沥青混合料是我国公路主要使用的路面材料,而应沥青混合料抗剪强度不足引起的车辙与裂缝是沥青路面主要破坏形式。但研究学者们对于沥青混合料的抗剪性能研究存在较大分歧,在沥青混合料试验规程中采用三轴试验方法计算抗剪强度,而新版沥青路面设计规范中以单轴贯入试验方法间接换算抗剪强度。众多学者对这两种试验方法仍存在争议。在探究了不同条件下的抗剪性能变化规律后,本文逐步完善正应力条件下扭转剪切试验方法。该试验方法能使圆柱体沥青混合料试件处于压剪状态,再根据Mohr-Coulomb理论以及几何推导得到沥青混合料的粘聚力C值和内摩阻角φ值。在与三轴法测定沥青混合料抗剪强度的原理进行对比分析时发现,三轴试验时试件是在全侧限状态下测试强度,这不能得到试件本身自然状态下的强度。而在扭转剪切试验时,沥青混合料处于无侧限的自然状态下,这更符合实际工程情况,更能有效的测定沥青混合料的抗剪强度。本文对AC-13、AC-20两种沥青混合料进行配合比设计,并根据扭转试验要求的试验条件、试验步骤分别对不同粒径级配、不同沥青类型、不同温度、不同加载速率下的沥青混合料进行不同正应力条件下的扭转剪切试验。最后通过三轴试验来检验扭转剪切试验在测定沥青混合料在不同粒径级配、不同沥青类型、不同温度下抗剪指标的可靠性。试验结果表明:(1)AC-13的抗剪性能优于AC-20;(2)对比基质沥青,SBS改性沥青粘度更高,能有效提高沥青混合料的粘聚力,从而提高抗剪性能;(3)沥青混合料的抗剪性能受环境温度的影响较大,当温度超过40℃后,抗剪性能下降趋势尤为明显;(4)在一定加载速率范围内,受到沥青混合料的粘滞阻力效应,沥青混合料的扭转抗剪强度会提高,但过快的加载速率会导致试验误差较大;(5)三轴试验与扭转剪切试验都能较好的反映沥青混合料抗剪指标的变化规律,但三轴试验使沥青混合料试件处于全侧限状态,不能得到试件在自然状态下的强度。而扭转剪切试验整个过程均处于无侧限状态下,在试验中试件处于模拟路面受力形式的压剪状态,且不会受到其他外力的约束,能得到试件在自然状态下的强度;(6)由沥青混合料两种C、φ值测试方法相关分析结果可知,三轴试验中围压的变化对内摩阻角影响较小,但对粘聚力的影响较大。