Для анализа влияния изменения влажности основания дороги в дождевых районах на механический отклик дорожного покрытия был разработан предсказательный модель динамического модуля упругого отбоя M_R с учетом уровня напряжения и матричного всасывания. С использованием программного обеспечения COMSOL был создан численный модель структуры основания и покрытия дороги, в которой M_R был встроен в конститутивные отношения посредством уравнений с частными производными с коэффициентами. На основе сравнения экспериментальных данных и результатов, вычисленных нормативным методом, была подтверждена применимость модели, а также проанализированы временные закономерности изменения прогибов и долговечности покрытия при различных осадках и уровне грунтовых вод. Результаты показывают: модуль упругого отбоя уменьшается с увеличением влажности, значения прогиба увеличиваются с ростом влажности; при повышении степени насыщения основания с 79% до 90%, максимальный прогиб покрытия увеличился на 126 мкм. При подъеме уровня грунтовых вод с -5 м до 0 м максимальный прогиб поверхности увеличился на 62%. Методы расчета долговечности покрытия по нормативам Китая и США показали высокую точность, максимальная ошибка составила всего 2%. С ростом уровня грунтовых вод максимальные растягивающие напряжения на нижнем слое покрытия линейно увеличиваются, а долговечность уменьшается; при подъеме уровня вод на 5 м растягивающие деформации нижнего слоя покрытия увеличились на 28,35%, а долговечность асфальтобетонного слоя уменьшилась на 62,8%. Результаты исследования предоставляют теоретическую основу для проектирования дорожных конструкций и обеспечения долговременного качества в дождевых районах.