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1、我国路基路面工程领域的历史、现状水平、未来发展、新技术的应用路基路面直接承受行驶车辆的作用，是道路工程的重要组成部分，通常都根据车辆行驶的需要， 选用优质材料建成。如我国古代曾以条石、块石或石板等铺筑道路路面，以提供人畜以及人力、 兽力车辆的运行。欧洲在公元前3500 年，在美索不达米亚(Mesopotamia) ，继发明了车轮后不久，即用石料修筑了第一条有硬质路面的道路。进入二十世纪后，随着汽车工业和交通运输的发展，现代化公路的路基路面工程逐步形成了新的学科分支。它主要研究公路，城市道路和机场跑道路基路面的合理结构、设计原理、设计方法、材料性能要求以及施工、养护、维修和管理技术等。半个世纪以
2、来， 我国广大道路工程科技工作者，从我国实际和建设需要出发，引进外国先进技术，刻苦钻研、反复实践， 在路基路面工程建设和科学研究中，取得了许多突破性的系列成果。现作简要介绍：公路自然区划） 。我国幅员辽阔，各地自然条件和道路的工程性质差异很大。为此将自然条件大致相近者划分为区，在同一区划内从事公路规划、设计、施工、管理时，有许多共性因素可以相互参照。我国现行的公路自然区划标准分三级区划， 一级区划是根据地理、地貌、 气候、土质等因素将我国划分为七个大区，二级区划以气候和地形为主导因素，三级区划以行政区域作为界限。土的工程分类。 土是填筑公路路基的主要材料，由于天然成因的差异，不同的路基土表现出
3、截然不同的工程特性。我国依据土颗粒组成特征、土的塑性指标 ( 塑限、液限和塑性指数) 、土中有机质存在情况，将公路用土按不同的工程特性划分为巨粒土、粗粒土、 细粒土和特殊土四大类， 并细分为十一种土。确认土的类别需应用标准的仪器，按统一的规程进行测试界定。为了在野外勘查中能对不同土类作鉴别，系统地总结了“简易鉴别、分类和描述”的方法与细节。路基强度与稳定性。路基作为路面结构的基础应具有足够的强度和稳定性，我国较早就确定以回弹模量作为评价路基强度与稳定性的力学指标，并形成了成套的室内外试验标准方法与仪器。 为了在施工中以物理量指标控制工程质量从而保证达到规定的强度指标，广泛开展了不同土种的最佳含
4、水量与最大密实度相关关系的研究，并且统一以重型击实试验法作为基本控制标准。为了提高路基的强度与稳定性，根据不同类别土壤的特性，研究了粒料加固、石灰加固、 水泥加固、专用固化剂加固等行之有效的技术措施。在多年冻土地区、膨胀土地区、沙漠地区、 黄土地区、 盐渍土地区等特殊地区，通过研究采用各种有效技术修建公路路基取得十分宝贵的经验。高路堤修筑技术与支档结构。为了提高高路堤路基的稳定性，研究提出的技术措施包括减轻路堤自重，采用轻质粉煤灰，或采用轻质塑料块修筑路基；修筑轻型路基支档结构，特别是加筋土档样的研究和工程建设在我国取得了许多成果。例如条带加筋、 网络加筋、 土工织物加筋等均取得良好效果。软土
5、地基稳定技术。在软土地基上修筑路基路面，天然地面的自然平衡状态将发生改变，在很长时间内路基将处于不稳定状态。为此广泛研究了软土的调查与判别方法，改变软土性质的技术措施， 如沙井或塑料板排水固结法；沙层排水加载预压法；无机结合料深层加固法等。在力学分析的研究方面，通过现场跟踪观测与建立预测分析模型，来预估与控制软土地基加固后的工后沉降，从而提高路基的稳定性。岩石路基爆破技术。利用爆破技术开山筑路在我国有悠久的历史。但是在最近几十年中我国在山区筑路工程中有新的发展，创造了系统的大爆破技术，每次总装炸药量多达数十吨，一次爆破可清除岩石数十万立方米。大爆破以现代爆破理论为基础，事先进行周密的勘测与调查
6、， 经过精心设计的大爆破不仅能降低造价，缩短工期， 而且能够使爆破后形成的坡面状况十分接近路基横断面设计要求。沥青路面结构。60 年代初，随着我国石油资源的大规模开发，揭开了用国产沥青筑路的序幕。早期的沥青路面主要是铺设在现有中级路面上的薄层表面处治层，以改善其行车条件。70 年代末，逐步形成了以贯入式路面为主的沥青路面承重结构。80 年代末，开始兴建高速公路，沥青路面作为一种主要型式，大量采用总厚度超过70cm的重型沥青路面结构。通过长期的科学研究形成了适合我国实际的沥青路面整套技术。包括沥青原材料的生产工艺、装备；沥青材料的技术指标与标准、试验设备及方法；沥青混合料的技术指标与标准、混合料
7、设计技术、 混合料性能检测设备及方法；沥青路面现代化施工整套设备、施工技术与施工管理等。水泥混凝土路面结构。70 年代中期，交通运输发展加快，部分干线公路、城市道路及厂矿道路为提高承重能力，相继采用水泥混凝土路面结构。随后， 针对水泥混凝土路面各方面存在的问题， 开展了系统而具有相当规模的科学研究。从而在我国形成了关于水泥混凝土路面结构的整套技术，包括道路水泥的性能、指标、标准以及生产工艺；水泥混凝土路面基层的作用，水泥混凝土路面结构性能与设计方法；接缝构造、工作原理以及接缝设计方法；水泥混凝土路面小规模施工和大规模现代化施工成套装备及施工方法、施工组织管理等。柔性路面设计理论与方法。半个世纪
8、来， 中国道路科技工作者通过广泛的调查研究和理论探索，形成了符合中国实际的柔性路面设计理论与方法体系，它吸取了世界上各种流派的学术思想， 以及各个国家设计方法的优点。在力学理论基础方面，建立了弹性力学多层结构承受多个圆形荷载的分析系统及相应的计算机程序；提出了能控制路面结构主要性能的设计指标体系；形成了符合我国当前交通状况的荷载模式及交通分析方法；形成了完整的设计参数指标、标准、测试仪器与方法；建立了切实可行的设计计算方法系统。近年来，在路面功能设计、可靠度设计等方面的研究取得了明显的进展，将不断地充实到现有的系统中去。刚性路面设计理论与方法。70 年代起，我国道路科技工作者对刚性路面设计进行
9、较系统而具有相当规模的研究。在力学基础理论方面，运用解析法及有限元法建立了弹性力学层状结构， 弹性地基板体结构模型，形成了整套分析计算方法与计算机程序；建立了以弹性力学为基础， 以混凝土弯拉应力为设计控制指标，综合考虑荷载应力与温度应力作用的设计体系与方法； 研究并建立了地基支承、疲劳效应、 动力效应等一整套设计参数的取值与测试方法；对钢纤维混凝土路面、连续配筋混凝土路面、辗压混凝土路面、复合结构混凝土路面等新型路面结构开展系统研究并取得一批实用性研究成果。半刚性路面结构。利用石灰、水泥、工业废料等无机结合料修筑半刚性路面始于60 年代初，三十多年间， 对半刚性路面的强度发展规律、强度机理、
10、路用性质等进行了广泛的研究。由于这种路面结构具有很多优势，目前已广泛用于高等级公路与城市道路，成为一种主要的结构型式。 目前对它的长期使用性能和变形规律等问题正在作深入的研究，此外对于面层结构的半刚性技术途径也正在研究之中。路面使用性能与表面特性。路面的平整度、 破损程度、 承载能力及抗滑性能是路面使用性能的重要方面。目前，我国已对这些性能对行车的影响；这些性能与路面结构设计、材料、施工的关系； 量测手段与量测方法；评价的指标与标准；在车辆的反复作用下性能的衰减及恢复等开展了广泛的研究，有的已成功地应用于工程之中。路面养护管理。将系统工程的理论与方法用于协调路面养护，形成路面管理系统是80 年
11、代后的新动向。 十多年来， 我国在路面性能的非破损快速跟踪检测，路面性能预估模型的建立，路面管理网络系统的建立以及项目级和路网级优化管理决策等方面取得了系列研究成果。综上所述， 路基路面工程作为一个学科分支，在我国随着交通运输的发展，正在以较快的速度逐步接近国外同类学科的前沿。进入21 世纪，交通运输不论是在中国，还是在其它发达国家， 仍然是一个重要的科技领域。我国道路科技工作者将会从中国的实际出发，不断吸取交叉学科的新成就以及世界各国的有用经验，全面推动路基路面工程学科的发展，为我国交通运输现代化做出贡献。根据当前路基路面工程科学技术的发展趋势，对于以下几方面学科的交叉与发展特别应该引起重视
12、。1、材料科学。回顾历史，路基路面工程每一项新技术的出现，首先在材料方面有所突破。如路基土壤的改良与稳定路基的技术措施、沥青材料、 水泥材料的改性研究，路用塑料等都与材料科学有关。 材料微观结构研究， 复合材料研究的许多成果也正在被引入路基路面工程。2、岩土工程学。路基路面作为地基结构物依托天然地表的岩石与土壤构筑而成。因此路基路面工程在诸多方面借鉴于岩土工程学的科技成果，如土力学、岩石力学、 地质学、土质学、水文地质学等都是路基路面工程学科的重要基础理论。3、结构分析理论。路基路面设计由经验为主的方法演变成以结构分析理论为主的方法是一次飞跃。 由于结构的复杂性以及车辆荷载与环境因素变化的复杂
13、性，目前多数国家的设计方法所依据的静力线弹性力学分析理论还是不能完全满足要求，许多学者仍致力于路基路面结构分析的力学基础研究，如动力荷载与结构动力效应，非线性、 粘弹性等数学、力学模型的建立以及适用于各种要求，各种边界条件的数学分析方法和数值解方法。今后进一步发展有可能使宏观结构分析与材料的组成，材料的特性以及材料的微观结构与微观力学相融为一体，成为路基路面工程设计的重要基础。4、机电工程。现代化道路与机场路基路面工程的固有性能及使用品质越来越多地依赖于施工装备的性能与施工工艺。如振动压路机的吨位，频率与振幅对于各种结构层产生的效果截然不同。 许多专用施工设备就是根据结构强度形成理论和工艺要求
14、专门进行设计的。因此有些国家在研究一项路面工程新技术时，将施工工艺与施工装备也列入研究计划作同步开发研究。5、自动控制与量测技术。为确保路基路面的工程质量和良好的使用品质，必需在施工过程中严格控制各项指标，如材料用量，加热温度，辗压吨位，辗压质量等，竣工后以及开放运行在使用过程中需要长期作跟踪监测。所有这些控制与量测都在逐步采用高新技术，以达到较高的精确度。如配料自动控制，平整度自动控制等。在量测技术方面引用高速摄影，激光装置，红外线装置量测各项质量指标及性能指标等。6、现代管理科学。从现代管理科学的角度来看，路基路面工程在一个区域范围内属于一个大系统，而且从规划、设计、施工、养护、维修、管理全过程来看，延续数十年之久。通过大型的管理系统，对区域范围内路基路面工程各个阶段的信息进行跟踪、采集、 存储、处理、定期作评估和预测，必要时提出维修决策，投放资金进行维修养护，使路基路面始终具有良好的使用性能这是现代化管理的总的概念，有许多国家已在这方面取得实质性的进展，用于工程实践。这对于节约维修养护投资，提高运输效率有重要作用。
