随着高速公路建设逐渐向山区及丘陵地区延伸,隧道在高速公路所占的比例越来越高,其中隧道水泥混凝土路面占比大。隧道水泥路面存在前期抗滑性能衰减过快的问题,部分长大隧道采用了HOG弧形纹理化刻槽技术提升混凝土路面抗滑性能。影响路面抗滑性能的主要是路面宏、微观构造,而现有评价方法无法反映路面宏观及微观纹理的影响程度。基于此,本文开展HOG水泥混凝土路面抗滑性能机理研究及其纹理参数优化设计,并提出客观的水泥路面纹理评价方法与抗滑性能综合评价体系,以此指导类似工程的水泥混凝土抗滑面层设计与施工质量控制。首先,采用掺配法优化配合比,对混合料进行粗集料及细集料的级配进行优化,并分析级配变化对混凝土强度的影响,调整机制砂岩性、天然砂与机制砂的比例,并分析其对磨耗量的影响,结果表明本文所使用的玄武岩机制砂掺配比例为50%时混凝土的磨耗量最小,同时,所采用纹理化模具可精确地制备试件。然后,采用三维激光抗滑扫描仪采集路表构造点云高程数据,对点云高程数据进行拼接处理,并分析了不同滤波方法对模型准确度的影响,同时采用最小二乘曲面法对重构模型进行了倾斜度纠正。通过Matlab程序对构造抗滑指标进行计算分析,包括平均构造深度、宏观构造峰分布面积及微观纹理密度。而后,采用压力胶片测量技术获取接触应力分布状态,轮胎胎面橡胶与实际粗糙路面构造的接触为典型非均匀、非充分接触;依据三参数韦伯模型表征四种类型路表接触应力分布,结果表明接触应力分布规律与模型相关性系数均在0.95以上;采用了有效接触面积比指标,基于实际接触特性建立了应力分布集中系数评价指标,同时优化了原地转向阻力矩的计算方法。试验表明:有效接触面积比指标可以很好地表征汽车轮胎与路表构造接触的充分程度,随着路面构造粗糙度的增加,有效接触面积比上升;应力集中系数指标与路面的粗糙度有关,纹理化路面的粗糙构造对轮胎橡胶的嵌挤作用产生的应力集中现象较矩形刻槽路面显著,进一步验证了纹理化处理可有效改善水泥混凝土路面的抗滑性能。最后,通过正交试验优化筛选与搓揉试验研究了不同纹理参数组合对抗滑性能与行车稳定性的影响规律。结果表明:纹理深度为构造深度与应力集中系数的最主要影响因素,纹理宽度为原地转向阻力矩的最主要影响因素,经过综合分析各参数的影响,得到了最佳参数组合。搓揉试验结果表明,在凹槽间设置一定的刀组间距与纹理组宽度,可有效均衡行车稳定性和路面抗滑耐久性。通过工程验证,跟踪了纹理化路面的抗滑性能衰减情况,结果表明实际衰减规律与室内试验规律一致,本研究所采用的评价指标可较好地表征水泥路面的抗滑性能。