山区公路具有线性复杂,纵长坡多,海拔高等特点。由于行车刹车频繁,路面抗滑衰减较快,路表功能降低,在冬季冰雪和冻雨天气条件下,路面结冰且不易融化,车辆制动失控,交通事故频发。抗凝冰微表处是一种新型的沥青路面预防性养护技术,这种技术不仅能够修复路表功能,其混合料中特殊的抗凝冰集料可降低路表水的冰点,能够在一定温度范围内(-5℃以上)起到抑制路表凝冰的作用;道路预警喷洒除冰技术是一种较为智能的路面除冰方法,这种技术能够在冬季雨雪天气或路面结冰后及时响应喷洒除冰液,完成对路面的融雪化冰工作,但其缺点在于成本较高,不适宜于大面积应用。因此,研究如何将抗凝冰微表处及道路预警喷洒除冰技术有机结合,达到微表处养护全路段及智能喷洒系统特殊路段(纵长坡、隧道进出口、事故多发路段等)的主动抗凝冰、除冰的效果。主动抗凝冰系统对解决山区公路冬季冰雪天气引起的道路阻塞和行车安全等问题具有重要意义。本文首先通过对现有抗凝冰微表处及道路预警喷洒除冰技术的文献研究与分析,提出主动抗凝冰系统的集成方案,并对其作用机理进行分析说明;然后进行材料的性能试验,并完成抗凝冰集料的制备,为AMS-3型微表处混合料的配合比设计做好准备;其次通过拌和试验、破乳时间试验、粘聚力试验完成对AMS-3型微表处混合料的级配设计,并通过湿轮磨耗试验及负轮粘砂试验确定改性乳化沥青的最佳用量,完成AMS-3型微表处混合料的配合比设计;之后对微表处抗凝冰材料的析出条件、封装材料的最佳破裂温度以及极限抗凝冰温度、降雨(雪)量进行试验探究,并为喷洒系统选择合适的除冰材料,通过结冰试验确定各浓度除冰材料的临界结冰温度;最后通过轮辙变形、湿轮磨耗、构造深度等试验对AMS-3型抗凝冰微表处的路用性能进行验证,通过校内组件微型智能喷洒系统证明其能够按照设定的参数完成喷洒任务,采用静态和动态(轮辙碾压)相结合的试验方法对主动抗凝冰系统的综合作用效果进行评价,并通过对主动抗凝冰系统建设成本的分析计算完成主动抗凝冰系统集成效果的整体评价。结果表明,在抗凝冰极限条件内AMS-3型微表处能够在物理化学综合作用下抑制路面结冰,当抗凝冰集料掺量为50%时,AMS-3型抗凝冰微表处的路用性能及抗凝冰性能均较好;微表处极限抗凝冰条件试验与喷洒材料临界结冰温度试验结果可作为智能喷洒除冰系统的设置工作参数;浓度为50%的新型复合CMA除冰液其临界结冰温度为-29℃,可抵御我国大部分地区冬季路面最低温度;路面凝冻预警系统的可靠性能够满足主动抗凝冰系统的设计和使用要求。系统综合抗凝冰性能的评价结果显示,本研究所集成的主动抗凝冰系统能够实现提前2小时凝冻预警,并完成抑冰融冰任务,虽然初期建设成本较高,但总体经济效益好。主动抗凝冰系统具有综合性强、智能化程度高、作业风险小及抑冰除冰效果好等特点。