水泥混凝土路面在使用过程中,遭受到环境和交通荷载的重复作用。在路面出现冰冻损害时,遭到反复冻融的影响,造成浅层混凝土功能的急剧下降。主要表现为孔隙率的增大,强度的降低。针对水泥混凝土路面浅层强度降低的这个特点,现有的评价方法无法有效的评价,本文提出了利用冲击贯入法检测水泥混凝土路面浅层强度的方法。本文对沥青路面浅层强度探测仪进行了改进,然后进行了水泥路面冲击贯入规律的有限元模拟研究,最后进行了现场和室内试验,确定了锤重和贯入器直径,并建立了水泥路面强度和贯入深度的关系。首先,本文研究了冲击贯入方法检测水泥混凝土路面浅层强度的适用性和仪器的贯入阻力原理,并对相关的冲击仪器进行了研究,在这基础上,对沥青路面浅层强度探测仪进行了改进,设计了适用于水泥混凝土路面的贯入式路面浅层强度探测仪的贯入器和冲击锤。然后,为了初步了解仪器应用于水泥混凝土路面性能,并为试验提供参考,本文对冲击贯入的规律利用ABAQUS软件进行了有限元模拟,选择了适用于冲击分析的混凝土本构模型——混凝土损伤塑性模型(Concrete Damage Plasticity model),对有限元模拟的结果进行了分析,比较了不同的锤重和不同的贯入器直径对贯入规律的影响。最后,进行了现场和室内试验,具体分析了水泥路面浅层强度探测仪的性能和规律。现场试验中,选择了具有不同强度特征的试验点,进行各个锤重和贯入器直径组合的冲击贯入试验,分析了仪器的性能,确定了应用于水泥路面的锤重和贯入器直径。对于确定的锤重和贯入器直径进行了室内试验,设计了4组不同强度的混凝土,并分析了两种浅层强度评价方法,建立了水泥混凝土路面浅层强度与贯入深度的试验关系。