1. 研究目的与意义
路基是公路的重要组成部分，路基承受由路面传来的荷载，其强度、稳定性和耐久性不仅影响公路营运的安全且影响公路的通行能力。路基必须根据具体的地貌、地形等条件进行适当设计，合理选择路基断面形式，保证路基的稳定，控制其不均匀沉降，改善路面结构的受力状态。
路基承受行车荷载作用，主要在应力作用区，其深度一般在路基顶面以下0.8m范围以内。此部分路基可视为路面结构的路床，其强度与稳定性要求，应根据路基路面综合设计的原则确定。坚固的路基，不仅是路面强度与稳定性的重要保证，而且能为延长路面使用寿命创造有利条件，所以路基路面的综合设计至为重要。
2012年3月11日晚，大雨使计划五月份开通的汉宜高铁发生路基坍塌事故，7.2公里路基面临巨资返修。经有关专家证实，这次事故是未能充分考虑到江汉平原的特殊地质条件，在某些设计上出现纰漏，最终导致。这更加看出了路基路面设计与生命财产休戚相关。
2. 国内外研究现状分析
我国沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性体系理论，以路表面回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉应力、半刚性及刚性材料基层弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度设计。设计完成后，路面结构的路表弯沉与各结构层的弯拉应力要满足设计指标的极限标准。
随着我国经济的发展，高速公路从无到有，仅仅十几年就发展到 3.5万公里，走过了西方发达国家几十年的历程，可谓举世瞩目。但近年来随着高速公路网的形成，交通量与日俱增，大型车、重载车比例迅速增加，高速公路路面早期损坏现象频繁发生，主要表现在水损坏和结构疲劳破坏，造成了极大的经济损失和社会影响，引起社会各界的普遍关注；沥青路面早期损坏尽管因素众多，有施工管理不严的质量因素，也有管理不到位的原因，但大量实践表明，路面结构设计不合理是其主要原因。研究解决沥青路面早期损坏问题，完善和建立满足我国交通量需要的沥青路面设计方法已经成为当务之急。
目前国外对沥青路面的研究主要的路面设计方法分为以下四类：（1）经验法。经验法可以cbr法和aashto法为代表，优点是能够在实验室用简单的方法确定设计所需的土基和材料的计算参数（cbr）值。这个方法存在的重要缺点是既无法对结构组合的合理性进行比较，对路面各结构层特别是上层传布荷载的能力，没有充分反映出来。（2）标准结构图法。采用这种方法的国家有英国、法国和德意志联邦共和国。这种方法通过大量的足尺试验，长期的实践经验与层状体系理论分析相结合的产物。最大优点是能将设计计算工作量减小到最低限度，使用极其方便。但是对复杂多变的交通和环境条件做了标准化的归并后，在设计中要充分体现因地制宜、就地取材的原则就有困难，设计方案不易达到经济合理。（3）理论法。目前所谓理论法是指以层状体系弹性型理论为依据的方法。采用理论法的有美国、比利时、意大利、苏联等许多国家。该法克服了前述两种方法的局限，能对任何交通条件及环境因素作出切合实际的设计。（4）预测设计法。美国运输部联邦公路局在几年前拟订了一个预测设计法。先假定设计方案，然后通过预测它在指定的交通和环境条件下产生的损害来评价，计算反复地进行，直至损害指标符合标准为止。
3. 研究的基本内容与计划
内容：
本文首先对路基典型的横断面形式进行介绍描述，分析在不同的地质情况下，应选用何种横断面形式，并使之与沿线自然环境相协调，避免因深挖、高填对其造成不良影响。根据公路等级、技术标准，结合当地地形、地质、水文、填挖等情况选用。然后就造成路基工程质量低劣的原因进行分析，从主观因素和客观因素对路基工程质量的通病、成因进行了一番探讨，提出了几点防治措施。
对提出解决问题的设计方案进行详细设计，并编制详细的设计说明，供实际工程应用。在本设计过程中首先要求分析不同填方、挖方、半挖半填、零填方等路基形式上路面的受力状态，重点分析由于不均匀导致的路面所受的拉应力。在力学分析的基础上，根据针对不同填方、挖方、半挖半填、零填方等路基形式上路面的受力特点，设计合理的路面结构厚度、强度，包括路面和基层类型设计，以适应不同路基横断面形式，并对路面施工过程质量控制提出相应的要求，从而设计了适应不同路基形式的沥青和水泥路面结构。提高公路建设速度、确保工程质量、降低工程造价。绘制相应的设计图纸和附表。
4. 研究创新点
(1) 将异型断面路基的概念由传统的填挖过渡式路基扩展到路基拓宽、斜坡路基、结构性路基，明确提出了几何、材料、结构、环境等引起路基断面异型状态的因素，应用强度折减有限差分法探讨了填挖结合部位处理不当对半填半挖路基稳定性的影响，并分析了异型断面路基受地震作用的动力特性。
(2) 对异型断面路基上承沥青路面和水泥混凝土路面结构进行了仿真分析，提出了异型断面路基差异变形的限值、沥青路面结构性破坏模式及对应设计状态，剖析了不均匀沉降量、不均匀沉降长度及路面结构层参数对附加应力的影响。
(3) 对异型断面路基的变形、稳定、状态及限制路基沉降和差异沉降的工程措施进行了土工离心模型试验研究，系统阐述了异型断面路基及上承路面损坏防治工程措施。
