Top-down裂缝(TDC)已经成为高等级沥青路面早期损坏的主要类型之一。目前对其形成原因和扩展规律有了一定认识,但尚未形成共识。鉴于现有宏观手段无法准确采集混合料内部的应力分布及应力应变响应情况,本文采用数值分析与细观试验相结合的方法,尝试从细观层面上分析沥青路面TDC开裂时路面内部结构中的应力应变响应,探究TDC的破坏机理。首先,对湖南省潭邵高速公路的沥青路段进行了 TDC病害调查,并对实际沥青路面TDC的分布特点及其产生的原因进行了分析。发现:TDC主要由行车荷载对路面的作用力导致,以纵向裂缝的形式表现出来,其扩展路径单一,基本无分叉裂缝。然后,基于实际沥青混合料试件的CT图像进行二维离散元建模,对劈裂强度仿真试验与室内劈裂试验进行对比分析,发现:仿真试验裂缝的裂缝分布特点与室内试验一致,二者的荷载-位移曲线趋势也基本一致,验证了离散元模型的可行性与适用性。最后,进行劈裂疲劳仿真试验与劈裂疲劳室内试验,对比分析发现:二者各个破坏阶段试件裂缝的分布特征和荷载-位移曲线基本一致。劈裂疲劳仿真试验能够很好的模拟沥青混合料TDC开裂时裂缝的扩展方式和内部的应力应变响应。沥青路面TDC的细观开裂机理为:压应力传递时路面内部出现横向拉应力,在拉应力反复作用下,集料与沥青砂浆之间的黏结发生疲劳弯拉破坏,黏结破坏部位的颗粒向两侧移动,路面开裂;开裂后裂缝处出现不均匀压应力和拉应力,在其综合作用下,颗粒出现异向位移和方向相同,大小不同的位移,集料与沥青砂浆之间的黏结发生剪切破坏和弯拉破坏,裂缝沿集料与砂浆的接触界面逐渐竖直向下扩展。此外,还利用TDC的路面调查结果对开裂机理进行了验证。