半柔性路面是一种刚柔并济的新型路面结构形式,它是将满足一定性能要求的水泥胶浆灌入大空隙基体沥青混合料中而形成的路面。半柔性路面具有高于水泥混凝土的柔性和沥青混凝土的刚性,吸收了两种传统路面的优点。半柔性路面在日本、美国及欧洲已得到广泛应用,而我国的研究尚处于试验阶段。由于存在灌注水泥胶浆渗透性与收缩特性不能兼顾、大空隙基体沥青混合料沥青界面与水泥胶浆相容性不佳、路面易开裂等诸多缺陷,因而半柔性路面未得到充分的研究和大面积推广。本文针对这些问题,开展了以下工作并取得了重要成果:通过分析半柔性路面材料的结构组成,揭示了各组分之间的相互作用,阐释了半柔性路面材料的强度形成机理及其影响因素,为半柔性路面材料组分的优化设计提供了理论依据;影响半柔性路面材料性能的一个重要因素是水泥胶浆的性能,本文对水泥胶浆在沥青界面的流变行为进行了理论探讨,提出了在水泥胶浆中掺入增渗剂的改善措施,配制出了满足力学性能要求且具有高渗透性低收缩率的水泥胶浆;系统研究了基体沥青混合料体积参数对半柔性路面材料的影响,大量试验表明:基体沥青混合料空隙率越小,低温抗开裂性能越好,基体沥青混合料空隙率越大,高温稳定性、水稳定性能越好。相同空隙率下连续孔结构由于水泥石与基体沥青混合料嵌锁力相对于单一孔结构更大,因此连续孔结构具有更好的力学性能和路用性能。针对半柔性路面易开裂的缺陷,研究了其开裂机理,结果表明:绝大部分的开裂是从基体沥青混合料与水泥石之间的界面处首先产生裂缝,并沿着界面扩展。为减少裂缝和缓解裂缝的扩展,提出使用高渗透低收缩的水泥胶浆和在基体沥青混合料中使用高粘度改性沥青的改善措施。本文在系统研究半柔性路面材料的组成、结构与性能之间关系的基础上,结合工程实践,进行了高渗透低收缩水泥胶浆和大空隙基体沥青混合料的制备、施工工艺及质量控制参数的工程应用技术研究,并以武英高速公路排水防滑降噪多功能沥青路面试验段为背景,成功进行了试验路的铺筑,灌注效果良好。