论文首先对省内干线公路沥青路面病害模式及结构形式进行了调查,采用力学计算和室内试验的方法,分别从路面材料、路面施工、路面结构方面出发,分析总结了湖南省干线公路的主要病害类型和成因;结合省内干线公路沥青路面的病害成因和借鉴国内外沥青路面长寿命设计方法的理念,提出湖南省干线公路沥青路面结构设计控制指标;研究了省内常用的旧路面处治层强度范围和提高处治层强度的关键技术要点;然后以弹性层状体系为计算模型,利用有限元软件计算基层与面层在连续、半连续状态下的力学响应,推荐出了适合湖南省的半刚性基层沥青路面、柔性基层沥青路面和直接加铺式沥青路面在不同交通量下的典型结构。最后,针对影响干线公路使用寿命的基层层间施工和基面层层间施工技术关键点进行研究,并将半刚性基层沥青路面典型结构和层间施工技术成功应用于实体工程。通过研究,主要得到如下结论:(1)湖南省干线公路路面病害为横向裂缝、车辙、坑槽;结构层病害为基层与面层分离、基层松散、基层水平开裂;其中,沥青老化是路面开裂的重要原因,沥青混合料级配设计不良、空隙率较小是路面出现车辙的主要原因,层间施工技术控制不佳是层间粘结不良的主要原因,沥青面层偏薄是导致基层开裂破坏的根本原因。(2)提出提高干线公路耐久性的面层抗剪指标和控制基层、面层疲劳开裂的层底拉应力和拉应变指标;确定旧路处治层顶面当量回弹模量范围为150MPa-300MPa左右,推荐出适合湖南省不同组合方案、不同交通等级所对应的干线公路沥青路面大修工程典型结构。(3)确定同步碎石封层的最佳用油量为1.4kg/m2,稀浆封层的最佳用油量为1.2kg/m2,且同步碎石封层的层间粘结性能优于稀浆封层;提出可改善基层层间粘结的分层摊铺施工技术要点和整体式摊铺施工技术。