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科学研究
交通基础设施工程学科方向

随着我国社会、经济的迅速发展和城市化进程的不断加快,交通压力不断加大,拥堵已经成为严重的社会问题。“一带一路”国家战略、中国高铁走向世界战略、黄色经济区和蓝色经济区等区域发展规划的确立与逐步实施,将为包括高速公路和轨道交通在内的交通基础设施的大规模建设提供前所未有的战略机遇。在公路建设方面,根据国家2013-2030发展规划,仅国家公路就将增加21万公里,其中国家高速公路将增加5.1万公里,这还不包括国家一带一路战略的公路增量、区域和地方干线(包括高速公路)道路,其投资规模十分巨大。在国家公路网的基础上,全国各省也相应制定了公路区域发展规划,以山东为例,到2030年,国省道总里程将达到2.8万公里。在高速铁路方面,全球高铁规划超过4.3万公里,而在建高铁已经超过 2.8万公里;根据我国《中长期铁路网规划》,到2025年,高速铁路将达到3.8万公里左右。除了大规模的新建交通基础设施外,到目前为止,公路通车总里程435.6万公里,其中高速公路10.44万公里,居世界第一位。已建交通基础设施的升级改造、养护也面临巨大的需求与压力。根据有关统计,十一五期间国省道公路养护与升级改造累计投入742亿元,十二五期间国省道公路养护与升级改造累计投入578亿元,预计十三五期间国省道公路养护与升级改造将投入820亿元。在我国人口、资源、环境压力日趋严重的条件下,大规模的交通基础设施建设也面临建设空间、资源环境和材料等一系列技术难题。大规模的道路建设任务亟需大量具有创新精神与道路工程应用研究型人才。而我国交通学科总量不足,学科建设水平和质量与建设的需求还有很大差距。这对交通基础设施工程学科的建设和人才培养提出了紧迫的要求,也为该学科方向的发展提供了前所未有的良好机遇。

由于缺少对所处地域异常广泛的工程设施建设的基础理论研究,缺乏丰富的实践经验支撑,不断出现复杂的结构、荷载、岩土材料等技术难题。大规模高速公路拓宽改建工程中,路基差异沉降及其导致的路面开裂问题大量出现。我国的高铁和城市轨道交通服役期并不长,但相当多的路段已出现了超限的不均匀沉降,线路质量下降,影响车辆行驶速度和乘员舒适安全。另外,相当一批基础设施步入其生命周期的中、老年阶段。由于材料、结构的老化,气候变化和服役环境的快速变化,这些已建结构的安全服役面临巨大挑战。因此,针对复杂的地质和岩土体材料、快速变化的气候环境条件,亟需开展有针对性的极端环境下路基材料特性、路基结构灾害预测与风险控制等关键问题,揭示不良地质工程灾变机理,形成支撑复杂场址与极端气候条件下路基工程安全控制的理论和技术体系。同时,开展绿色、智能、高性能及快速修复材料等前沿热点问题的研究,保证交通基础设施绿色建造和可持续发展。


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