重载交通是我国沥青路面过早发生破坏，缩短其使用寿命的主要原因之一。本文依托于马鞍山市慈湖河路改造工程，分析其在重载交通下的现状沥青路面破坏原因，尝试对传统半刚性基层沥青路面结构组合进行优化，从而优选出适合于慈湖河路交通特性的沥青路面结构组合。首先，在对慈湖河路老路段的交通量状况和路面破损状况进行调查的基础上，针对老路段的沥青路面结构的破损原因进行分析。在分析重载交通对沥青路面轴载换算影响的基础上，结合重载沥青路面结构的功能需求和半刚性基层沥青路面结构的不足，提出在沥青面层和半刚性基层之间加铺柔性材料（级配碎石材料或沥青稳定碎石材料）为过渡层的优化方法，并初步拟定四种适合于慈湖河路交通特性的沥青路面结构组合。其次，运用重载沥青路面结构设计方法，对初步拟定的四种沥青路面结构组合的厚度进行验算，使其满足设计控制指标的要求。同时对重载交通下四种沥青路面结构的材料参数进行敏感性分析，从而优选出四种沥青路面结构组合的合理结构层参数。再次，利用ABAQUS有限元软件对重载交通下四种沥青路面结构的路表弯沉、应力变化规律进行计算分析,同时进行经济性比选，并通过模糊综合评价的方法从中选择出较适合于慈湖河路交通特性的沥青路面结构。最后，针对确定的沥青路面结构过渡层的材料组成设计进行优化。通过选取三种不同的级配进行配合比设计，并结合性能试验（高温稳定性试验、低温稳定性试验和水稳定性试验）进行对比分析，从而优选出过渡层混合料的最佳配合比。通过慈湖河路改造工程中的实际应用，未来将对改造后的路面结构进行长期观测、调查和分析，为日后制订适合于重载交通的典型沥青路面结构提供参考。