我国水泥混凝土路面使用性能的下降和路面板结构的断裂,很大程度上是由于水泥混凝土路面板底脱空所致。使用中的水泥混凝土路面,基础的局部脱空现象是大量存在的。如何准确的测定脱空范围,及时的采取有效的修复措施,对提高水泥混凝土路面的使用性能,延长路面结构的使用寿命,减少养护成本,具有重大的价值。本文围绕水泥混凝土路面板脱空产生和扩展的机理、板底脱空的检测和评定方法两个主题进行了几个方面的研究工作:(1)分析了水泥混凝土路面板底脱空产生的原因及形成演化机理,认为路面的板底脱空的演变发展规律一般是先板角后横缝,然后形成四边脱空状,且行车方向的前板板底脱空区明显大于后板。(2)通过分析FWD荷载作用下水泥混凝土路面弯沉盆曲线的特性,提出了基于FWD荷载分布系数直解路面结构层模量的方法。并利用ANSYS有限元分析软件,建立了水泥混凝土路面板脱空有限元分析模型。(3)分析了接缝传荷、板底脱空状况、路面板的平面尺寸、弯沉测试温度等因素对FWD实测弯沉值的影响,结果表明路面板接缝传荷、板底脱空状况对弯沉值影响显著,而路面板平面尺寸、正常的测试温度状况对板角弯沉影响较小。(4)提出了板角弯沉的脱空评定指标,通过大量计算分析得出了无脱空状况下板角弯沉值的接缝传荷修正系数随接缝传荷能力的增加呈指数衰减变化规律,建立了接缝传荷修正系数与接缝传荷能力的回归方程,并提出了脱空系数概念(实测板角弯沉与理论弯沉之比),通过有限元分析不同脱空尺寸状况下脱空系数的变化规律,建立了脱空尺寸的估算方法。(5)分析脱空对路面板疲劳寿命的影响,提出了路面疲劳寿命影响系数概念(脱空后路面板剩余疲劳寿命与未脱空路面板剩余疲劳寿命之比),建立了基于脱空水泥混凝土板使用寿命的脱空等级划分标准。(6)根据分析水泥混凝土路面板底脱空形成机理及各病害类型与脱空之间的相关程度,建立基于模糊层次分析法的脱空率估算模型,运用该模型可以依据常规路面破损检测数据对路段脱空率进行估算。