本文基于甘肃黄土分布、工程地质及路用特性研究，对该黄土地区在建和已建的全部高等级公路交通状况进行了详细调查和分析，划分了交通量等级；对甘肃黄土地区代表性的高等级公路，利用三种不同方法实测了土基回弹模量，分析了各测试方法的相关性，建立了相关关系，对土基回弹模量进行了强度等级划分；通过室内外试验比较，推荐了常用的半刚性材料和沥青混凝土设计参数值；利用计算机编制了基于改进遗传算法的优化设计程序AGA—LQ，并成功求解了沥青路面结构非线性优化设计模型；最后经计算提出了甘肃黄土地区高等级公路沥青路面典型结构，并编制了查询图库软件CX—LQ，供设计单位直接选用，科学简便地解决了甘肃黄土地区的路面设计问题。研究成果对改善甘肃黄土地区的路面设计方法，降低工程造价，避免和减少工程病害，乃至对我国路面设计方法的发展均将发挥积极的作用。