RESUMEN: Esta tesis doctoral presenta un estudio sobre el comportamiento hidráulico y mecánico de los materiales utilizados en la construcción de pavimentos de carretera. Con este propósito, diferentes materiales de carreteras como mezclas bituminosas, suelos en condiciones no saturadas y los sistemas de drenaje subterráneo, han sido evaluados. De esta manera, el desarrollo de esta tesis se ha organizado en siete capítulos principales de investigación. Los principales temas de estudio han sido los siguientes: evaluación del flujo de agua, el daño y el refuerzo de diferentes mezclas bituminosas, comportamiento hidráulico de suelos no saturados: modelación numérica y experimentación, y diseño de un nuevo prototipo prefabricado para el drenaje subterráneo de la carretera, mediante el uso de la tecnología de prototipado rápido y ensayos experimentales de validación. De este modo, los principales resultados de cada una de estas áreas de estudio son presentados en este documento. Por último, la presente tesis doctoral tiene como objetivo contribuir al avance en el estado del conocimiento sobre los materiales usados en la construcción de carreteras. ; ABSTRACT: This Ph.D thesis presents a study on the hydraulic and mechanical behaviour of materials used in road pavement construction. With this purpose, different road materials as asphalt mixtures, soils under unsaturated conditions, and subsurface drainage systems, have been evaluated. Accordingly, the development of this thesis has been organized in seven main research chapters. The main topics of study have been as follows: water flow, damage and reinforcement evaluation of different asphalt mixtures, hydraulic behaviour of unsaturated soils: numerical modelling and experimentation, and design of a new prefabricated prototype for road subdrainage by using rapid prototyping technology and experimental validation tests. The main results of each of these areas of study are presented in this document. Finally, the present Ph.D thesis aims at contributing to the advance in the state of knowledge of materials used in the road construction.