随着我国交通事业的不断发展,道路的建设重心逐渐向西部山区、丘岭等地带转移,由于受西部地区地形条件的限制,路线设计过程中不可避免的要出现“长大”纵坡路段。山岭区长大纵坡的特殊纵坡条件,造成车辆在长大纵坡地段行驶时车速较慢且制动频繁,加之受超载和重载以及慢行车速等众多因素的影响,导致长大纵坡路段的车辙病害和疲劳开裂比较严重,尤其是在持续的上坡地段,受持续高温的影响车辙、拥抱、疲劳病害的形成和发展都会远远超过预估的情况,因此开展大纵坡路面合理结构与提高整体寿命技术研究具有重要意义。本文主要对以下几个方面的内容进行了研究：(1)在调查分析山岭重丘区重载大纵坡路面的破坏类型的基础上系统分析路面发生破坏的原因,为后期研究提供了依据和基础。(2)编译了基于Matlab的粘弹性有限元计算程序,将表征材料粘弹性特征的Burgers模型转化为Prony级数形式,便于后期采用Abaqus等大型有限元程序进行仿真分析。(3)建立了基于粘弹性理论的三维有限元模型,深入研究了不同工况下长大纵坡路面受力状态,对纵坡坡度、超载、低速、轴载作用次数等路况下车辙深度进行了定量预估,在此基础上对纵坡路段进行了分级。(4)通过系统研究上中面层9种级配沥青混合料的抗剪切性能,对比分析沥青路面上、中面层材料5种组合方案的抗车辙性能,优化沥青路面下面层材料4种组合方案的抗开裂性能和抗疲劳性能,确定了基于路用性能的沥青路面不同层位的合理面层材料。(5)为了提高沥青路面基面层间界面粘结效果,从基层表面处治技术与新型层间封层技术两方面出发,首次全面研究了表面未处治、表面拉毛和刻槽三种基层处理方式以及“一油一料”和“两油一料”两种层间封层技术不同组合下的层间粘结效果,为沥青路面基面层间加强技术的选择提供参考,并对比研究了乳化沥青、SBS改性沥青、壳牌沥青、环氧树脂基质沥青及环氧树脂乳化沥青等半刚性基层表面粘结层技术性能效果。(6)针对长大纵坡沥青路面破坏的特点,参照现行公路沥青路面设计指标,提出基于车辙标准的轴载换算方法与长大纵坡路段沥青路面设计控制指标,并推荐了山岭重丘区高速公路的典型结构及施工质量控制指标。最后通过现场试验路铺筑,提出了沥青混合料及层间处治措施的具体施工方法。