目前越来越多的沥青路面接近设计使用期,各种病害问题逐渐显现出来,如沉陷、车辙、拥包和推移等。当这些病害对沥青路面产生功能性损伤,不能满足正常的行车需求时,常采用的养护方法可在旧沥青路面上加铺一层新的沥青混凝土,从而延长路面服务年限,该方法具有对交通影响小、施工周期短以及修复后的路面服务性能好等优点。然而,这种加铺层沥青混凝土会受到旧沥青路面病害的残留影响,同时遭受环境因素的侵蚀,加铺后含层间界面的沥青混合料的抗疲劳性能及抗剪切性能都会受到影响。为了研究经历不同病害以及严寒气候条件的旧沥青路面加铺层材料的性能,本文针对由水浸泡、盐侵蚀而引起的AC-16旧沥青路面病害问题,考虑加铺SMA-13新沥青路面后,再经历水冻融、盐冻融环境条件下,采用宏、细观试验手段相结合,进行含层间界面的加铺路面材料三点弯曲疲劳试验及剪切强度试验。主要研究结果及结论如下:相较于旧面层未受环境影响,下层经过水浸泡的旧路面的双层小梁疲劳寿命减少,下层经过盐侵蚀的旧路面双层小梁疲劳寿命减少的更加明显,盐侵蚀对小梁疲劳寿命影响最大。相较于未经过冻融循环的双层小梁,经历水冻融的双层小梁疲劳寿命减少,经历盐冻融的双层小梁疲劳寿命减少更多,盐冻融对小梁疲劳寿命最大。冻融循环次数的增加,双层小梁疲劳寿命不断减少。冻融12次对双层小梁的疲劳寿命影响最大。粘层油能够明显提高斜剪试件的剪切强度。相较于旧面层未受环境影响,下层经过水浸泡的旧路面的斜剪试件层间抗剪能力下降,下层经过盐侵蚀的旧路面的层间抗剪能力下降更为严重。盐侵蚀对抗剪切性能影响最大。相较于未经过冻融循环的斜剪试件,经历水冻融的斜剪试件层间剪切强度下降,经历盐冻融的斜剪试件层间剪切强度下降更严重。盐冻融对抗剪切性能影响最大。随着冻融循环次数的增加,斜剪试件的层间剪切强度都呈现出下降趋势。冻融12次对斜剪试件的抗剪切性能影响是最大的。利用数字散斑技术,对不同条件下双层小梁三点弯曲疲劳试验和斜剪破坏试验进行细观观测,双层小梁试件在破坏阶段路径1、2水平平均应变突增;层间界面的存在,使得下层处于拉伸状态,路径2表现出更大的水平应变,更易发生疲劳破坏。斜剪试件在加载到150s前后在层间开始出现裂纹,并迅速的发展,下层经过盐侵蚀开始出现层间裂纹的时间要早于经过水浸泡及不作处理的试件,且冻融循环次数增加会使得层间裂纹变得更长。