改革开放以来，我国交通事业迅猛发展。截止2004年底，我国高速公路通车里程已超过3.4万公里，列世界第二。国务院2004年底审议通过《国家高速公路网规划》，规划将用30年时间建成总里程达8.5万公里国家高速公路网，投资超过2万亿人民币。前景是美好的，然而现阶段高速公路的建设中也存在着诸多问题，有些甚至相当严重。

        目前，随着旧路改造和加铺项目的日益增多，针对各种早期破坏的处治项目日益增加，对路面性能的综合评价已经成为国际公路界广泛关注的课题之一。路面性能的检测与评价是制订道路养护和改建计划的依据，利用它可以正确判别路面状况是否适应目前的交通现状和使用要求，研讨和寻求路面破坏的机理与原因，确定路面需要采取的养护和改建措施，并进行中长期管理的规划设计。落锤式弯沉仪(FWD)作为一种先进的无破损检测工具，问世已经多年，国内也陆续引进20余台。在这种背景下，本论文尝试使用FWD针对路面性能评价问题展开研究。本论文的主要研究工作包括以下三个方面：路面性能指标的评价、基于性能的路面指标评价与性能相关的路面指标评价。

        主要研究结论：

        1.沥青路面芯样动态模量试验研究，得出上、中、下面层芯样劈裂动态模量的相关性规律：芯样动态劈裂回弹模量随结构层组成颗粒最大粒径增大而增加，从芯样动态模量的线性回归结果中，可知芯样的实测密度与动态模量正相关，芯样的动态劈裂回弹模量值的大小可能与芯样内部情况更为亲切相关，芯样的动态劈裂回弹模量数据离散性较大，回归方程形式不一。

        2.室外沥青材料动态模量研究，结果表明：沥青面层、基层的反算模量基本处于室内动态模量取值之内，而土基反算模量偏小；反算的动态模量变异性较大（远远大于实测弯沉的变异性），土基模量变异性最小；面层模量变异性较高；基层模量的变异性最大；由于使用的反算程序在计算时考虑了FWD动载作用时的沥青材料的粘弹特性，与其它只考虑线弹性的反算软件相比，面层反算模量普遍较小。

        3.沥青材料的室内外动态模量由于受到试验条件、受力状态等因素影响，其关系非常复杂。原始的芯样动态模量与反算模量相关性很小。经过复合动态模量的转换与分段平均处理之后，线性回归公式的相关系数达到约0.7。这一回归公式主要由模量的反算程序与芯样的动模量试验方法所决定，随着反算程序与芯样动模量试验方法的改变，其回归公式也将改变。

        4.指出路面雷达测厚作为一种高效准确的无破损测厚方法，应在条件充许的情况下率先使用；如不具有雷达测厚条件，可使用结构层标高测厚法。

        5.得到了面层厚度变化与反算模量变化之间的关系：面层模量变化范围较小，与面层厚度变化之间相关关系不明显；基层模量变化范围较小，与面层厚度变化之间相关关系明显；底基层变化范围较小，与面层厚度变化之间相关关系明显；土基模量基本无变化。值得注意的是，这种面层厚度与反算模量之间的相关关系应主要与反算软件有关。

        6. FWD是一种先进的量测仪器，代表了路面检测的发展方向，依据FWD数据对路面各结构层进行评价是一种新的方法。根据FWD实测数据对路面进行了评价，结果证明该方法效果良好。

        7.使用FWD评价基层模量的均匀性来反映基层施工质量。引入“车道内数据重复性标准偏差Sr”、“车道间数据重复性标准偏差SR”、“车道间数据一致性统计量h”和“车道内数据一致性统计量k”等4个统计量作为分析手段。结果证明，这一方法较好地反映了基层施工质量的均匀性。

        8.使用PFWD量测路基施工区域的回弹模量具有快速简便的特点；引入车道间数据一致性统计量评价路基回弹模量的离析水平，指标明确，可操作性强。

        9.通过在京珠高速沥青面层上进行的BB与FWD弯沉检测的比对试验，得到结论：将BB弯沉对应的每组FWD弯沉数据剔除特异点并取平均值之后，BB弯沉值与FWD弯沉值表现出良好的线性相关关系。

        10.通过拟合优度的χ2检验与偏度和峰度联合检验法，说明沥青路面基层与面层弯沉并不符合正态分布。

        关键词：落锤式弯沉仪（FWD）；沥青材料动态模量；模量反算；施工质量；一致性统计量；手持式落锤式弯沉仪（PFWD）；贝克曼梁弯沉仪（BB）；弯沉分布