沥青路面就地热再生技术作为一种环保、高效的预防性养护方法,近年来得到广泛应用。目前我国采用的就地热再生技术,主要关注再生沥青混合料性能,较少考虑再生沥青路面结构的力学特点。因此,本文从路面结构分析和混合料设计两个方面对沥青路面就地热再生技术展开研究。第一,依托昌九高速公路就地热再生工程,分析了旧路交通状况,对旧路实地调查,分析了路面主要病害,及其在路线纵坡的分布特点;对路面钻芯取样,直观判断路面病害所处层位和发展状况;通过对旧路面弯沉测试,评定路面结构稳定性;综合路面交通状况、病害特征、结构特征,分析路面病害成因,评价了就地热再生技术适用性。第二,对路面面层钻取的完整芯样分层切割,测试面层各层位的抗压回弹模量;以线弹性理论推导各层位模量间的关系式,计算不同情况下的面层各层位模量;将面层与土基间的层位等效为一层,以原路表回弹弯沉为指标,利用BISAR程序建立路面结构模型,反算不同水平的等效基层模量;拟定影响再生沥青路面力学性能的三个因素(原路表弯沉、中下面层模量、再生层模量),建立有限元模型,分析这三个因素对再生沥青路面力学性能的影响。第三,对比普通热拌沥青混合料设计方法,结合再生沥青混合料性能特点确定再生沥青混合料设计的主要方法和步骤;分析了 RAP中旧沥青性能和矿料的级配特点,设计了三个不同的再生沥青混合料级配;以再生沥青性能为目标并结合实际经验,确定了再生剂掺量;以沥青含量预估公式结合就地热再生特点,预估了最佳新沥青含量,以马歇尔试验确定了最佳新沥青含量;,对设计的有较大差别的两种矿料级配,测试了其混合料的高温稳定性、水稳定性、抗压回弹模量。第四,通过试验对影响就地热再生沥青混合料性能的关键因素(再生剂掺量、拌和温度、RAP破碎程度、拌和时间)进行了分析;对就地热再生施工时新、旧沥青混合料添加比例的波动性进行了分析;建立了再生沥青混合料级配影响分析方法,分析了新沥青混合料级配、掺量对再生沥青混合料级配的影响。研究结果表明:从原路面病害特征出发,结合路面结构和材料特点,综合判定就地热再生技术具有适用性;建立的面层模量、基层模量反算方法能较好反映路面各层位模量,原路表弯沉显著影响就地热再生路面各层位力学性能,再生层模量主要影响自身层位力学性能;设计的再生沥青混合料,其模量低于原路面上面层模量,当其应用为路面再生层时,总体上能够保证力学性能满足使用要求,但再生层层底较大的拉应力会对结构产生最不利影响;在就地热再生技术实施中,再生剂掺量、拌和温度、拌和时间显著影响再生沥青混合料的各项性能,这些因素需要严格控制;由于就地热再生施工中新、旧沥青混合料比例不断变化,为保证再生沥青混合料级配稳定,在RAP级配可作为再生沥青混合料级配的前提下,设计的再生沥青混合料级配应尽量接近原RAP级配。