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长期以来,由于半刚性基层拥有较大的强度与刚度,较高的承载能力、荷载扩散能力和抗行车疲劳性能等优点,被广泛应用于抚顺地区各级公路沥青路面的建设中。然而随着半刚性基层的广泛使用,其难以克服的缺点逐渐显现,很多研究者把目光转向了倒装式路面结构、柔性基层路面结构等新型路面结构。本文依据抚顺地区实际情况,进行了倒装式路面结构的室内路用性能试验,并对其力学响应情况及疲劳性能进行了研究。通过室内试验得到:骨架密实型级配碎石动回弹模量为112.7MPa、静回弹模量为334MPa;连续型级配碎石动回弹模量为116.5MPa、静回弹模量为362MPa。通过室内CBR试验得到:骨架密实型与连续型级配碎石CBR值分别为123.8%、101.75%,骨架密实型级配碎石的CBR值较大,验证了其具有良好的承载力。运用MTS810材料试验机对级配碎石永久变形进行研究,研究表明:随荷载作用次数的增加,骨架密实型与连续型级配级配碎石粒料的轴向永久变形逐渐增加,当重复荷载作用到达1000次时,永久变形量基本稳定;随应力逐渐增加试件的累积变形速率也相应增加,当达到一定作用次数时,永久变形将不继续增加。通过ABAQUS模拟得到:倒装式路面结构不仅能够防止半刚性基层反射裂缝的产生,同时在受力上表现为受力更加均匀,直接从根源上减少了半刚性基层开裂的可能。通过调整厚度和模量进行力学响应分析得到:中、轻交通的级配碎石层推荐厚度是110~140mm,推荐施工达到的模量是350~450MPa。采用NSOFT软件进行倒装式和半刚性基层路面结构疲劳性能分析,从面层损伤程度分析:倒装式路面结构大于半刚性路面结构,但是倒装式路面结构的沥青混合料面层与半刚性路面结构沥青混合料面层的疲劳损伤在同一数量级上,表明二者的疲劳性能相差不大,两者的水泥稳定碎石层疲劳损伤程度比较相近。本文的研究成果为级配碎石倒装式路面结构的推广应用提出了一定的基础性的认识,可以为设计和进一步研究工作提供参考。