本文对级配碎石和水泥原材料进行了物理力学性质试验,试验结果表明,室内试验选用级配碎石原材料均符合公路路面基层施工技术规范的要求。通过对低水泥掺量稳定级配碎石基层材料强度形成机理的分析,得到骨架密实结构为低水泥掺量稳定级配碎石混合料的合理结构类型,能充分发挥低水泥掺量稳定级配碎石基层材料的优良的路用性能。本文设计两种级配类型,分别为骨架密实I型和骨架密实II型,并确定了在不同粒径集料组成比例,不同水泥掺量下的最大干密度和最佳含水量。本文重点对低水泥掺量稳定级配碎石材料进行了 7d无侧限抗压强度试验、抗压回弹模量试验、间接抗拉强度试验、抗收缩性能试验、冻融试验并得到如下结论:(1)通过7d无侧限抗压强度试验,得到当骨架密实I型的水泥掺量超过2.5%时,该种材料满足《公路沥青路面设计规范》中对重交通对路面基层强度的要求;(2)通过抗压回弹模量试验、间接抗拉强度试验,得到了在不同水泥掺量下,基层材料的抗压回弹模量数值、劈裂强度试验结果,并该种材料基层沥青路面结构力学响应分析提供了参数。(3)通过低水泥掺量稳定级配碎石的抗收缩性能试验,得到了低水泥掺量稳定级配碎石的收缩规律,具体为:水泥掺量增加(由1%至5%),试验材料的温缩系数和干缩系数都相应有了明显的增大;骨架型级配混合料优于连续型级配混合料的抗收缩性能。故选择合理水泥掺量、混合料级配类型是控制水泥稳定类基层材料缩裂的基本要素。(4)通过低水泥掺量稳定级配碎石的水稳定性试验得到:当水泥掺量较低时,冻融循环下抗压强度损失明显,当将水泥掺量增加到3%和5%之后,抗压强度便急剧增加,抗压强度损失率显著降低,水泥掺量达到5%种时,基层材料的BDR达到了 90%以上。说明该级配在高水泥掺量时在抗冻融稳定性方面较好。同时,在冻融循环下,级配碎石质量变化在0.5%以下,说明冻融循环对低水泥掺量稳定级配碎石基层材料的质量影响很小,试件的整体性良好。本文以低水泥掺量稳定级配碎石基层沥青路面结构为研究对象,利用ABAQUS有限元数值分析软件对低水泥掺量稳定级配碎石基层沥青路面结构进行力学分析。分析结果表明,当减少水泥掺量时,各设计指标值均有所减少,但水泥掺量过高又使得基层的抗缩略性能降低。可见在实际应用低水泥掺量稳定级配碎石基层时,必须结合交通等级的情况,选择合理的水泥掺量,不但满足基层材料的抗裂性能,同时也满足路面结构设计要求(弯沉要求,层底拉应力要求)。经过分析计算,本文推荐9种适用于轻、中、重交通等级大中修与新建路面的低水泥掺量量量稳定级配碎石基层沥青路面典型结构。通过某二级公路5段共计2.5km的试验路验证,低水泥掺量稳定级配碎石基层沥青路面使用性能良好,并有效的抑制了反射裂缝的产生。