半柔性复合路面是在大空隙沥青混合料基体中灌入水泥砂浆,而形成的一种“柔中带刚”的路面结构。这种路面结构的特点是兼具沥青混凝土路面的“柔性”和水泥混凝土路面的“刚性”,水泥砂浆的灌入导致原来的开级配沥青混合料“骨架-空隙”结构变为“骨架-密实”结构,使得路面的路用性能有了较大改变。本文在目前国内外研究的基础上,通过大量试验及理论分析,尽可能全面地研究了半柔性混合料的设计方法、试件成型参数及路用性能等。使用正交设计法,研究了配合比各因素对基体沥青混合料影响规律,评价指标为空隙率、稳定度、析漏和浸水飞散,获得了基体沥青混合料的最优配合比。水泥砂浆是影响半柔性复合路面性能的关键因素,其灌浆参数、砂浆配合比等对半柔性路面的路用性能有重要影响,本文采用正交设计法对水泥砂浆配合比进行研究,评价指标为流动度、抗折强度(3d)和抗压强度(3d),最终得到P.O42.5R和Densit两种水泥砂浆各自的最优配比。经过反复试验,提出了半柔性试件的成型方法,重点是水泥砂浆的灌注方法,并对成型后的半柔性试件的空隙率和砂浆灌入率进行计算,证明了本文半柔性试件成型方法是可行的。本文的研究重点是半柔性复合路面的路用性能。经过大量试验可知,半柔性混合料在高温性能、水稳定性以及疲劳性能方面均要优于普通沥青混合料,低温抗裂性能略有降低,但可以满足路用性能的使用要求。水泥砂浆的类型对半柔性混合料的路用性能有较大影响,本文所研究的两种水泥砂浆半柔性混合料在性能方面各有优劣。其中,Densit型混合料的水稳定性和低温抗裂性要优于P.O42.5R型混合料,而在高温性能以及耐疲劳性能方面,P.O42.5R型混合料展现出了优势。