城市沥青路面对太阳辐射热有很高的吸收率，夏季造成路面层温度过高，从而引发路面高温病害和夜晚城市热岛效应等一系列问题。为提高沥青路面内热量在夏季的传导效率，减少路面积热，最大程度地减缓城市夜晚热岛效应和减少高温病害，本文通过数值模拟和室内外试验对沥青路面梯度热导率进行了优化及应用研究。主要的工作内容和研究结论如下:　　(1)分析了添加不同比例无机粉体石墨（导热相）及漂珠（阻热相）后混合料热导率的变化规律。结果表明石墨与漂珠的加入可以分别有效提高和降低混合料的导热系数，但是导热系数的增高与减少量是有一定幅度限制的，从性价比的角度确定了沥青混合料中石墨与漂珠的最大添加量分别为20％，15％。　　(2)根据选定的典型路面结构，利用ABAQUS有限元模拟的方法从热量吸收与释放的角度定量评价了上小下大梯度热导率的沥青路面缓解城市夜晚热岛效应中的作用。在多组热导率梯度结构中间，选择了一组最佳梯度热导率结构:上中下面层所对应的热导率分别为0.7426W/m·k，0.8076W/m·k，1.2486W/m·k。所对应的粉体及添加比例（粉体与沥青质量比）分别为15％漂珠，5％漂珠，20％石墨。与对照组路面相对比，夜晚热量释放量减少6.7360×105 J/m2，这将有利于缓解城市夜间的热岛效应;昼夜净吸热量减少1.1864×106 J/m2，有利于降低路面结构整体温度，缓解车辙等高温病害。　　(3)试验段现场采集的温度场数据表明:任何时刻试验路段上中下各面层平均温度均小于普通路段。其中，上、中、下面层的最大平均温差分别为-1.3℃、-2.2℃、-1.5℃。试验段与普通路段在4cm（中面层顶部）、9cm（中面层底部）和15cm处的最大温差分别为-3.1℃（14点30分）、-2.4℃（18点30分）和-0.8℃（17点）。证实了所设计的优化梯度热导率结构能有效降低路面结构层温度，特别是中下面层的温度，表明该种结构有望缓解城市夏季高温车辙。　　(4)对所选出的那组梯度热导率结构的路面进行了室内常规路用性能测试。结果表明:下面层混合料添加20％石墨后，最佳油石比变为4.7％，较常规同类型的混合料油石比（约4.1％）提高了0.6％左右;添加不同粉体后的各个面层的粉胶比分别为1.06，1.17，1.10，均在规范要求的0.8～1.2范围内;上中下面层的动稳定度大小分别为5926次/mm，2948次/mm，3257次/mm，均在规范的要求的2800次/mm以上，表明粉体的加入并没有破坏混合料的高温抗车辙性能;各面层的马歇尔残留稳定度分别82.5％，81.3％，82.6％，均在80％以上，表明添加粉体后的沥青混合料路面仍然具有较好的抗水损害能力。