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摘要：足尺路面试验环道作为国际上先进的道路工程试验研究手段，对于加深对路面变化规律和耐久性规律的认识，加强对新材料、新工艺的适用性验证和评价具有关键作用。本文对于国外足尺路面试验环道进行了简要介绍，并对其技术参数进行了总结。同时，介绍了我国足尺路面试验环道建设必要性、建设历程、建设规模以及研究规划。足尺路面试验环道的建成，对于完善我国现行路面设计体系，推动路面技术的跨越式发展具有重要意义。
关键词：中国足尺路面试验环道；路面耐久性能；技术参数；研究规划
1 前言
足尺路面试验环道就是完全按照实际道路尺寸模拟建成的用于道路试验的环状道路，旨在为了将室内试验中难以加以耦合的不同因素结合起来，更真实地反映出真实路面在试验条件下的行为，有助于长久地检测路面结构行为变化、对路面健康程度进行诊断，对路面结构进行更为准确的评价，是解决道路工程技术瓶颈问题的有效途径之一，具有重要的社会经济效益。
2 国外足尺路面试验环道主要技术参数研究
美国最先开始进行足尺路面试验环道的研究，目前全球范围内的试验环道也大都集中在美国，包括沥青技术国家研究中心（NCAT）、AASHTO试验路、西部环道以及明尼苏达试验路。
2.1 美国沥青技术国家研究中心试验环道（NCAT Pavement Test Track）
NCAT试验场占地125.1公顷，试验路长2735.3m为椭圆形环道，划分为45个试验段，每个路段长60.96m。采用5辆标准轴重的货车车队反复行驶实施加载，每个试验加载周期为2年，模拟正常交通情况下10～15年的荷载作用。
2.2 美国AASHTO试验路（AASHTO Road Test）
美国各州公路运输工作者协会（AASHTO当时称为AASHO）在20世纪50年代末修建了大量试验道路，在动荷载作用下的路面性能研究方面开展了大量研究。试验对象包括水泥路面、沥青路面以及小跨径桥梁，并于1962年在试验路成果的基础上提出了著名的AASHTO路面设计指南。
AASHTO试验路由6个环形试验路组成，每个环路按双车道设计。加载采用22辆轻型货车和104辆半拖挂牵引车，每天行驶15h。
2.3 美国试验环道（West Track）
西部环道全长2.9km，为椭圆形环道，包括26个热拌沥青路面试验段，每段长度70m，所有试验路段均布置在直线段。加载荷载由一辆半挂车加两辆单轴挂车的４种不同的组合来施加，每通过一次相当于标准当量轴载通行10.3次。
此试验场主要用于：1、通过研究材料属性、沥青混合料配合比、混合料空隙率以及混合料油石比等参数对路面路用性能的影响来完善热拌沥青路面设计规范；2、以大量的试验结果为SHRP计划中的Superpave热拌沥青混合料设计方法提供参考。
2.4 美国明尼苏达试验场（MnRoad）
明尼苏达试验场位于明尼苏达州，分为两条试验道路，一条长4.8km，用来研究交通量对道路路用性能影响，使用洲际高速公路上的交通荷载进行加载，动荷载是实际车辆行驶的荷载；另一条长4km，用来研究低交通量的双车道闭合环道，采用标准试验卡车来加载。试验路上埋设的大量传感器，用以检测道路结构内的应变量、温度以及含水量情况等。
3 我国足尺路面试验环道建设概述
3.1 建设历程
2014年，交通运输部决定建设中国第一条大型野外足尺路面加速加载试验环道，由中国工程院院士、道路专家沙庆林倡导，目标为完善我国现行的路面设计体系，由交通运输部公路科学研究院负责建设及后期试验研究、运营工作，并于2016年，足尺路面试验环道土建工程完工。
3.2 建设规模
首条试验环道位于北京市通州区交通部公路交通试验场，整体呈跑道型布局。足尺试验环道平台共包括路面足尺试验环道土建系统，路面信息采集分析系统、车辆加载系统以及其他辅助系统四大部分组成。
路面结构中敷设多个温度、应力应变等传感器，能够准确反映出不同工况下道路结构内部的力学指标，综合宏观反映出道路路面结构的多种稳定性能优劣。
4 我国足尺路面试验环道研发规划
4.1 建设基于足尺环道路面结构与材料的全寿命周期多元服役行为的信息平台
针对足尺路面环道已建的路面结构，采集并分析全寿命周期条件下各种服役性能的演化信息，建设开放的信息平台。
4.2 开展宽刚度结构全寿命周期服役行为比较及综合服役性能评价指标研究
以1亿次累计标准轴载作用次数为指标（相当于40年的使用寿命），比较不同刚度路面结构全寿命周期内的演化规律，通过云计算和大数据分析，确定宽刚度路面结构的综合服役性能指标。
4.3 验证宽刚度结构弯沉/疲劳/车辙设计模型与指标
以全寿命周期服役性能信息系统为平台，通过大数据的统计分析和云计算，验证我国现有设计方法和目前国际典型设计方法种的设计模型的合理性，并进行修正，从而为我国耐久性公路建养技术奠定扎实的理论基础。
4.4 开展耐久低成本的功能恢复与结构补强的养护对策与方法研究
基于以上研究成果，在足尺路面环道试验的中后期，分别开展基于功能恢复和结构不强的不同养护方案的耐久性评价，综合评定养护方案的技术可靠性和经济合理性。
5 结语
足尺路面试验环道的建成并投入使用，标志着我国公路科技发展达到一个新的阶段，使我国首次具备了进行大规模公路全寿命周期使用性能评价的能力，为解决当前行业重大技术难题提供可靠、有效的技术途径。
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