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路面面层整体性不足是导致车辙、滑移、裂缝等病害的重要原因,严重影响了路面的服务功能和使用寿命。然而,在路面设计规范中将路面考虑为连续体,缺乏对该问题的重视。排水沥青路面作为舒适、安全、环保的新型功能性路面在我国得到了广泛推广。然而,由于排水沥青面层通过大孔隙排水的特性,对粘结层的要求要高于普通粘层。主要原因有两点:首先,与普通密集配上面层相比排水沥青面层与下承层的接触面积要明显偏小,因此防水粘结层需要具有很强的粘结性以保证层与层之间良好接触;其次,防水粘结层需要具备良好的防水性,以保证下承层不被水侵蚀,导致坑槽、水损害等病害发生。目前,国内尚未针对排水沥青路面防水粘结层形成一套规范,没有对材料用量、碎石粒径、碎石撒布量等做出规范要求。为了得到相应的结论,需要对防水粘结层进行详细研究。本研究首先验证了提高路面结构层层间抗剪强度的必要性。采用ABAQUS有限元软件建立路面结构三维模型,计算不利条件下路面各结构层最大剪应力。通过在接触模块改变摩擦系数,研究层间接触状态对剪应力的影响;在不同坡度车辆作用在路面上产生不同的水平荷载和竖向荷载,通过改变水平荷载和竖向荷载研究长大纵坡路段对剪应力的影响;不同水平制动系数下车辆产生不同的水平荷载,通过改变水平荷载研究交叉口、公交车站台等车辆频繁制动路面对剪应力的影响。计算结果显示三种不良条件都会导致路面结构层剪应力增加。然后通过室内外试验,研究不同材料组合的防水粘结层,以便给出防水粘结层最佳使用方案。并且对不同组合的防水性进行了验证。研究了防水粘结层作用在单层排水沥青路面和双层排水沥青路面两种情况。室内试验部分,通过剪切、拉拔试验研究了以下几种变量对防水粘结层粘结强度的影响:温度、粘层材料种类、碎石粒径、碎石撒布量。得到几种防水粘结层推荐方案,并且铺筑试验段钻芯试验进行验证。最后,依托江苏省排水沥青路面实体工程,从路面取芯在不同温度下进行剪切试验。验证防水粘结层实际施工效果。研究了构造深度对防水粘结层粘结强度的影响,发现在铣刨路面加铺排水沥青罩面路面整体性最好。并总结了防水粘结层施工经验,提出了一系列施工时的规范要求,为以后防水粘结层施工提供指导帮助。