层间是复合式路面结构最薄弱的环节,层间剪切滑移破坏是常见的病害类型。本文以南渝高速公路项目为依托,评价凿毛、喷砂、未处理三种类型的水泥混凝土界面构造特征,建立了沥青面层旋转压实次数与其压实度的关系曲线,进行了刚柔复合式试件的45°斜剪试验,进行了路面层间剪应力分析以及现场路面的检测。电动铺砂法所测得的MTD和激光扫描法所测得的MPD具有良好的线性相关性,凿毛界面比喷砂、未处理界面具有更加明显的宏观构造。凿毛界面具有更好的摩阻力,而喷砂界面和未处理界面的摩阻力差异不明显。通过45°斜剪试验,分析在不同试验温度、不同沥青面层压实度条件下,层间粘结材料和界面类型对层间抗剪强度的影响,聚合物防水粘结涂料、乳化沥青、SBS改性沥青三种层间粘结材料的试件在试验温度从5℃上升到40℃的过程中,其层间抗剪强度分别衰减了:91.0%、94.4%、95.5%。随着沥青面层的压实次数从25次增加到150次,聚合物防水粘结材料的层间剪切强度增加了362.1%,SBS改性沥青同步碎石封层的层间剪切强度增加了130.8%,因此沥青面层压实度升高,层间抗剪性能会显著上升。聚合物防水粘结涂料的层间抗剪性能优于沥青同步碎石封层,但是其抗剪性能随温度和沥青面层压实度变化明显,因此对施工控制要求更高;水泥混凝土凿毛界面具有最好的层间抗剪性能,并且通过提升沥青面层压实度的方法可以显著提升其层间抗剪性能。层间剪切破坏多发生在防水粘结层和水泥混凝土界面之间,提升防水粘结材料与水泥混凝土之间的黏附性对于提高层间抗剪性能至关重要。基于弹性层状体系,计算复合式路面层间应力,得出沥青面层压实度和层间结合状态对层间最大剪应力影响很小,远远小于其对层间抗剪性能的影响,证明提升沥青面层压实度和层间结合状态确实可以改善复合式路面的层间性能。最后的现场剪切试验进一步验证室内研究成果,即主车道的沥青面层的毛体积密度大于应急车道,其层间抗剪强度也越大。对比室内旋转压实成型试件和现场钻芯试件的汉堡车辙试验,可知当室内成型试件的旋转压实次数达到100次时,其高温抗车辙性能和水稳定性均优于现场路面。因此,在后续研究中,旋转压实次数可以选择75次-100次。