通过对路面早期病害发生的机理进行分析，发现路面结构参数的变异是导致路面病害发生的主要原因。针对当前预防性养护的评价理论的不足，如不涉及路面破坏的本质原因，敏感性不够且对养护方案的指导意义不强，研究考虑引入服役结构可靠度的概念。鉴于“以可靠性为中心的维修理论(RCM)”在军工行业的成功应用，本论文在道路养护工程中，首次提出了基于服役路面结构可靠度的预防性养护时机的研究思路。　　论文区分了设计结构可靠度和服役结构可靠度的概念，从理论上论证了论文研究思路的可行性。从结构失效率浴盆曲线特性出发，定义了沥青路面结构失效率浴盆曲线的三个阶段，其中第二阶段即预防性养护阶段。针对失效率曲线与可靠度衰变曲线的对应关系，分析认为，与失效率曲线第二阶段相对应的可靠度界限即预防性养护时段。　　论文提出了服役路面结构可靠度的计算理论。针对路面早期病害形式的特殊性，如路面状况相对良好，病害形式单一等特点，确定了可靠度计算需要的三个参数，即荷载（交通量和动荷载）、结构层厚度及结构模量。应用无损检测设备，建立了基于服役路面结构可靠性的检测体系:通过交通观测站收集交通量信息，利用短脉冲雷达检测路面结构厚度，通过IRI换算动荷载系数，运用FWD弯沉盆反演结构层模量。论文分析了可靠度的常用计算方法，最终确定论文应用有限元软件ANSYS可靠性模块中蒙特卡罗法计算路面结构的可靠度。　　论文给出了典型的路面结构可靠度计算案例，运用有限元软件ANSYS建立了路面结构的计算模型，计算了结构可靠度，并对可靠度计算结果进行了分析。　　论文设计了服役路面结构可靠度衰变方程的回归分析方案，从经验角度，提出了可靠度衰变方程的一种形式，并对服役路面结构预防性养护可靠度界限确定方法进行了研究。至此，构建了基于服役路面结构可靠性的预防性养护时机研究的理论体系，并建立了该理论的决策模型。最后从经济效益角度出发，提出了基于可靠度的预防性养护效益模型。