沪宁高速公路在国内高速公路中占有重要地位,通车以来交通量逐步扩大,为解决交通堵塞的状况决定扩建车道。本文以沪宁高速公路扩建工程为依托,主要研究内容有:本文对沪宁高速公路交通资料进行了调查分析,收集了我国、江苏省及沪宁高速公路存在的超载数据。确定了完整的沪宁高速公路交通荷载轴载谱参数,并选用合适的方法对超载进行了当量轴载换算,结果表明沪宁高速公路交通荷载存在严重的超载现象。根据规范表明沪宁高速公路属于极重载交通范畴。本文结合我国国情提出了沪宁高速公路重载耐久性沥青路面的设计目标和技术要求,确定了适用于沪宁高速公路重载交通的柔性基层、半刚性基层、连续配筋水泥混凝土基层耐久性沥青路面结构形式。本文对在重载条件下进行沥青混合料设计进行了研究,并对重载条件下沥青混合料的性质进行了试验分析,包括高温抗车辙性能,抗压设计参数和疲劳性能等。建议了重载沥青混合料的组成设计方法,推荐了重载耐久性沥青混合料的马氏和旋转压实两种设计方法的技术标准。对半刚性基层水泥稳定碎石混合料设计进行了研究,提出了收缩性能好的水泥稳定碎石级配。本文采用弹性层状理论体系和有限元法两种方法,分析了在所选路面结构形式在车辆荷载作用下的力学响应、破坏机理及结构内的应力应变分布规律,为后期提高路面结构的耐久性奠定了基础。本文对所选择的路面结构铺筑了试验段,通过对不同基层沥青路面的结构受力状态、材料性能、路面使用性能的分析。其中沪宁高速公路无锡柔性基层段采用了比较厚的沥青层,有利于提高路面的整体强度和耐久性;沪宁高速公路工程半刚性基层段提出了新的半刚性基层级配,并加厚沥青层,充分发挥半刚性基层的优势,扬长避短。试验段的观测结果表明,本文中提出的几种路面结构形式都是适用于沪宁高速公路重载交通的耐久性路面结构。