随着我国经济的飞速发展，我国的公路事业也进入了一轮新的建设高潮当中。在这轮新的建设高潮中极端天气以及严重超载情况的多发伴随着通车里程的增长而越来越严重，给我国的道路建设带来了严峻的挑战。在高温重载环境下会导致沥青混合料的剪切变形越发严重从而形成车辙病害给路面的使用寿命以及车辆行驶的安全性带来了挑战。本文首先对将要进行沥青混合料试验研究的原材料进行了最基础的性能试验研究。通过沥青的三大指标试验、老化试验等确定了70#沥青的可行性，对试验集料进行筛分、密度测定等试验确定了一组符合级配规范要求的配合比。为了确定这组级配中沥青混合料的最佳油石比，对沥青混合料进行各项马歇尔试验指标的测试最终确定了最佳油石比为4.7%。本文主要研究重载高温下的沥青混合料的剪切变形特征，最初经过冻融劈裂试验、车辙试验等各项试验确定了其沥青混合料的基本力学性能，在这个前提下对车辙的形成机理以及试验方法进行了阐述，通过对影响室内车辙试验因素的分析确定了时间、荷载压力以及温度三种不同情况下的车辙试验，通过各种情况下的正交试验所得到的动稳定度值以及运用灰色理论对所得数据进行分析来说明沥青混合料在高温重载下的变形特征。本文为了进一步说明沥青混合料在高温重载下的剪切变形特征，在车辙试验的基础上通过工业CT扫描试验，从微观的角度来阐述其变形特征。通过运用数字图像处理手段对各种情况下不同层次的扫描图像进行分析，从沥青混合料的空隙比率的变化规律进一步验证了重载高温对沥青混合料的剪切变形有着重大影响。