半刚性基层材料的温缩裂缝和干缩裂缝无法避免,裂缝顶端的应力导致沥青路面反射产生裂缝,使得越来越多的道路发生损坏。碎石基层具有更好的隔热排水、适应路基不均匀变形等优点,但因其塑性变形量大、承载能力较半刚性基层小等特点,未能得到大胆的使用。根据道路发展的需要,大规模采用碎石基层代替半刚性基层是保证沥青路面结构使用性能和寿命的发展趋势,如何既保持碎石基层的优点又可提高其承载力、减小塑性变形是未来研究的方向。首先,对土基采用的黏质土、级配碎石的物理性质及回弹模量特点进行了基础研究,并分析总结了格室加固填料的一般加固机理,认为可通过限制填料的侧向位移,有效提高级配碎石基层的承载力,有助于防止沥青路面反射裂缝的产生。其次,建立室内试验模型分析了格室的焊距、高度、碎石的颗粒级配、土基模量、作用荷载等因素对格室加固级配碎石基层结构的变形模量、回弹模量、塑性变形量的影响。研究发现,格室可有效提高级配碎石基层的承载力和变形恢复能力,使得变形模量、回弹模量均得到明显的提高,塑性变形得到大幅度减小;改变焊距,变形模量、回弹模量有大幅度提高最大增幅分别可达27.73%、12.03%;连续级配较碎石级配,变形模量、回弹模量的最大增幅分别可达28.71%、13.59%;土基模量较大,格室的加固效果越好:采用150-300,200-500格室的连续级配基层单层模量为未加固时1.57与1.85倍。再次,建立有限元模型,对格室加固级配碎石基层沥青路面结构中各层在车辆荷载作用下应力、应变的响应特性进行了研究,并与级配碎石基层、半刚性基层结构形式进行了对比分析。研究发现,格室通过有效限制级配碎石的侧向位移变形,可有效提高级配碎石基层的强度,使沥青路面面层拉应力、拉应变有明显降低,剪应力也优于半刚性基层,改善了路面结构抗弯拉疲劳的性能。但应力应变较半刚性基层有大幅度增加,体现出了格室加固级配碎石基层结构的独特特点。随后,对格室的焊距、高度、模量及土基模量等因素对沥青路面各结构层的应力应变响应特性进行了数值分析。研究发现,增大高度、合适的焊距、增大模量可不同程度改善面层的拉应力、拉应变,但对面层最大剪应力、路表弯沉、路基顶面压应变及路面整体结构的强度影响不大。