专家简介

主要开展高速公路建设及管理中的关键技术问题的研究工作，包括：高速公路路面结构综合分析与管理系统；路面结构材料组成设计新技术、新材料开发与应用技术；公路路基和边坡稳定及防灾减灾技术；路面结构评价与加铺改造和再生利用技术研究。

专访嘉宾：黄晓明（以下简称黄）

专访主持：陆海珠（以下简称陆）

黄晓明

道路领域新的突破，有赖于重视理论基础的支撑、不同领域的合作以及不同观点的争鸣交锋。

陆：黄教授您好，可否对你的学术背景和目前的主要研究的兴趣作个简单介绍？

黄：我就讲讲我最近和养护相关的研究兴趣吧。应该说养护范畴很广，但主要分功能和结构两方面。这几年我对功能方面很感兴趣，特别是路面抗滑安全。

    今天下午（注：2017年6月15日）的报告中我也会讲这方面的理念和工作。我们现在对抗滑安全的一些理念，检测指标和安全相关性判定方面存在着一定误区，比如我们目前常测的横向力系数（SFC）、纹理深度和事故究竟有没有关系？有些研究结论表明没有关系，所以目前的现状很可能就是和安全相关的数据没有测，而测了的数据和安全又没有关系。

    从我上一个国家自然科学基金项目--《基于路表宏观纹理特征的沥青路面全周期抗滑行为研究》（注：2014.1-2017.12）到我今年刚提交的关于路面水漂的机理及路面养护对策的基金项目申请书，我对路面抗滑的问题可以说保持着一个持续的关注和研究。通俗点来介绍我在这方面做的一些工作，主要就是在雨天环境下，针对不同的轮胎纹理，从路面角度，如何提供一个安全的行驶条件；对于已建路面，什么样的养护措施可以提供这样的行驶条件。

    大家很可能都还记得2016年4月2日，沪宁高速往上海方向（常州段）发生的重大交通事故，多车连环追尾；同样，在2016年11月21日，京昆高速平阳段太原方向也发生了多车连环追尾的特大交通事故。这两个事故的一个共同点就是都是雨天高速制动引起。

    现实出现的问题直接对公路工作者提出了要求，所以我本人也一直在多个场合宣传通过路表设计来提供雨天抗滑、减少水漂的理念，大家听多了，就觉得这方面工作很重要，某种程度上也促进了排水路面近年在江苏的推广应用，今年我们还要做一些这方面的推广工作，后面养护我感觉使用排水路面方案的比例可能也会增加一些。除此之外，过去十几年我的团队对路面再生技术方面的研究也一直很关注，也做了不少工作。

陆：黄教授，你刚才说您的团队在过去相当一段时间内在做路面再生技术相关的研究，您可否具体谈一谈？

黄：其实沥青路面再生十几年来我们一直在做。最早在1997年宁淮高速马武段(马坝-武墩)。这段路改造过程中产生了很多废旧沥青，当时主要安排我的学生江臣做沥青混合料再生利用方面的工作，2001年我们在岩土学报发表了一篇名为《沥青路面再生利用试验分析》的论文，到目前，这篇论文已经被引用了几百次了，在改性沥青高效再生利用方向，算是被检索得最多的论文了。

    再生各个方向上我们都有些探索，从最早的普通沥青再生，到后来的改性沥青再生；从就地热再生到厂拌热再生。江苏在再生这一块，其实做得也很多了，比如用就地热再生来降低车辙病害之类，其他的比如厂拌热再生，由于目前沥青铣刨料不多，所以应用相对比较少。其中我们做得相对深入一点的，主要在热再生方面。

    我一直有个观点，我认为只有热再生才能算严格意义上的再生，冷再生最多只能算再利用，并没有达到高效再生，也并没能达到或者超过原有沥青的性能。只有热再生可以明显恢复流变学性能，尽管它可能抗疲劳能力不行，但它抗车辙性能可能很好，我们完全可以根据具体层位的具体要求，将这类材料充分利用起来。这个其实就是我们做路面的人常说的结构组合设计了。

    总之，热再在生这一块，我们一直在做，其实我今年也在考虑，应该再安排人继续在这方面做下去，很多人觉得现在路面科研无事可做，其实还有很多问题亟待解决。

陆：就像黄教授刚才说的，路面领域确实还有很多问题需要解决，黄教授可否再举一个路面领域迫切需要解决的问题的具体例子？

黄：有一个问题我一直比较疑惑，就是目前并没有一种可靠的方法对路面结构性能进行评价。弯沉结果能不能评价路面结构性能？弯沉结果在实际养护决策中使用的比例到底有多少？我估计不会很多。其实，弯沉和结构状态之间直接联系本来就不多，新的《公路沥青设计规范》里现在也去掉了弯沉。

    以前我一直在讲，弯沉评价路面结构性能并没有足够的理论依据。我们判定路面结构承载力靠什么？其实无非就是材料力学里面的强度理论，包括最大拉应力理论、最大拉应变理论，最大剪应力理论等等，这些理论是判断材料在荷载作用下，到底会不会坏的终极标准，这些标准里面并没有宏观变形。

    我们到底应该测试什么样的指标来评估结构性能，我一直想做些这方面的研究，你们控股公司十三五可能也想做这方面的工作。为评价路面结构性能，到底测什么指标，怎么测，这是我们目前迫切需要解决的两个问题。

    上次我们给一个单位做数据分析，数据库里号称有多少个数据，但真正拿来用的时候，发现这些数据和路面结构状态相关性很差，有时候会出现这条路上的数据得到的相关性不适用于另外一条路，规律不一，就不好推广。以前我们测了很多数据，现在我们需要回头问，为什么测？测的理论依据是什么？ 目前，很多情况下我们还是在用老传统来解决新问题，或者这些新问题本身就是难，一时半会解决不了。

    总之，要解决这些难题，我认为还是应该回到最基本的理论基础，然后再确定究竟需要测什么。所以，基础理论这块我们其实还是很缺乏，做得很不够。

陆：黄教授，你可否谈谈近几年在国内外很流行的全生命周期分析（LCA）和寿命周期成本分析(LCCA)这些分析框架在高速公路养护工程中的应用？

    黄：首先，我觉得这些理念和框架都很重要，但是目前实际使用过程中还存在很多问题。比如，我们对一条路进行环境影响或成本的全周期分析，你如果对一条路当前状态、未来可能采取养护措施、未来性能的变化规律都不知道，你如何在某一个时间点，做全周期的分析，只有上面这些问题能大致解决了，这些分析框架的意义才能最终显现出来。

    如果我们想将这些分析框架用在养护中，我觉得也是有意义的，但是和新建的全周期分析的区别需要引起大家的重视，最明显的就是分析起点的区别，新建是一张白纸开始，养护则面对已经修好的路基路面，它们所处状态又各不相同，这些问题都需要我们注意。

陆：黄教授，根据目前的公路行业的机械水平、施工水平，你觉得在施工角度是否可以做些哪些事情提高新建工程或养护工程的质量？

黄：其实施工过程的管理控制最近很流行的，比如智能压实，Intelligent compaction(IC), 目前在美国很热，比如美国的明尼苏达州,就要求路基在2016年左右都采用智能压实，路面在2020年左右来智能压实比例达到100%。最近我和徐工也在谈这个问题，怎么从设备角度来提升压实水平。

    我们希望，施工过程中，一个工段压过去，各个部位的压实状态又自动反馈给压实机，对后续的压实功进行调整，以使得最后压出来的是一个平面。这样的技术我觉得业主有意愿采用，做完了又能保证质量，减少次品，其他利益相关方也愿意做。从技术各个层面上来看，目前实现的基础也已经大致成熟。如果能将这些技术用在养护中，我觉得意义也非常重要。比如局部路段，可以告诉你哪边已经压实好了。

    上面说到的其实是设备实现的这一块，和前面谈的一样，你指导压实机的无极变速必须要基于数据，这个数据从哪里来，我们目前是用现场干密度和室内干密度之比作为压实度的指标。作为经验指标，这个指标能否准确反映实际路面压实度，这个其实就是我们研究路的人需要回答的问题了。根据波动理论，用什么方法测现场压实度最接近实际，这个方法还必须准确，快速？

    我觉得，研究设备和研究道路的人只有交叉和合作才能将事情做成，你做设备，我做材料压实理论、数据采集方面的工作。如果这些过程没有理论研究，总体就会感觉浮在表面，学校这方面是强项。最近我也在游说很多地方来做这方面的工作，我觉得在新建或养护中都有很大的应用前景。

陆：为提高施工质量，养护质量，传统领域我们确实还有很多工作值得去做，在新兴的一些技术上，比如路面管理系统（PMS）或者更宽泛点说信息化在养护工程的应用前景，黄教授可否给我们谈谈你的一些看法？

黄：现在大多数PMS, 你只是有这么一个工具，有这么一个外观，我们指导决策的核心问题是数据。现在很多人说我有很多数据，可是你有效数据又有多少呢？相互之间的关联性呢？我一开始就讲了，我们测什么，怎么测，这个问题不解决，你测得再多也没用。刚才在听讲座时，我也想提问，严格基于数据决策比例到底有多高？进展缓慢是现实，但这方面工作我们必须继续做下去，不继续针对问题做下去，就不会有进步。

    说到信息化，举个例子，现在很流行的BIM。目前谁用得最多？其实是设计院，我能用BIM做出来后给你个三维动画，其实这个是它最基本功能。听他们讲，它真正的价值在于可以将全数据链记录下来，而且冗余小。PMS只有把测什么和怎么测的问题解决了，才能发挥它应该有效应，当然，这个是我的理解。

    现在测的平整度与道路舒适性相关有点用，横向力系数SFC 和事故关系不大，裂缝数据很多，有用吗？有裂缝不一定坏，只有网裂了，反射到上面才会坏；弯沉数据我也认为作用不大。我们现在采集的这些数据，我认为很多来列不明，依据不准确。讨论规范编制的时候，我也在和他们负责人讨论，他们说没办法，大改也不好改。

    再比如美国路面长期性能研究项目（Long-Term Pavement Performance）这么多年也采集了很多数据，成果却不多，为什么？我觉得还是他们采集数据时理论依据不够。我们也来你们中心交流过几次，看看我们在这块是否可以有个可持续的合作，能做一些理论方面探索。不同观点的百花齐放总归会慢慢促进技术不停进步的。

陆：这次我们控股系统主办的养护技术论坛我认为还是起到了不错的百花齐放的效果，由于人手少，时间紧，肯定还有不尽善尽美的地方，黄老师可否给我们提一些建议，这样在以后的组织中我们可以更上一层楼。

黄：作为首届养护技术论坛，我觉得举办得很成功，为大家提供了一个很好的交流平台，细节的东西可以慢慢完善，但一定要坚持下去，不要做得太虚，要做实。要面向问题，你自己的研究成果也好，你的新认识、新信息也好，拿出来大家交流，这样方方面面都可以获得拓展。对学术界、管理方、工业界是个多赢的事情。

    我们也可以多出去邀请一些外省的，甚至国外的专家过来讲讲，我们江苏积累的技术为别人服务，别人也可以为我们服务。举个例子，比如我们国家的路面结构，我通常喜欢分成三大主流类型，江苏的、山东的、福建的。其他地区的路面结构大多数也和上面三种类似，到底哪种结构最优，我认为这个自然是要结合不同地区的特点，如交通量，地质情况，气候情况，施工水平。各个地区其实都积累了很多自己宝贵的经验，很多时候不同的结构设计，不同层位的功能不尽一样，很多时候可以达到异曲同工的效果。

    总之，各个地区多交流，多学习，价值还是很大的。我们的养护技术论坛就可以为此类交流的创造一个强有力的平台。