半刚性基层是我国道路结构中主要采用的一种承重结构,同时水泥稳定级配碎石又是主要的一种半刚性基层形式,在道路扩建和重建时会产生大量的废弃铣刨料。作为一个交通大国,我国相当多长度的公路正在面临淘汰或即将淘汰的阶段,而我国是一个资源短缺的国家,石料、水泥等材料价格逐渐攀升,如何有效地利用道路改扩建过程中产生的废弃料,已经成为必须面对和解决的问题。同时,水泥稳定碎石半刚性基层在实际的养护过程中,不断承受温度荷载和干缩荷载的作用,在使用过程中又受到疲劳荷载的作用和轻微的温度荷载作用,在此过程中出现基层开裂损伤,并引发其它的结构破坏现象,从而影响基层的使用寿命。为了验证再生半刚性基层的抗裂性能,本文对再生集料的资料和制作工艺进行了收集和调研,研究了再生集料和天然集料不同配比下的力学性能,得到了再生水泥稳定碎石的一个合理级配、抗压和抗劈裂强度,并通过理论推导和有限元计算分析了再生半刚性基层的损伤开裂机理,最后对再生半刚性基层在车载作用下的力学反应进行了有限元模拟计算,为再生集料的使用和再生半刚性基层的抗裂技术提供了依据。首先,对半刚性基层的受力情况进行理论推导,并进行基层开裂的机理分析,得到了半刚性基层的最不利位置和裂纹各阶段的分布情况,对半刚性基层的抗裂设计和施工提供参考意义。其次,对再生集料和天然集料的表观密度、针片状含量、压碎值、吸水率和含泥量等技术指标进行了测定,然后设定水泥含量为5%,再生集料替代率为30%、50%和70%的配合比水泥稳定碎石试件,通过无侧限抗压强度和劈裂强度试验来测试其力学性能,结果表明,再生集料含量越高,再生水泥稳定碎石的抗压强度越差。最后基于有限元软件ABAQUS使用现有的再生水泥稳定碎石参数,建立了半刚性基层的弹塑性层状计算模型,对再生半刚性基层在不同工况下温度荷载和失水作用下的损伤开裂机理和应力分布进行分析,与理论计算中的开裂机理进行对比,并根据各工况下的应力分布情况更加详细的观察整个损伤开裂的过程,分析得出基层收缩系数越大,损伤开裂越早出现且符合理论分析中的裂纹分布;层间粘结状态越好基层裂缝越晚出现,但可能会同时或短时间出现多条裂缝。此外,还基于ABAQUS对比了车载作用下玻璃纤维格栅的空间效应;通过对四种工况下基层的应力水平、弯沉值和节点位移数据的分析,探讨玻璃格栅对于半刚性基层承受车载作用下的开裂影响。研究发现:随着车载的作用,道路材料内部的水平应力分量呈现波动式增长,且最大值单元位于再生半刚性基层下表面各纵向路径的中间位置;各工况基层模型的弯沉值无明显差异,但节点水平位移随着长度的增加差异较为明显。玻璃纤维格栅的铺设会提升基层的承载能力,其中在面层-基层接触处的铺设效果最优。