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本文在分析和总结国内外对SMA混合料研究的基础上和本人在施工过程中所遇到的有关沥青路面早期损坏现象的重新思考基础上，重点对失陷性黄土地区SMA混合料的沥青和改性沥青、沥青胶浆、集料各种密度、混合料组成设计和最佳沥青用量（OAC）确定方法等进行了系统的研究和分析，洞彻了现行SMA混合料设计方法的优缺点，提出了基于西部地区沥青路面低温抗裂技术的矿料级配、路用性能和OAC确定方法的新思路，同时对大、小马歇尔和旋转压实试件的体积参数和OAC进行了较为全面的对比试验研究，总结出三者成型方式所确定OAC的相互关系，并结合基于低温抗裂性能的OAC的对比分析，指出了三种成型方式在确定OAC时存在的优势和劣势以及试验过程中产生的试验误差的原因，由此得出了最佳成型方式，找出了三者成型方式的内在联系，为我国SMA混合料设计提供了更为可靠的设计参数。 笔者在查阅国内外文献基础上，首次对SMA沥青混合料矿料间隙率（VMA）进行了试验研究和分析，科学地定量了VMA的计算公式，创新性地提出基于VMA的初始沥青用量计算公式。 现代沥青路面施工中，常因使用酸性石料或因使用矿粉不足而采用水泥或石灰作为填料。对此，本文给予了大量的试验研究分析，从沥青胶浆中填料内部组成到变换水泥和矿粉用量的SMA混合料路用性能，给出了一系列重要结论，并首次证实了针对不同沥青种类应使用不同水泥含量的重要结论。 鉴于目前在确定SMA改性沥青混合料理论最大相对密度(Gmm)合理性时存在争议，对此笔者进行了较为详细的试验研究，率先对Gmm提出了三个判断标准，并对三种试验方法测试的Gmm进行了研究和对比分析，最终提出了确定Gmm的合理建议。 鉴于压实混合料空隙率（Vs）在混合料设计和施工质量控制等方面的重要性，本文撇开其它因素，仅在此对基于空隙率理论公式的影响因素进行了系统的试验研究，从压实混合料老化前后的表观相对密度（ra）和毛体积相对密度（rf）到松散混合料老化前后的Gmm的基础性试验数据进行了详细的试验分析和论证，得到了各因素对空隙率的影响程度，并提出使用SMA混合料表观相对密度作为空隙率计算的合理建议和总结出压实混合料老化前后和松散混合料老化前后的对应密度状态一致性的重要结论。 本文在重新审视现行规范对SMA混合料粗集料骨架(VCAmix)形成的判据和我国SMA沥青路面的现状，同时结合笔者在施工中遇到的最大干密度随含水量变化而呈现凸型曲线的特性，首次提出了基于力学性能的VCAmix评价方法，由此得出了通过动稳定度来评价粗集料骨架形成的重要结论。