沥青超薄罩面是铺筑于道路面层之上的沥青混凝土磨耗层,主要应用于高等级沥青路面以及水泥混凝土路面的预防性养护,采用薄层沥青混合料罩面是一种延长路面使用寿命、提高行车质量、纠正路面缺陷、改善行车安全特性、降低行车噪声、提高路面强度的有效措施。然而罩面结构层较薄,且直接被外部荷载作用,其容易产生剪切破坏。鉴于此,本文开展了SMA-5沥青超薄罩面层间抗剪性能及破坏机理研究。首先对所研究的SMA-5沥青混合料原材料的选择提出了相应的要求,依据要求选择了研究所用的原材料,并对其进行性能试验。通过直剪试验研究了温度对沥青超薄罩面层间抗剪性能的影响,分析得出了具有最优抗剪性能时的温度。基于直剪试验结果,利用有限元软件对直剪试验进行数值模拟,研究了不同竖向荷载作用下,罩面层间抗剪性能的变化规律。接着,引入了“能量”的概念,提出了用于评价SMA-5沥青超薄罩面层间抗剪性能的新指标“临界剪切破坏能”,建立了临界剪切破坏能的预估方程,从能量的角度分析了沥青超薄罩面层间破坏的机理。最后,通过工程实例研究了沥青超薄罩面的施工流程,提出了沥青超薄罩面的施工各阶段的施工要求。依托工程试验路段取样试件的直剪试验验证了沥青超薄罩面层间临界剪切破坏能预估方程的合理准确性。