邯鄲趙國故城

[拼音]：daolu gongcheng

[英文]：highway engineering，road engineering

從事道路的規劃、勘測、設計、施工、養護等的一門應用科學和技術。是土木工程的一個分支，道路通常是指為陸地交通運輸服務，通行各種機動車、人畜力車、馱騎牲畜及行人的各種路的統稱。道路按使用性質分為城市道路、公路、廠礦道路、農村道路、林區道路等。城市高速幹道和高速公路則是交通出入受到控制的、高速行駛的汽車專用道路。（見彩圖）

中國道路按服務範圍及其在國家道路網中所處的地位和作用分為：

（1）國道（全國性公路），包括高速公路和主要幹線；

（2）省道（區域性公路）；

（3）縣、鄉道（地方性公路）；

（4）城市道路。前三種統稱公路，按年平均晝夜汽車交通量及使用任務、性質，又可劃分為五個技術等級。不同等級的公路用不同的技術指標體現。這些指標主要有計算車速、行車道數及寬度、路基寬度、最小平曲線半徑、最大縱坡、視距、路面等級、橋涵設計荷載等。

起源和簡史

道路工程歷史源遠流長。歷史上最早的原始社會人群，因生活和生產的需要，形成天然原始的人行小徑。以後要求有更好的道路，取土填坑，架木過溪，以利通行。當人類由原始農業到馴養牲畜後，逐漸利用牛、馬、駱駝等乘騎或馱運。這種生產力的飛躍，進一步要求更適用的道路，因而出現馱運道。

車輪是古代的偉大發明之一。它的發明使陸地運輸從此進入馬車交通時代。巴比倫、埃及、中國、印度、希臘、羅馬、印加等文明古國，為了軍事和商旅需要，道路工程方面都有輝煌成就。古波斯大道、歐洲琥珀大道、羅馬阿庇烏大道（一譯亞平大道）、中國秦代棧道和馳道等，享譽至今已有數千年曆史。特別是橫貫亞洲的絲綢之路（見道路工程發展史延續二千餘年，對東西文化交流起到巨大影響，中國三大發明也從此傳播世界。

中國古代道路工程有卓越創造。據《周禮》所記，京都王城面積九里見方，城內有經緯幹道，外有環塗（環行路）和野塗（郊外道路）。野塗又分為寬度遞減的道、路、塗、畛、徑五級。“季春之月，令司空官，周視原野，開闢道路，毋有障塞”；“列樹以表道，立鄙食以守路”。可見中國自古以來就重視道路的規劃、修建和養護。公元前316年，“秦伐蜀，脩金牛道，於絕險之處、傍鑿山岩而施板樑為閣”《戰國策·秦策》（即在陡壁處鑿巖架設木結構的懸出路臺）稱棧道。秦築馳道，漢唐通西域，各國商旅興盛。

羅馬帝國衰亡後，直到18世紀中葉，現代道路工程開始在歐洲興起。1747年第一所橋路學校在巴黎建立。法國P.-M.-J.特雷薩蓋、英國T.特爾福德和J.L.馬克當等工程師提出新的理論和實踐，認為良好路基也應承受荷載可減薄路面，將羅馬式厚路面減到25釐米以下，並採用塊石作基層和碎石作面層取得成功，從而奠定了現代道路工程的基礎。1883～1885年德國G.W.戴姆勒、C.F.本茨發明了汽車，開創了以汽車交通為主的現代道路工程的新時代。

學科內容

道路網規劃和路線勘測設計

道路網規劃應考慮各種交通運輸綜合功能的協調發展，路網布局的完善。路線勘測設計則應根據國家制定的分級管理和技術指標，選定技術經濟最優化的路線，對平、縱、橫三個面進行綜合設計，力爭平面短捷舒順、縱坡平緩均勻、橫斷面穩定經濟，以求保證設計車速、縮短行車時間、提高汽車週轉率。對路基、路面、橋樑、隧道、排水等構造物進行精心設計，在保證質量的條件下降低施工、養護、運營和交通管理等費用。

路基工程

路基既是路線的主體，又是路面的基礎並與路面共同承受車輛荷載。路基按其斷面的填挖情況分為路堤式、路塹式、半填半挖式三類。路肩是路面兩側路基邊緣以內地帶，用以支護路面、供臨時停靠車輛或行人步行之用。路基土石方工程按開挖的難易分為土方工程（鬆土、普通土、硬土三級）與石方工程（軟石、次堅石、堅石三級）。

路基工程在道路建設中，工程量大、佔地廣，常為控制施工進度的關鍵，故要求：

（1）儘可能與沿線農田水利建設相結合併力爭節約用地；

（2）按照標準設計，嚴格控制施工質量，保證路基具有足夠的強度和穩定性；

（3）搞好排水和防護加固工程，沿河路基應注意不被洪水淹沒沖毀；

（4）填方工程應慎選土質並分層夯實，對其密實度和含水量進行現場控制；

（5）冰凍地區還應設定防凍層或設定隔水層和隔溫層，切斷毛細水，減少負溫差的不利影響；

（6）當路線通過懸巖峭壁需修建懸出路臺或半山橋，陡峻山坡則需修築擋牆、石砌護坡或護腳等工程以保證路基和山體的穩定；

（7）當路線不能避讓必須通過特殊或不良地質、水文的地區或路段時，路基工程應針對其具體情況和特徵，採取防治措施。

為保證路基、路面和其他構築物的穩固及交通安全。沿路基可修築：

（1）路基坡面防護。鋪種草皮、植樹、抹面、灌漿溝縫、砌石護坡和護面牆等。

（2）沖刷防護。有直接防護的構築物，如拋石防護、石籠防護、梢料防護、駁岸、浸水擋牆等；有間接防護的調治構築物，如丁壩、順水壩、格壩等（見橋渡設計）。

（3）支擋構築物。主要是擋土牆等構築物（見路基擋土結構）。

路面工程

為適應行車作用和自然因素的影響，在路基上行車道範圍內，用各種築路材料修築多層次的堅固、穩定、平整和一定粗糙度的路面。其構造一般由面層、基層（承重層）、墊層組成，表面應做成路拱以利排水。路面按其使用特性分為四級：

（1）高階路面；

（2）次高階路面；

（3）中級路面；

（4）低階路面。按其在荷載作用下的力學特性，路面可分為剛性路面（見水泥混凝土路面）和柔性路面（見瀝青路面、碎石路面、級配路面）。

道路排水工程

水的作用是造成路基、路面和沿線構築物的病害和沖毀的主因。根據來源不同分為地表水和地下水。地表水若沿道路表面流向或滲入路基土內時，可能將沖毀路基的路肩和邊坡以及路面；地下水能使路基溼軟，降低土基強度和路面承載力，嚴重時可引起翻漿或邊坡滑坍，導致交通中斷。

排水工程要與水利灌溉相配合，地面排水和地下排水兼顧，路基路面排水與橋涵工程相結合。總的要求是：查明情況，全面考慮，因地制宜，就地取材，防重於治，經濟適用，多種措施，綜合治理，構成一個統一的排水系統。

地面排水設施一般有：邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽、倒虹吸管和渡槽等。地下水排除一般以導流為主，不宜堵塞，主要設施有暗溝、滲井、滲溝（見道路排水）。

橋涵工程

道路跨越河流溝谷時，需建涵洞、橋樑或渡口等構築物；與鐵路或其他道路交叉，也常建橋跨越。過水構築物有漫水橋、過水路面、滲水路堤等。當交通量不大而又受到經費等條件限制時，可暫緩建橋，先修渡口工程（見輪渡）；待交通量增長條件具備時，再改渡建橋。

橋涵要根據當地的地形、地質、水文等條件，行車及外力等荷載，建橋涵目的要求等，因地制宜，就地取材，合理選用橋涵形式，做到堅固、適用、安全、經濟、美觀（見橋樑工程）。

隧道工程

在地面以下開挖供汽車通行的構築物稱道路隧道。按所經地區情況分為：

（1）避免地面干擾建在城市地下的城市隧道；

（2）有利於航運和國防在河流或海峽底下的水底隧道；

（3）降低越嶺高程，或避繞山嘴，取消急彎陡坡，改善線形以縮短行程節約行車時間和油耗的；或避讓表面不穩定山坡和水文地質不良地段，改由穩定岩石較深部位通過的山嶺隧道。修建隧道要根據工程造價、施工條件及竣工後運營和養護條件，與其他路線方案進行詳細的技術經濟比較，決定取捨。

隧道內部必須設定通風和照明裝置。隧道周邊一般均需修築襯砌加以支撐，在堅石又不易風化的整體岩層中也可不做襯砌。為防止表面岩石風化，可噴水泥砂漿。近年來，採用噴錨支護，施工簡便造價低，正日益推廣。

附屬設施工程

（1）安全防護設施。如保證夜間車輛和行人交通安全的照明設施，指導行車的交通標誌號誌、路面標線，防護用的護欄、護牆、護柱，沙漠地區的防沙柵欄，多雪地區的防雪走廊。

（2）改善環境設施。重點是綠化，可穩定路基、防治汙染、美化路容，其他如減小噪聲干擾的隔音牆等。

（3）養護管理設施。如養路道班房、巡邏管理站等。

（4）路旁服務設施。如休息區、停車場、電話亭及旅遊服務設施等。

養護工程

維護道路完好狀況，預防和及時修復各種缺陷損壞，提供並保證安全、快速、經濟、舒適的行車條件，有計劃地改善道路技術狀況，以適應交通發展需要。

各國多采用有訓練和裝備的養路道班和工程隊組織，完成養護工程任務。養護工程按其工作性質和任務分為：

（1）小修保養。對道路及其一切設施進行預防事故和維修較小損壞部分。重點是排水和路面，冬季防冰雪，雨天防滑溜。

（2）大中修工程。對道路及其裝置進行較大的修復，或在原有技術等級內的添建和區域性改建。

（3）改善工程。分期分段改善道路的技術條件或進行區域性改建能顯著提高通行能力，如改進線形視距，拓寬路基、提高路面等級、改建橋涵等（見道路養護）。

展望

預測表明，汽車客貨運輸在世界大部分地區仍將繼續存在，多數地區還在持續穩步增長。在人口繁密的市區，交通量不斷增加，堵塞現象日益嚴重。未來市區快速幹道的發展，由於用地緊張，為將有限的地面留給行人和少數當地服務車輛，被迫修建高架線路或隧道。山區公路在交通量日增的條件下，為避免急彎陡坡、縮短里程、減少事故，為節約執行時間和燃料，隧道和高架構築物工程也將有較大發展。

道路安全繼續受到重視。許多交通事故也要從道路工程本身找原因，必須接受經驗教訓，預防補救。為適應運量激增的需要，應增加車道並提高路面等級。為防護車輛撞向固定剛性目標，多采用易碎標誌和輕型標柱。防護工程也要採用減震設施，使嚴重事故大為減少。各種電子自動控制系統在交通管理上的運用，將使交通安全得到更可靠的保證。

當前以石油為燃料的內燃機所造成的空氣汙染、噪聲、振動等汽車公害日益嚴重。汽車技術發展的動向是：採用重量輕、工藝效能好或耐高溫、隔熱的新材料，如有機複合材料和陶瓷複合材料等代替鋼材；改進新動力如絕熱發動機、燃氣輪機、斯特林發動機等取代原有的內燃機；發展電能和氫燃料取代石油能源。以減輕公害、提高熱效率和燃料經濟性，從而降低運輸成本。汽車的革命勢必促進道路工程各方面相應的變革。

電控自動化公路正在考慮發展，在汽車駛入時即被同步引入導向系統，控制其車速及行程並保證絕對可靠的駕駛質量。當高頻電磁電動機得到發展並應用到公路上，則將出現車速超過200公里/時的自動控制的超高速公路。