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交通量增加、轴载增大及交通渠化等因素是造成沥青路面车辙病害的主要原因，在长大纵坡及转弯等特殊路段，车辙病害尤为严重。高模量沥青混凝土（High ModulusAsphalt Concrete，简写为HMAC）作为一种新型路面材料，近年来以其优良的抗车辙性能，得到越来越多的研究与应用。本文通过室内试验、理论分析与结构计算，对HMAC性能评价体系及其在高等级公路特殊路段的应用展开系统研究，为HMAC的应用提供理论依据与技术支持。论文针对HMAC的抗车辙性能，对HMAC-20和HMAC-25型混合料进行级配优化，结合HMAC高温、低温、水稳定等路用性能，确定出级配范围。选用HMAC-16、HMAC-20和HMAC-25型混合料，在15、20和60℃的条件下，进行静态模量和动态模量试验，提出模量评价指标和技术要求。根据车辙试验和单轴贯入试验等进行的高温性能研究，低温弯曲试验进行的低温性能研究，以及残留稳定度试验和冻融劈裂试验进行水稳定性能研究结果，主要基于抗车辙性能，并兼顾低温与水稳定等性能要求，建立了HMAC的性能评价体系。选取典型路段，实地调查沥青路面的车辙病害并分析其成因。基于弹性层状体系理论，建立HMAC路面三维有限元模型，计算了直道平坡急变速、长大纵坡、转弯和“平包竖”等特殊路段路面结构在车辆荷载作用下的力学响应，分析了影响特殊路段沥青路面车辙形成的主要原因。计算分析了HMAC设置在沥青路面不同结构层位的力学响应，确定出特殊路段HMAC的合理设置层位。通过正交设计，分析了特殊路段HMAC路面对应不同荷载、面层厚度、基层厚度与模量时的力学响应和变形特征，得出上中下面层最大剪应力回归公式，推荐出高温重载区高等级公路HMAC合理路面结构。根据单轴静载蠕变试验，拟合得到AC和HMAC的粘弹性参数，基于粘弹性理论，数值模拟了HMAC的永久变形规律，并回归得出HMAC设置在特殊路段时路面的永久变形预估模型。