我国西部地区有着极为丰富的砂砾石料，如果能很好的应用到公路工程建设中，这对促进西部的交通发展和降低工程造价有着重要意义。在等级较低的路面结构中，砂砾材料可直接作为基层使用。现行的路面结构设计方法认为：砂砾基层是线弹性体，其承载力符合线性规则。但实际上，砂砾基层的承载力常表现出非线性特征，如砂砾基层的测定回弹模量随施加荷载的大小的变化而变化。在许多情况下，随着荷载的增加，测定的回弹模量值也增加，即砂砾基层表现出明显的非线性特性。只有完全了解砂砾基层材料的非线性特性，才能为此类结构的路面设计或路面结构的非线性分析提供依据，为更合理的路面结构设计新方法奠定基础。 论文主要研究内容及成果如下： 通过击实试验确定了不同砂砾最大粒径的密实级配砂砾石一粘土混合料在不同配合比下的最大干密度和最佳含水量；采用两种砂砾最大粒径和两种砂砾石粘土配合比进行了不同压实度、不同含水量、泡水情况下的室内回弹模量试验，分析了各因素对砂砾石材料回弹模量的影响；结合回弹模量试验分析结果，通过理论分析建立了不同状况的砂砾基层材料的承载力(以回弹模量表示)与应力关系的非线性模型，并通过多元线性回归拟和出了砂砾基层材料非线性承载力模型参数与粘粒含量、压实度、含水量间的回归方程；最后，用有限单元法对砂砾基层沥青路面进行了非线性结构分析。 研究的成果为进一步研究砂砾基层材料的非线性特性奠定了基础，对今后进行松散粒料类柔性路面结构设计分析时具有一定的参考价值。