在19世纪中叶至末期，随着铁路和汽车的相继出现，全球交通方式经历了革命性的变化。这一时期，道路建设技术也随之迅速发展，以适应新的交通需求。

1.道路建设技术的演进

约翰·麦克亚当是苏格兰工程师，被誉为碎石路面的发明人。他提出的道路建设理论强调使用光滑坚硬的碎石修建道路，这种路面比土基道路更耐用、泥泞更少，适应了工业革命对道路的要求，促进了运输业的发展。

（碎石路面）

麦克亚当在1816年被任命为布里斯托尔收费公路信托基金的测量员，他决定在大石头坚实的基础上结合碎石对公路进行翻修。道路截面为一个拱形，使道路略微凸出，确保雨水迅速排出道路，而不是渗透和破坏道路的基础。这种施工方法后来被称为“碎石路面”或“碎石法”。到19世纪末，欧洲的大部分主要道路都采用了碎石法。

托马斯·休斯在其著作《公路建筑和维修技艺》中提出了道路碎石铺面的排水方法。他建议道路的碎石铺面应扩及整个路面宽度，并且通过沿着道路挖掘5英尺深、2英尺宽的沟渠来实现正确的排水，以便把水排放到路基的最深处，从而尽可能让路基处于本来的状态。如果必要的话，可以应用陶制管道或压实的粗石沟槽形式的排水装置横过路床，来排掉任何在结冰情况下可能使道路上抬的水。

随着时间的推移，道路建设技术不断进步，其中包括筑路设备和压路机的发明与应用。在19世纪初期，人们开始使用马拉钢轮的方式来压实路面，这可以看作是早期压路机的原型。随着蒸汽时代的到来，人们发明了蒸汽动力压路机，以煤炭作为燃料，通过蒸汽发动机来驱动。例如，伯勒尔UO793型蒸汽压路机在1926年制造，需要两个人来驾驶，一个人添加煤炭，另一人负责操作设备。

（马拉钢轮）

蒸汽压路机的发展进一步促进并改善了碎石路面的施工技术和质量，加快了进度。英国最著名的蒸汽压路机出口商是位于Strood的Aveling和Porter，它们始于1862年，制造的蒸汽压路机数量超过任何其他英国制造商的总和。蒸汽压路机一直使用到1960年代，甚至用于英国M1高速公路的建设。

（蒸汽压路机）

2.铁路对道路建设的影响

在铁路出现之前，陆路远距离运输货物的成本极高，只能运输价值高、重量轻的产品，大宗商品主要依靠水路运输。铁路的出现改变了这一局面，它在速度和运输能力上都有了质的飞跃。例如，在铁路诞生之初，火车的时速就能超过30公里，而当时步行或乘坐马车一天的行程通常不超过30公里。

铁路的运输速度相比步行、马车或者船只快了一个量级，将速度从30公里/天提升到了30公里/小时，以前一天的路程在火车出现之后缩短至一个小时。此外，火车可以连续运行不需要长时间的休息，这进一步扩大了火车的运输距离上的优势。这种效率上的差距是马车、运河船运被火车淘汰的根本原因。

1830年通车的利物浦一曼彻斯特铁路显示了铁路和蒸汽机车的优越性，预示着交通体系的根本性变革。到1844年，铁路里程达2235英里；1852年，铁路里程达7736英里；1870年，铁路里程达15500英里，近代英国铁路交通网络大体建成。

（利物浦一曼彻斯特铁路）

铁路和蒸汽机车凭借前所未有的价格和速度，迅速排挤了公路和水路，在旅客运输和高价值货运中占据优势。例如，1865年的三等火车车厢票价按1700年价格计算为0.05先令，仅为客运马车票价的四分之一；1870年火车时速约为23英里，是1800年客运马车的近3倍，是1700年客运马车的10多倍。

面对铁路的竞争，道路建设者开始寻求新的建设方法。例如，英国在17至19世纪曾经修建了规模庞大的道路运营驿车服务，但随着铁路的出现，这些服务逐渐被取代。从伦敦到曼彻斯特的旅程在1750年需要数天，而到1821年只需要26小时。

3.混凝土、沥青和柏油道路的兴起

混凝土道路的历史可以追溯到古代，但现代混凝土道路的发展始于1827年，当时威廉·霍布森获得了一项用石灰-砂浆为碎石路灌浆的英格兰专利。这种方法几乎没有得到人们的赏识，尽管这正是罗马人在某些城市采用的方法。混凝土道路本身则必须等到波特兰水泥发明后才出现。

19世纪50年代，奥地利修筑了几条混凝土道路。英格兰的第一条混凝土道路修筑于1865年，而苏格兰的第一条混凝土道路筑于爱丁堡四年后，法国在格勒诺布尔也修筑了一条。美国的第一条混凝土道路在1892年出现于俄亥俄州的贝尔方丹。

沥青道路的发展始于1712年，希腊医生戴朗尼斯在瑞士纳沙泰尔附近的特拉韦尔发现了岩沥青，并学会了如何把粉状岩石与热沥青混合制成我们现在所谓的沥青砂胶。这种材料被用于铺砌地面和阶梯，其中一些在1838年经过富尔内尔的检验，发现还处于极佳状态。这些进展导致其他人在不同地区发现了岩沥青，促进了沥青道路的发展。第一次沥青道路实验在巴黎的皇家桥和卡鲁塞尔桥的路面上开始，同协和广场一样用砂胶铺面。

1849年，梅里安发现从车上撒下的粉状岩沥青会被自然地压成一条很好的路面。马洛发现了一种在路基上撒岩粉后，通过加热和滚压岩粉来分解特拉弗斯岩石的方法。他与沃德里一起在巴黎的伯热尔大街铺设了800平方米以上的压制沥青，经过15年以上的使用，磨损量经证实小于1/4英寸。到1858年，压制沥青在巴黎已得到普遍使用。

美国的沥青铺面路有了极大的发展，得益于比利时工程师德斯梅特的工作。他使用砂、石灰岩粉（作为填料）和来自里奇县（弗吉尼亚州）的砂胶的混合物，制成了第一种沥青砂。在克利夫兰，一种由煤焦油和碎石的混合物组成的砂浆被用在碎石路上，但不是很成功。新奥尔良在1880年有了它的第一条沥青路，而费城在1884年有了一些沥青铺面的街道。

柏油作为一种筑路材料，也在这一时期得到了应用。天然柏油经蒸馏可用于制造溶剂和染料，重焦油及人造沥青等残留物也可利用。柏油碎石首先在诺丁汉郡（1832-1838年）制成，并在1845年用于铺设诺丁汉的伦敦路的一段，随后又在设菲尔德（1875年）和利物浦（1879年）使用过。在美国，第一批柏油路修筑在克利夫兰（1873年）。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/s68IUGzc7s0ytAsyxz4oyA

编辑 | 人格与社会课题组黄传斌