西藏海拔高梯度大,日照辐射强,昼夜温差大,在恶劣的气候环境下藏区沥青路面产生了大量裂缝类病害,对路面使用性能造成了严重影响。藏区普通公路主要采用半刚性基层结构,在温度和湿度的变化下会开裂形成反射裂缝,同时单薄的沥青面层难以抵抗温度型裂缝的形成。目前国内对藏区沥青路面材料的抗裂性能展开了大量研究,但对针对藏区特殊气候条件下路面裂缝演变过程的理论研究较少。本文在藏区普通公路裂缝病害调研的基础上,基于传热学理论和断裂力学理论,利用Abaqus有限元软件对藏区普通公路沥青路面温度场和温度应力进行了研究,并对荷载作用下裂缝的扩展过程和疲劳寿命进行了计算分析,然后结合养护工程实例对藏区沥青路面的防治措施进行了分析总结,为路面的结构设计优化和养护管理提供理论依据和参考。首先,根据藏区G349、G560等十余条普通国省公路的调研情况以及“中国气象数据网”的相关数据对藏区气候环境、路面结构及材料、主要病害类型及成因进行了分析,为有限元模拟提供数据支撑。藏区普通公路以半刚性基层为主,在低温及强辐射环境作用下路面存在大量温度型裂缝,部分地区存在冻土导致路基失稳沉陷,进而引起面层的开裂。面层多采用密级配悬浮密实型结构,厚度较薄,低温弯拉强度较低,容易发生低温收缩开裂。其次,基于传热学理论,构建藏区沥青路面的导热微分方程和边界条件,利用Abaqus有限元软件对低温季节温度场进行了模拟计算。结果表明面层和基层温度场变化较大,路表代表日温差达到了22℃,不同结构层温度峰值存在约1小时相位差。在此基础上,对路面结构的温度应力分布进行了计算,在低温代表日自然条件下,路表处于受拉状态的时间为14个小时,在降温幅度达到15℃时,路表最大温度应力可达到3.33MPa。通过正交试验得出对温度应力影响程度大小的参数依次为:面层温缩系数≈面层模量＞面层厚度＞基层模量＞基层厚度。再次,基于断裂力学理论和改进的Paris公式对裂缝的扩展过程和疲劳寿命进行了模拟计算。结果表明,外界气温变化导致表面裂缝扩展更为迅速,表面裂缝在温度荷载作用下临界扩展深度为1.78cm,疲劳寿命仅为9929次,而反射裂缝的扩展临界高度为6.4cm,疲劳寿命为199530次。当面层厚度增加到15cm时,表面裂缝的疲劳寿命增加33.1%,反射裂缝的疲劳寿命增加186.5%;当面层模量增加400MPa时,表面裂缝和反射裂缝的疲劳寿命分别减少21.6%,35.4%。基层厚度增加会使表面裂缝的疲劳寿命小幅增长,但会减小反射裂缝的疲劳寿命。在交通荷载作用下K1将变为负值,裂缝被横向压缩,主要表现为剪切型扩展,车辆轴重和车速会对剪切扩展产生影响,低温会促进裂缝的剪切型扩展,温度荷载对裂缝扩展的影响远大于交通荷载。最后,结合养护工程实例对藏区路面裂缝病害的防治措施进行了研究。养护段原路面结构整体强度较好,路表以块状裂缝居多,UTM新型超薄罩面养护技术采用了高粘改性沥青和专用纤维,对低温环境有很好的适应性,有效延缓了裂缝病害的发展,同时,加铺罩面提升了面层结构厚度,增加了裂缝的疲劳扩展寿命。