Kết cấu nền – mặt đường ô tô bao gồm các lớp mặt đường và nền đất, trong đó, tác dụng chính của nền là phân bố, giảm ứng suất dọc từ trên mặt đường xuống khi chịu tác dụng của tải trọng. Để đảm bảo cường độ và ổn định của kết cấu nền – mặt đường, nền đất phải có đủ cường độ. Đặc trưng cho cường độ của đất nền là mô đun đàn hồi, là một thông số quan trọng sử dụng trong tính toán, kiểm toán kết cấu nền - mặt đường. Tuy nhiên, việc xác định mô đun đàn hồi của vật liệu đất đắp nền đường bằng các phương pháp thí nghiệm trong phòng hay thực nghiệm ngoài hiện trường như hiện nay còn công phu, thiết bị thí nghiệm cồng kềnh, tốn kém về thời gian, chi phí. Trong nghiên cứu này, mô hình mạng nơ ron nhân tạo với thuật toán One-step-secant được đề xuất để dự đoán mô đun đàn hồi của vật liệu đất nền. Cơ sở dữ liệu trong nghiên cứu gồm 418 kết quả thí nghiệm được sử dụng để phát triển mô hình mạng nơ ron nhân tạo (ANN). Kết quả cho thấy mô hình ANN là một công cụ hiệu quả trong việc dự đoán mô đun đàn hồi đất nền (RMSE=2.9401, MAE=2.3075, R2=0.9858), giúp tiết kiệm thời gian, giảm chi phí thí nghiệm. Ngoài ra, mô hình ANN còn đánh giá được mức độ ảnh hưởng của từng tham số đến mô đun đàn hồi của vật liệu đất đắp nền đường, trong đó ứng suất giới hạn là thông số quan trọng nhất.