随着我国公路交通事业的快速发展，然而与此相应的路面破损也日益突出。其中，水泥混凝土路面板脱空现象就是路面损坏的严重危害之一。由于路基的稳定性不足、土质不均匀、压实不充分、不均匀冻胀以及超载车辆的通行等，都会造成路基的较大变形和不均运沉降，致使刚性路面板的面层和基层之间出现了脱空现象。这极易引起刚性路面板的断裂和破碎等病害，也将给公路的正常、安全使用和养护维修带来巨大的隐患和困难。 本文首先分析已有的路基沉降预测模型和方法，在此基础上提出了基于泊松曲线和龚帕斯曲线模型的自适应变权重组合预测方法。结合常张高速公路和衡枣高速公路的沉降实测资料，应用该方法对路基沉降作出了预测，证实了该方法比单一预测模型具有更高的预测精度与更佳的适用性。然后，根据相似原理设计并制备了水泥混凝土路面板的试件，在室内进行了试件在不同约束类型、不同约束间距和不同荷载位置条件下的路面板脱空的静载试验，获得了相应的荷载与挠度关系、破坏荷载和破坏形态结果。采用最小二乘法将荷载与挠度关系进行了曲线拟合，得到了本次试验荷载与挠度的关系表达式。最后，借助ANSYS软件对本实验进行了有限元分析和数值仿真试验。通过对比与分析，说明了本次刚性路面板脱空的室内试验是正确的，结果是真实有效的，有限元分析也是可靠的。而且，本次试验及其结果也为今后刚性路面板脱空的研究和实际工程应用提供了一个崭新的思路。