近年来,随着海绵城市概念的推广与应用,越来越多的路面铺筑与维护中应用了排水式沥青混合料。排水式沥青混合料是具有较高空隙率的开级配混合料,拥有良好的排水功能,防止路面过度积水产生夜间眩光、水雾等危害,保证车辆的行驶安全,排水式沥青路面还可以吸收胎噪,提高行车的舒适度。研究表明,空隙作为排水式沥青混合料的重要结构特性,其细观结构特征受级配、成型方式等因素影响。此外,空隙数量、尺寸、椭圆率及分维数等空隙结构特性对沥青混合料渗透性产生较大的影响。对3种级配的标准马歇尔试件与车辙板分别切割,经表面磨光处理后使用高清数码设备获取截面图像作为数据源,运用数字图像信息处理技术提取空隙相关特征参数,包括空隙平面空隙率、空隙尺寸、比表面积、椭圆率和分维数等,对排水式沥青路面内部空隙特性进行系统的研究。对标准马歇尔试件分别进行横、竖向切割,分析横向平面空隙特性以及竖向空间空隙分布特征。比较标准马歇尔试件与车辙板的空隙特性,研究了不同成型方式对内部空隙特征产生的影响。分析空隙特征参数、空隙率、连通空隙及分维数等对渗透性系数的影响,运用理论方法预估沥青混合料的渗透系数。研究结果表明,在平面空隙的分布中,超大空隙数量最多;随着空隙面积的增加,各类空隙数量递增,且中空隙以上的个数所占比例较大;平面空隙的数量沿着试件截面高度的降低而增加,平面空隙面积占比明显减小;微小空隙与小空隙的面积累计占比远小于其它类型,但中空隙到超大空隙的面积占比增大,且超大空隙最大;微小空隙椭圆率最大,即扁平程度最高,且从小空隙到超大空隙逐渐增加;随着空隙率的增大,空隙等效直径越大,空隙面积占比越大,超大空隙表现出明显的递减规律;分维数越大,空隙形态越复杂;沿着试件截面高度,平面空隙数量逐渐增加,平面空隙面积占比减小;车辙板的内部空隙分维数偏大,表明其内部空隙复杂度较高,车辙板上部的平面空隙率稍大于马歇尔试件;含有分维数参数的KC公式与实测渗透系数较为符合。