改革开放40多年,中国公路建设取得了举世瞩目的成就,有力地支撑了国家社会经济的高速发展。近年来,与路面工程相关的新理论、新方法、新技术、新工艺、新结构、新材料等不断涌现。该综述以实际路面工程中所面临的典型问题、国家科技奖的技术创新内容、科技部及国家自然科学基金项目、优秀中文权威期刊的论文、WebofScience中的高被引论文的关键词为依据,系统分析了国内外路面工程7大领域的研究现状及未来的发展方向。具体涵盖了:智能环保路面技术、先进路面材料、先进施工技术、路面养护技术、路面结构与力学性能、固废综合利用技术及路面再生技术等。可为路面工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。
关键词
综述
智能环保路面技术
先进路面材料
先进施工技术
路面养护技术
路面结构与力学性能
固废综合利用技术
路面再生技术
0、引言(长安大学沙爱民教授、刘状壮教授撰写)
公路交通是中国基础设施建设的重要领域,是国家交通网发展的物质载体,是支撑国土空间开发、物质流通、社会交往和国际合作的大动脉。截至年底,中国公路总里程.48万km,高速公路里程17.73万km,中国已建成了世界规模最大、类型最丰富的高速公路交通系统,中国公路建设条件和服役环境之复杂多样也位居世界之最。中国公路有力地支撑了国家综合交通运输系统的跨越式发展,承担了超过全国综合交通运输货运总量的73%、客运总量的64%和固定资产投资总额的74%,在国家经济社会发展和民族团结稳定中起到了重大基础性、保障性和战略性作用。
目前,中国公路领域主要面临庞大规模更替、服役能力保持、运行维护智能、重大灾害保通等重大挑战,中国公路发展现状与中国交通强国建设、社会经济发展需求和人民群众交通出行要求存在很大差距。因此,有必要总结中国路面工程领域过去发展方向提供指引和参考。
本综述以中国近年来国家重点研发计划、国家科技奖创新内容,以及科学技术部、交通运输部、国家自然科学基金委和重要中英文科技期刊等为主要依据,系统分析了国内外路面工程发展现状、问题及趋势,围绕公路绿色化、韧性化、智能化、长寿命和交能融合,遴选了路面工程七大领域、20个研究方向,涵盖公路韧性评估与恢复、长寿命路面结构与材料、公路交通能源自洽、环境低影响公路技术、路面材料基因与高通量、路面材料跨尺度计算、公路数字化及智能化、公路智能检测与高性能养护等主要内容。
从研究方向和内容可以看出,当前路面工程突出学科交叉融合,信息技术、材料科学、大数据技术、环境工程、新能源技术等对路面工程内涵和外延的重塑愈发显著,知识内容和技术体系愈发复杂、完善。
本综述可为路面工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。
1.1公路韧性评估与恢复
1.1公路致灾因素及失效机理(石家庄铁道大学司春棣教授、贾彦顺讲师撰写)
公路作为最常用的交通基础设施之一,构筑于各种复杂的地质环境中,穿越不同的地形、地貌和地质单元,受到各种自然灾害的影响,因此公路致灾因素较多、失效机理复杂。同时,不合理的人类工程活动也会对地质环境的原始稳定状态带来破坏,在自然因素和人为因素的相互影响与作用下,公路灾害现象频发,给交通基础设施的正常运行带来了严重的威胁。
公路致灾因素主要包括气象灾害、地质灾害、环境污染、公路结构性能退化及人为活动等因素。本研究重点