国办印发的《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》中,明确要求到2030年“海绵城市”建设要达到城市建成区80%以上的面积,道路面积占城市面积约1/3,其海绵化改造建设技术受到了广泛关注。课题组前期研发了一种应用于半透水和全透水道路结构基层的大粒径透水沥青混合料,因其强度高、高温稳定性强,且具有良好的透水性能,应用前景巨大。但是由于大粒径透水沥青混合料骨料偏粗、空隙大、且分布不均,导致混合料的路用性能和透水功能变异性较大,单纯的以设计空隙率作为指标的混合料方法难以保证材料的均匀性和性能的稳定性。因而,本文从细观层面展开探究,分析大粒径透水沥青混合料细观空隙结构的特征规律,揭示细观空隙结构特征与宏观性能之间的相关性联系,并建立基于细观空隙结构特征影响因素下的宏观性能预测模型。首先,为了详细具体描述大粒径透水沥青混合料细观空隙结构的特征规律,本文通过工业CT扫描及数字图像处理技术对空隙结构的分布、多少、大小和形态复杂程度等特征指标数据进行获取。为具体分析影响空隙结构特征的影响因素,基于课题组前期研究的基于目标空隙率的大粒径透水沥青混合料配合比设计方法,设计成型目标空隙率为18%、20%、22%,最大公称粒径为26.5mm、31.5mm的六种不同类型的大粒径透水沥青混合料,运用工业CT扫描及数字图像处理技术,从空隙率、连通空隙率、空隙数量、空隙等效直径、空隙分形维数五个方面对混合料的空隙结构特征数据进行了获取分析。得到了连通空隙率、空隙数量、空隙等效直径、空隙分形维数在不同空隙率和不同最大公称粒径下的变化情况。其次,为进一步分析大粒径透水沥青混合料细观空隙结构特征对宏观性能的影响程度,根据大粒径透水沥青混合料的层位特性和功能特性,对其力学强度性能、高温稳定性、低温稳定性、水稳定性和透水功能性进行试验,得到了大粒径透水沥青混合料在不同空隙率和不同最大公称粒径下的宏观性能数据。再次,为揭示大粒径透水沥青混合料空隙结构特征与宏观性能指标的相关性联系。采用灰色关联分析方法,得出空隙特征影响因素对各宏观性能的关联度系数,按照大小排序并确定了空隙分形维数为第一关键影响因素。通过选取关联性程度排序前三的关键影响因素与宏观性能指标建立回归分析方程,量化了空隙结构特征影响因素与宏观性能间的相关性联系,建立空隙结构特征-宏观性能预估模型,可为大粒径透水沥青混合料的配合比设计、性能评价及施工验收提供相关参考依据。最后,结合试验路项目对大粒径透水沥青混合料的空隙结构特征-宏观性能分析方程进行验证完善。将试验路现场取芯试件的性能实测值与分析公式计算预估值进行比对分析计算,从而验证和完善该性能预测模型的精确程度。