目前的路面性能检测主要是定期的人工检测,局限性比较多,且仅当路面表面病害出现后才能检测,难以及时的发现路面结构的内部损伤。其属于对路面损伤结果的检测,而非对可能出现损伤的预测,因此基础上制定的预防性养护措施,也只属于路面产生病害后的常规养护,并非真正意义上的预防性养护。因此需要发展利用传感器和损伤识别技术进行结构响应与状态的在线检测,同时能够实时的识别路面性能状态和潜在的损伤。本文据此提出沥青路面的健康监测理念和评价体系,为路面的设计、施工、试验和维修决策提供性能状态信息和科学决策依据。主要的研究内容如下:针对沥青路面损伤类型和原因,对沥青路面的控制破坏模式进行调研,半刚性基层沥青路面的两种典型的控制损坏模式为:开裂和永久变形。对于开裂类损坏,主要的控制破坏模式为半刚性基层的疲劳开裂、沥青层的疲劳开裂;永久变形的控制破坏模式主要是沥青层的变形。结合国内外相关研究的基础上,提出沥青路面健康检测评价体系,对现行沥青路面的评价预估模型进行调研和选择。健康性能识别时可通过半刚性基层面层层底的拉应力(变)、沥青面层的车辙通过各分层的竖向压应力的监测来识别。提出基于全时域内的路面健康监测方法,论述了路面全时域叠加路面损伤分析思路和方法。通过在江西南部地区高速公路上实测的温度场数据,对沥青路面的温度效应和晴天、多云、降雨等天气形态下的路面温度场分布进行研究;分析了平原区、丘陵区和山区三种地形条件下的温度场分布特征和路堤、路堑等局地地形条件对路面的温度效应,对沥青路面内部的温差和温度梯度分布规律进行统计。根据实测结果建立了三种地形条件下的温度预估模型和温度调整系数。沥青混合料的动态模量是力学经验设计方法体系中非常关键的材料设计参数。对温度与频率影响动态模量的规律研究,给出了SMA-13、AC-20、ATB-25沥青混合料的动态模量主曲线。借助Witczak动态模量的预估模型,根据实际路面温度场的测试,对路面各层混合料动态模量进行温度修正,并对实测温度场下各沥青层的动态模量分布特征进行分析。依据现场力学响应结果,建立了基于动态模量的沥青路面力学分析模型。对比分析了单轴荷载和多轴荷载作用下路面力学响应影响,考察了荷载、速度、温度及路面不平度对路面力学响应的影响,并对不同行车速度和路面深度下的荷载作用频率进行研究。根据实测的温度场,依据沥青混合料动态模量随温度的变化规律,分析了正负温差路面的力学响应、日温度分布的力学响应、月极端温度的路面力学响应和不同天气状态下沥青路面的力学响应。基于响应面方法,研究了层位温度与路面力学响应的关系,对层位温度的敏感性进行分析。而后建立了温度—荷载—行车速度共同作用下的路面力学响应预测模型。并对实时温度下的沥青路面健康状态进行了预测。分析了对现有养护决策的不足,提出了基于沥青路面健康监测的养护决策方法。