我国2000年后建成的高速公路普遍进入维修养护期,在养护经费有限的条件下,为达到最佳的养护效果,保证路面使用性能,延迟路面使用寿命,必须对路面病害产生原因及发展趋势,也就是路面使用性能衰变机制及衰变规律进行研究,从而确定路面最佳的养护时机和养护措施。本文通过调查和收集云南地区高速公路沥青路面交通量、设计施工资料、路面养护记录及历年路面检测资料,结合云南地区地理、气候特点,分析了路面使用性能变化趋势及典型病害成因。研究了思小高速公路沥青路面芯样的密度、级配、水稳定性、强度、疲劳性能、高温稳定性等材料特性,分析了沥青路面损坏机理,对路面施工质量及其材料性能进行了评价,结合实例确定了沥青路面使用性能影响因素,比较不同沥青路面使用性能预测模型优缺点,选择HDM-4模型来分析云南地区高速公路沥青路面使用性能衰变规律。采用规划求解方法修正HDM-4模型方程,并通过回归分析验证了修正结果,建立了适合云南地区的沥青路面使用性能衰变方程。提出采用国际平整度指数IRI和横向力系数SFC作为预防性养护决策指标,并以思小高速公路为例,采用费用效益分析法确定最佳预防性养护时机。