灌入式半柔性路面是以大空隙沥青混合料为基体,灌入特制的水泥基灌浆料填充其内部空隙而形成的一种刚柔并济的路面材料。该材料具有优异的抗高温变形能力,在承受重载的收费站、爬坡车道等易于出现车辙的路段具有良好的应用前景。然而,灌入式半柔性路面材料的蠕变和松弛能力随着模量的提高却相应降低,使得材料的抗低温收缩能力下降,低温缩裂成为该类型路面的普遍破坏模式。灌入式半柔性路面材料的低温缩裂及其引起的进一步损伤严重地影响路面的耐久性。因此,如何调和这种材料的优缺点,提高使用性能,就成了这种材料需要解决的问题。本研究首先对灌入式半柔性路面的低温开裂进行数值模拟及影响因素量化分析。根据降低灌入式半柔性路面材料模量,或增强其抗拉性能、温缩性能可显著提高灌入式半柔性路面低温抗裂性的结论,提出通过灌浆料中添加橡胶聚合物或乳化沥青来降低混合料模量、通过在基体使用高黏高弹沥青来提高混合料抗拉性能的改善措施。其次,为研究力学特性对低温性能影响规律,本研究通过改变沥青品质(改性剂)、灌浆料性能(添加剂),设计了多变量的试验。研究了模量特性、抗拉性能、温缩性能。试验结果表明:采用高粘沥青可显著提高半柔性材料抗拉性能、温缩性能;灌浆料中添加苯丙乳液能够降低灌入式半柔性路面材料模量。适量的苯丙乳液能在一定程度上提高灌入式半柔性路面材料抗拉性能和温缩性能。为研究配合比对抗低温缩裂性能的直接影响规律,基于冻断试验研究了基体空隙率、灌浆料种类、胶结料类型对冻断温度的影响,以评估目标空隙率大小、沥青增粘增弹效益、灌浆料增弹效益对灌入式半柔性路面材料低温抗裂性的影响规律。研究结果表明:冻断试验可有效地区分出不同沥青种类、不同灌浆料、不同空隙率半柔性混合料的低温抗裂性改善效益。冻断温度随着基体空隙率的增大呈先下降后上升的变化规律,空隙率在24%附近时,灌入式半柔性材料低温性能达到最佳;灌浆料增弹对低温抗裂性的改善效果明显,其中,乳化沥青灌浆料的改善效果好于橡胶粉灌浆料;基体沥青的增弹比增粘对改善灌入式半柔性材料低温抗裂性更有利。基于低温性能影响规律研究结果,开展灌入式半柔性路面材料低温性能改善研究。在基体采用高粘沥青及空隙率为24%的基础上,采用灌浆料增弹的方法改善半柔性路面材料低温性能。主要研究了苯丙乳液与乳化沥青复配胶粉两种增弹材料对灌入式半柔性材料低温性能的改善及其他性能的影响。试验结果表明:苯丙乳液和乳化沥青复配胶粉对灌入式半柔性路面材料低温性能改善效果明显,其中乳化沥青复配胶粉改善效果最佳。改善后的高温性能与水稳性能变化不大,达到了改善性能预期的效果。