉,李昊臻,王雪峰,张胜,张萌瑶,张恒基.透水铺装雨水入渗模型与影响因素相关性研究[J].中国公路学报,2019,32(04):148-157.
沥青路面集中排水影响分析与响应识别
马耀鲁1，陈先华1，耿艳芬1，卢艳坤2，祁颖智1
1.东南大学交通学院2. 辽宁省交通规划设计院有限责任公司
如何通过路侧排水口将路面径流快速排出是路面集中排水设计需要解决的关键问题。为了分析路面宽度和坡度变化对集中排水的影响，准确识别集中排水条件下排水口泄流能力与影响范围，基于水动力学理论得到路面二维浅水方程，考虑降雨、地形、流体阻力等因素对路面径流变化的影响作用，建立路面径流运动变化分析模型，并采用实际观测数据对模型参数进行验证。结合实际工程建立路面数字高程模型，在设计降雨条件下，分析路幅宽度增加和坡度变化对路面径流深度分布和路面集中排水能力的影响作用，对比不同坡度组合下的路面排水量，并识别路侧排水口影响范围。研究结果表明：路面排水量、路面径流流速、路面径流汇流时间是路面集中排水研究需要考虑的重要方面；采用路缘石开口进行集中排水时，路侧缘石对路面径流的汇流过程具有明显的拦阻作用，路肩范围内出现壅水现象；较低的路缘石高度可以减少路侧壅水对外侧行车道的不利影响，进而提高路面行车安全；对于模拟条件下（横坡2%）的固定排水口布置形式，存在相应的排水最优路面纵坡值范围（1%～1.2%）；路面径流的汇流方向与路面合成坡度方向不一致，当路面宽度增加时，路面汇流路径增长显著，路宽24.5m时，路面径流没有就近从排水口流出，汇流路径沿道路纵向超过70m。
[9]马耀鲁,陈先华,耿艳芬,卢艳坤,祁颖智.沥青路面集中排水影响分析与响应识别[J].中国公路学报,2019,32(04):122-129.
浆体流变特性对透水混凝土性能的影响
陈潇1,2，王杰3，韩裕山4，陈谦2，朱国瑞2
1.武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室2. 武汉理工大学材料科学与工程学院
3.中民筑友科技产业集团4. 武汉市汉阳市政建设集团公司
为研究浆体流变特性对透水混凝土力学与透水性能的影响规律，通过减水剂与增黏剂掺量的变化调配出5种不同流动度及6种不同塑性黏度的水泥浆体，并固定浆集比配置出对应的透水混凝土。采用光学显微镜图像分析透水混凝土中骨料颗粒表面浆体裹附层厚度，以水泥浆体的拉拔黏结强度表征浆体与骨料的黏结强度，在研究浆体流动度及塑性黏度对浆体拉拔黏结强度、骨料颗粒表面浆体包裹层厚度影响的基础上，进一步探讨了浆体流变特性对透水混凝土抗压、抗折强度、空隙率以及透水系数的影响规律，揭示出浆体流动度与塑性黏度对透水混凝土力学与透水性能的作用原理。研究结果表明：随着浆体流动度及塑性黏度的增加，透水混凝土力学性能呈现先提高后降低的趋势，而透水混凝土的透水系数则随着浆体流动度的增加逐渐降低，随着浆体塑性黏度的增加逐渐增加；结合浆体流变性能对浆体自身拉拔黏结强度及骨料颗粒表面浆体包裹层厚度的影响发现，浆体流变特性主要通过影响浆体自身黏结特性而作用于透水混凝土力学性能，通过影响骨料颗粒表面浆体包裹层厚度及其分布状态而作用于透水混凝土的透水性能；在进行透水混凝土配合比设计时，可以通过调控浆体的流变特性，达到兼顾透水混凝土力学性能与透水性能的目的。
[10]陈潇,王杰,韩裕山,陈谦,朱国瑞.浆体流变特性对透水混凝土性能的影响[J].中国公路学报,2019,32(04):177-186.
本期虚拟专刊选稿：青年编委 马涛，蒋玮
虚拟专刊策划：副主编 王大为
马涛，教授、博士生导师，东南大学青年首席教授、交通学院副院长兼道路工程系主任，国家优青、交通运输部中青年科技创新领军人才、江苏省333工程中青年学术技术带头人。担任 “道路交通工程”国家级实验教学中心副主任、“道路交通工程虚拟仿真”国家级教学中心副主任、“新型道路材料”国家工程实验室副主任、“道路基础设施长效服役与安全”江苏省重点实验室主任、全国混凝土标准化技术委员会沥青混凝土分技术委员会副主任委员，主要从事道路设施耐久建养和绿色智能关键技术研究。主持和参与国家级、省部级等重要科研项目30余项，出版专著4册、教材5册，授权发明专利48项，参编规范及规程6部，发表高水平期刊论文100余篇，其中第一/通讯作者SCI收录86篇，入选中国高被引学者，获得教育部技术发明一等奖、湖北省科技进步一等奖、中国公路建设行业协会科技进步特等奖、中国公路学会科技进步一等奖等科技奖20余项，获得全国微课教学比赛一等奖、江苏省研究生教育改革一等奖、江苏省教学成果二等奖、东南大学教学成果特等奖等教学奖10余项。
蒋玮，长安大学教授，博导，公路学院副院长。兼任特殊地区公路工程教育部重点实验室副主任、WTC功能性沥青及聚合物基路面技术委员会联合主席等学术职务。长期从事道路工程领域教学和科研工作。围绕路面绿色化、智能化方向，主持了国家自然科学基金优秀青年基金，国家重点研发计划课题，霍英东青年教师基金等项目；发表论文80余篇，参编中英文专著各1部；授权发明专利21项；编制国家行业标准6部；成果获国家科技进步二等奖、中国公路学会特等奖、陕西省科技进步一等奖等奖励10余项。
