新疆地区气候具有典型的干旱荒漠区特点,降雨少、蒸发量大、风化作用强、昼夜温差大、夏季高温,冬季低温,日照时间长。新疆矿产资源丰富,新疆作为大宗矿产资源的运输通道,重载和超载现象较为普遍。沥青路面长期暴露于高低温交替、冻融循环、强紫外线辐射等恶劣环境条件下,加之重型车辆作用,沥青路面易产生车辙、裂缝、推移、拥包、沉陷等病害,使得沥青路面早期损坏严重,路面使用性能大大降低,使用寿命缩短。获取荷载-环境耦合作用下沥青路面动力响应状态是研究沥青路面损坏模式的先决条件。国内外在此领域中研究一般采用的方法为三大类。第一类是采用理论研究的方法,采用力学计算的方法计算应力或应变的解析解;第二类是采用数值模拟的方法,使用有限元软件或公司开发的计算软件进行计算;第三类是采用埋设传感器的方法,现场实测应力、应变值。本研究采用第三种方法,着重研究本地广泛采用的水泥稳定砂砾基层沥青路面,以G216国道五彩湾至大黄山高速公路试验路为基础,现场实测沥青路面的荷载作用下的动力响力,对沥青路面在重载交通条件下的路面三向(竖、纵、横向)应变和温度、路面接地荷载进行研究分析,并给出了他们之间的函数关系式。全文的主要框架如下:首先,对国内外路面动力响应分析和传感器路面监测相关领域的研究进行综述与总结,分析前期研究取得的成果和经验,提出本课题研究的必要性。然后,基于新疆沥青路面气候分区,对干线公路进行病害调查,提出新疆沥青路面早期损坏模式及病害成因。通过沥青路面损坏模式的分析,初步提出新疆重载交通下,沥青路面设计应考虑的设计指标。最终通过试验路埋设荷载、温度、应力应变传感器的方法和数值模拟分析,对新疆典型重载交通路面结构及设计指标进行验证。本文依托于交通部科技建设项目《新疆干线公路支撑技术研究与应用示范》。采用光纤光栅传感器现场实测数据和分析,获得了路面在荷载作用下的应变特征以及与荷载、温度的关系,并给出了回归函数,该成果对于新疆沥青路面力学行为研究,以及建立沥青路面响应预估模型都具有基础性重要意义。