武汉市气候条件复杂、车辆超载严重，已经建成的快速路与主干道沥青路面早期破损严重，而近年来武汉市正处在交通升级和转型的建设关键时期，如何在关键时期提高道路的使用性能，尽量避免路面结构病害的发生，减少道路维修引起的交通阻塞，如何延长道路的使用寿命成为现阶段急需解决的问题。鉴于此，引入长寿命沥青路面的设计理念，结合大粒径透水性沥青混合料路用材料，通过理论分析、结构计算及室内试验对组合式基层长寿命沥青路面结构进行研究分析。确定了长寿命沥青路面的设计指标及其设计容许值。根据沥青路面不同的损坏将其破坏模式分为裂缝及变形两大类，在国内外长寿命沥青路面设计指标研究的基础上，选取与破坏模式对应的设计指标，并确定了该设计指标的容许值。初步拟定了武汉市快速路与主干道长寿命路面结构。结合武汉市的环境特点，考虑到排水与抵抗普通半刚性基层沥青路面反射裂缝的问题，采用大粒径透水性沥青混合料作为柔性基层，初步拟定了组合式基层长寿命沥青路面结构。分析了组合式长寿命沥青路面的受力状况及配套的筑路材料的路用性能。基于弹性层状理论体系，模拟初拟的路面结构，分析了各结构层厚度的变化对组合式基层长寿命路面结构受力的影响，在此基础上，推荐了武汉市长寿命沥青路面结构；通过室内试验，完成了配套的筑路材料大粒径透水性沥青混合料的级配设计和沥青最佳用量的确定，并分析了该筑路材料的路用性能。