最早研究无砟轨道的国家是日本，他们从20世纪50年代中期开始针对无砟轨道结构开展了系统的理论研究与试验。经过结构选型，确定了日本新干线预制板式无砟轨道结构的总体方案。日本板式无砟轨道研发过程中，曾提出多种结构型式，建立了20多处近30千米的无砟轨道试验段，最终定型采用圆形凸形挡台限位方式的预制单元板式无砟轨道结构，轨道板下充填层采用低强度、低弹模的水泥乳化沥青砂浆，底座为现浇混凝土结构。20世纪70年代初，德国开始研究无砟轨道，并研发了Rheda型、Zublin型、Berlin型等现浇混凝土无砟轨道结构和Bogl型预制纵连板式无砟轨道。

中国开展无砟轨道结构的研究始于20世纪60年代。在1956～1961年，中国修建无砟轨道试验段约8千米，1965年开始在成昆铁路等长大山岭隧道内大量采用无砟轨道。但由于无砟轨道初期造价较高，且当时制造、施工和管理水平相对较低，在个别地段出现了基础沉降引起轨道结构的损坏问题，这延缓了中国无砟轨道的发展进程。20世纪90年代中期，无砟轨道研究在中国重新得到关注，西康铁路秦岭隧道即采用了无砟轨道结构形式。1999年在设计时速200千米的秦沈客运专线上选取3座特大桥试铺了轨枕埋入式无砟轨道和板式无砟轨道。2004年在设计时速200千米的遂渝线建设了无砟轨道综合试验段。截至2016年年底，中国时速300千米及以上的高速铁路均采用了无砟轨道。设计速度200千米/时的城际铁路以及设计速度200千米/时的客货共线铁路、设计速度250千米/时的高速铁路的长大隧道内也多采用无砟轨道。

无砟轨道总体上可分为两类，即预制板式无砟轨道和现浇混凝土式无砟轨道。

中国预制板式无砟轨道有CRTSⅠ型板式无砟轨道（图1）、CRTSⅡ型板式无砟轨道（图2）和CRTSⅢ型板式无砟轨道（图3）。

图1 CRTSⅠ型板式无砟轨道示意图

图2 CRTSⅡ型板式无砟轨道示意图

图3 CRTSⅢ型板式无砟轨道示意图

CRTSⅠ型板式无砟轨道由钢轨、扣件系统、水泥乳化沥青砂浆充填层、钢筋混凝土底座、凸形挡台及其周围填充树脂等组成，CRTSⅡ型板式无砟轨道由钢轨、扣件、轨道板、砂浆层、支承层等组成，CRTSⅢ型板式无砟轨道由钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层及钢筋混凝土底座组成。

现浇混凝土式无砟轨道由钢轨、扣件系统、道床板（含整体轨枕或双块式轨枕）、支承层（或底座）组成。其中道床板和支承层（或底座）均为现场浇筑的混凝土结构。中国的现浇混凝土式无砟轨道有双块式无砟轨道（图4）和道岔区无砟轨道，后者又分为道岔区轨枕埋入式无砟轨道和道岔区板式无砟轨道。

图4 双块式无砟轨道结构组成示意图

世界各国的运营实践表明，有砟轨道和无砟轨道两类轨道结构均可保证列车的安全运营，但两类轨道结构在技术经济性方面存在差异。与有砟轨道相比，无砟轨道结构整体性强、形态稳定、弹性均匀，能为列车提供更平顺的走行轨道，能更持久地保持轨道的几何状态，减少日常养护维修工作量。但无砟轨道自身的造价比有砟轨道高，对线下基础沉降要求较严，且无砟轨道弹性较差，不易缓冲列车荷载的冲击且不利于车辆荷载在多根轨枕上的分布。无砟轨道一旦出现破损，修复起来较困难。