高聚物注浆材料具有轻质、早强、耐久、环保等优点。高聚物注浆修复技术已广泛应用于我国诸多道路病害的处治当中,并取得了良好修复效果。但是高聚物注浆修复道路的长期使用性能研究相对较少,高聚物注浆修复后路面结构疲劳损伤演化规律还不是很明晰。基于以上背景,本文以半刚性基层沥青路面结构材料和高聚物注浆材料为研究对象,开展了高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面的修复效果和疲劳损伤场分布规律以及疲劳损伤演化规律的研究。主要研究内容及成果如下:(1)基于半刚性基层沥青路面结构材料的损伤特性,对简化Chaboche非线性疲劳损伤模型进行修正,建立了适用于半刚性基层沥青路面结构材料的两阶段疲劳损伤模型,确定了疲劳损伤模型的相关参数,并验证了该损伤模型对于半刚性基层沥青路面结构材料的适用性。(2)通过对高聚物注浆材料循环压缩疲劳试验数据分析,提出了基于注浆修复道路结构的高聚物注浆材料疲劳损伤模型。编制了考虑循环交通荷载的DLOAD子程序和考虑受损材料疲劳损伤模型的用户材料子程序,实现了应力场和损伤场全耦合的疲劳损伤有限元分析。(3)采用有限元方法建立了半刚性基层沥青路面结构三维数值模型。对比了半刚性基层沥青路面基层完好、脱空、高聚物修复三种工况下的动力响应。研究了路面结构疲劳损伤场的分布规律,分析了高聚物注浆修复半刚性基层沥青路面基层脱空病害前后疲劳损伤演化规律。评价了高聚物注浆修复半刚性基层沥青路面的修复效果和长期使用性能。(4)完成了半刚性基层沥青路面结构模型室内疲劳试验。制作了半刚性基层沥青路面结构基层完整、脱空、高聚物修复三种工况的结构模型试件,通过采集各工况疲劳破坏所承受的荷载作用次数以及重复荷载作用下的力学响应变化数据,对比分析了三种模型工况的疲劳寿命和高聚物修复路面结构前后路面疲劳损伤演化规律。本文研究结果表明:高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面具有良好的修复效果和长期使用性能,同时对半刚性基层沥青路面剩余寿命预测以及高聚物注浆修复脱空半刚性基层沥青路面具有理论参考意义。