重载交通干线公路进行交通量和轴载谱调查,发现由于重载交通干线公路大货车超载对路面结构造成的破坏严重。通过路面结构形式调查,发现现有重载交通干线公路修建时间较早的路面结构强度偏弱,病害严重程度大于近些年修建的公路,亟需进行大修养护。首先,本文基于安定理论确定路面大修结构设计指标,建立有限元仿真模型模拟沥青路面大修结构在重复荷载作用下的工作状态,通过对比备选设计指标在路面极限状态下安定荷载乘子的变化规律,筛选出弯沉、半刚性结构层底拉应力、车辙作为重载交通干线公路沥青路面大修结构的设计指标。其次,按照路面结构大修层位将重载交通干线公路大修结构分为功能性大修、结构性大修和路面结构重建,并且提出了相应的典型结构形式。通过分析重载交通干线公路大修结构的设计参数对选取的设计指标的影响程度,结果发现,各个设计指标影响的关键因素并不相同,弯沉指标主要受到下面层参数影响,拉应力指标则与半刚性材料参数选取密切相关,车辙指标则受各设计参数综合影响。最后,根据弯沉指标、拉应力指标、车辙指标对重载交通干线公路典型大修结构适用的最大轴载进行优化。应用响应面优化设计方法对典型大修结构进行全寿命周期优化,评价公路养护工程整个寿命周期内的经济效益,以全寿命周期成本费用最小建立目标函数,应用费用优化模型求解最佳大修方案。