随着道路交通量的日益增多,传统的半刚性基层道路结构的使用寿命已明显不能适应重载交通的需求,会不可避免的产生路面裂缝等病害。近些年,人们发现级配碎石材料具有非线性的力学特征,并且其透水性较好,将级配碎石材料铺设在沥青面层与半刚性基层之间可有效减少两层之间弹性模量差值,起到过渡缓冲的作用,利用其非线性的力学特征可吸收基层传递而来的应变能,进而降低面层裂缝的开裂几率。但是,级配碎石材料弹性恢复较差,在受到应力作用下易产生较大的塑性变形,并且其整体刚度较小,不利于施工碾压,严重时会使路面形成网裂、车辙等病害,因此如何提高级配碎石材料的整体性能就显得尤为重要。微粘结沥青碎石材料是一种介于级配碎石和沥青混合料之间的半整体性材料,是一种新型基层过渡材料,主要是由级配碎石和少量沥青胶浆组成,沥青粘结剂的加入提高了级配碎石材料的整体性能和施工便利性。本文将室内试验与数值仿真模拟相结合,对新型基层过渡材料—微粘结沥青碎石材料进行相关的性能研究。本文开展的主要研究工作包括:（1）选出用于试验制备微粘结沥青碎石的原材料。本文选用SBS改性沥青作为材料粘结剂,并基于多级嵌挤级配设计理论优化了微粘结沥青碎石材料级配组成设计,确定出微粘结沥青碎石材料的最优级配组成,并选用规范（JTG D50-2006）中推荐的用于防治反射裂缝的过渡层级配碎石的级配中值及规范（JTG D50-2006）中推荐的半开级配沥青碎石AM-20的级配中值在后续的配合比试验中进行对比分析,用以验证采用最优级配组成设计的微粘结沥青碎石材料的结构合理性,结果表明,按照最优级配组成制备的微粘结沥青碎石材料具有较好的骨架性能。（2）按照微粘结沥青碎石基层材料相关的技术要求,通过粘聚性试验和析漏试验确定出微粘结沥青碎石材料在不同级配组成情况下合理的沥青用量范围;CBR指标可反映出微粘结沥青碎石作为基层缓冲材料时的抗变形能力,故在合理的沥青用量范围内,进行了CBR承载比试验以确定出材料在不同级配组成情况下最佳沥青用量;微粘结沥青碎石材料需具有一定的结构强度及刚度,故将在最佳沥青用量下制备出的微粘结沥青碎石材料进行粘聚性试验和回弹模量试验,试验结果用于评价微粘结沥青碎石材料的使用性能,得到在采用SBS改性沥青作为粘结剂时微粘结沥青碎石材料的最佳配合比,并为之后的数值分析提供理论依据。结果表明,微粘结沥青碎石材料的最佳配合比为SBS改性沥青用量为2.6%,级配组成采用A型级配,按此配合比制备出的微粘结沥青碎石材料粘结性和结构稳定性较好。（3）基于配合比试验确定出的材料参数,以路面断裂力学理论为基础,采用ABAQUS有限元软件建立了含有微粘结沥青碎石材料基层的复合道路结构模型,针对铺设有微粘结沥青碎石材料的道路结构,研究了基层裂缝尖端应力强度因子的变化特性,分析了微粘结沥青碎石材料的厚度变化对裂缝尖端处的应力强度因子影响,分析了微粘结沥青碎石作为基层过渡材料防治路面反射裂缝的合理性。结果表明,当加铺微粘结沥青碎石基层后,裂缝尖端处的应力强度因子K₁较不铺设微粘结沥青碎石基层裂缝尖端处的应力强度因子降低了31.8%,加铺微粘结沥青碎石基层可有效降低基层裂缝尖端的应力强度因子,阻断裂缝向面层传递扩展;当微粘结沥青碎石材料厚度范围在10²5cm之间时,厚度每增加5cm,应力强度因子仅增加4.0%左右,应力强度因子随厚度的增加渐趋平缓,厚度变化对基层裂缝尖端处的应力强度因子影响较小。（4）相较于级配碎石材料,微粘结沥青碎石材料具有一定的粘聚性、结构强度及刚度等优点,本文创新性的提出可将微粘结沥青碎石结构进行分层设置,且每一层的微粘结沥青碎石材料之间应形成一定的模量梯度（即模量差值）,形成一种类似于多层结构的过渡缓冲层,这有利于降低基层与面层之间的弹性模量差。本文采用ABAQUS有限元软件,以路表弯沉、沥青面层底部应力、半刚性基层层底拉应力、土基顶部压应变等力学指标,对微粘结沥青碎石材料采用此种分层结构形式的适用性进行了研究,结果表明,将微粘结沥青碎石采用分层结构且各层间模量差值为50MPa的逆梯度形式进行铺设,路表弯沉、半刚性基层层底拉应力等力学指标降低明显,有利于延长道路使用寿命。