级配碎石应力应变关系表现出明显的非线性特征,应用于水稳基层与沥青面层之间、形成倒装路面结构时,非线性特性对基于层状弹性理论的沥青路面结构计算精度的影响是工程界关注的重要问题。首先,为了研究级配碎石的力学性能,在规范推荐的用于防治反射裂缝过渡层的级配基础上,利用颗粒流程序PFC3D构建了级配碎石静三轴试验的数值模型。通过计算,证实了级配碎石试样的偏应力峰值随围压的增加而增大的基本规律,对比分析了三组级配对回弹模量的影响。其次,级配碎石的回弹模量与其应力状态有关,论文通过对不同围压情况下级配碎石回弹模量和第一应力不变量的分析,利用k-θ模型对数据进行拟合,得到了级配碎石的非线性回弹模量模型。针对级配碎石的非线性特征,以路表弯沉和面层层底拉应力为控制指标,在路面层状弹性模型中嵌入级配碎石非线性回弹模量模型,分析了路面倒装结构的力学响应规律。采用正交试验分析方法,对不同结构参数对倒装基层沥青路面的路表弯沉、沥青层层底拉应力、半刚性基层层底拉应力以及土基顶面压应变等指标影响进行了系统的分析,给出了各结构参数对这些指标的影响顺序。进行了试验路的铺筑,通过测试得到了试验路段采用的级配碎石材料的级配,介绍了级配碎石过渡层的施工流程,即碎石材料的拌合、运输、摊铺和碾压,对碾压过后的试验路进行了压实度的检测,结果表明各结构层的压实度均满足规范中对质量合格标准的要求。