降水、蒸发及地下水位等外部环境因素对路基湿度状况的影响程度与路面结构特性有关。因此，路面结构对路基湿度变化起着重要的作用，这些因素主要包括路面透水状况、排水设计、路肩及其边缘、填挖交界处等。

(1)路面透水状况

面层的作用之一就是减少水分对整个路面和路基的侵蚀。初始雨水渗入量对当前的路基湿度变化有显著影响。较差路面状况下的路基湿度受季节变化和降雨影响显著。Marks和Haliburton［127］通过对新建道路路基湿度状况调查发现，如面层较好地保护了路基，路基湿度变化非常小，以至于可以忽略不计。Russam和Coleman［136］的研究表明，当地面密封时路基湿度除了靠近路基边缘之外，其季节变化显著降低，且趋于相对稳定状态。

1)有无铺面工程。路面阻止路基内水分不能够像天然地面那样自由蒸发，致使路基内水分聚集。故道路有无铺面对路基湿度有着显著影响，通过现场调研不同等级道路以及天然地面湿度情况，得到有无铺面情况下对湿度影响规律。

2)路面完整状况。路面完整情况也对蒸发有重要影响，进一步影响路基湿度。若路面存在较多裂缝，当降雨较少，蒸发强烈，将使路基内水分基本上接近于自由蒸发，故在干旱非降雨季节路基湿度较小，路基模量略为增大。但是若降雨很小，又较为集中，通常几个月内或者几周降雨量接近于常年水平，故当路面裂缝较多时，雨水基本上自由进入路基内，使路基湿度增大，而路面结构排水条件较差情况下其内部水分很难排出，路基湿度显著增大，路基模量降低较为显著，又在行车荷载作用下，加速路面结构损坏。

3)路面结构类型。不同路面结构类型对湿度影响程度是不同的。沥青混凝土路面因其密封性能好，路面结构完整的情况下其覆盖效应较水泥混凝土路面结构好，因为水泥混凝土路面存在板与板之间接缝问题，当接缝不完全密封时，存在一定程度蒸发效应，从而影响路基湿度。

4)混合料类型。密级配沥青混合料路面较开级配沥青路面覆盖效应好，因为开级配混合料存在可贯通的孔隙，利于排水和降低噪音功能，同时孔隙也有利于路基湿度水分蒸发，此种情况下，虽然湿度同样由于毛细水作用聚集，但是长时间的蒸发对路基湿度影响不是很显著。

5)路面结构组合。路面结构组合主要有半刚性基层结构和柔性基层结构。半刚性基层主要为水泥、水泥-石灰处治稳定砂砾或碎石，此种结构致密，渗水性差，强度大，模量高;柔性基层主要有沥青碎石(AM、ATP)、级配碎石等，此结构特点是排水性能较好，尤其是用碎石和砂砾作为基层和垫层结构，强度相对较低。对比两种结构对湿度的影响，半刚性基层在防止地表水渗入和阻止地下水蒸发效果上好于柔性基层结构。

(2)排水系统

路基湿度状况往往与路基以上各层材料的排水性能相关。若路面结构能长期阻止水分进入，意味着这部分水分不会进入到路基中去，这种情况下路基湿度状况仅受其他因素的影响。

文献［140］根据排水性能把路基和基层使用性能分为以下3类，如图2-2。

图2-2　路基和基层排水性能分类法［140］

1)满意:水容易穿过路基和基层，自由排水。在不同湿度状况下粒料层承载能力较好，且不受路基影响。(www.daowen.com)

2)临界状态:由于湿度损害产生，粒料层承载能力持续下降。对于这类材料必须进行排水。当路基排水较好时可改善其湿度状况。

3)不满意:粒料层吸水，即使在排水情况下仍可能超过饱和度的临界水平(85%)。粒料层湿度过大，路基难以克服此状态。

Hole［141］首次建议采用土的自然排水指数(NDI)来表征排水情况。按其划分标准，NDI=-10定义为排水状况非常差，如有机土;而NDI=+10定义为排水非常通畅。

而实际处于以上这两种极端情况之间的路基，土的自然排水指数(NDI)可细分为3类:

1)NDI＜-2，排水条件较好，该地形中地下水位非常低，且对路面结构不产生作用;

2)-2＜NDI＜+2，中等程度排水，该类土通常纹理较大，位于稍高的地形上，地下水位较深。

3)NDI＞+2，排水较差，该类土位于地下水位较高的低洼处。

FHWA/RD-81/079［142］提出了湿度加速病害(MAD)指数的概念，它是综合考虑了Thornthwaite气候区划、路基和基层材料的排水能力和自然排水指数3类指标来确定路面使用性能的方法，它为工程人员分析铺面结构提供了一个工具。该方法就是依次按逻辑过程把3类指标考虑进来，最后结果是根据MAD对应的不同使用性能水平分别排列。

(3)路肩及其边缘

一方面，路面结构的边缘是水快速进入路基的薄弱地带;另一方面，路面边缘部分比路面中央存在更多的能渗入路基的水分，且由渗入水导致的路基湿度变化与路肩类型有直接关系。Benkelman［143］通过调研发现，不同类型路肩的共同特点，一是密封的路肩比开放的渗入水少;二是路肩越宽，进入路基的水就越少。

(4)填挖交界处

Rao［144］等指出，路基回填与开挖交界部位是整个路基湿度状况最差的部分，主要是由于回填部分隔断或者改变了水分自然流出。还有一些工程案例表明，路基深开挖部分将在高水位处隔断地下水;相反，在山坡上或浅开挖处所修建的路面结构表现出的较低势能，不会引起路基湿度变化。