近年来,中国高速公路逐步进入到大规模的养护与改扩建阶段,不难发现,许多养护或改建的公路工程与初始设计使用年限的目标不符。究其原因,一方面,我国经济近年来发展迅猛,道路上的行车数量及荷载早已达到了预估上限;另一方面,我国的路面设计规范还存在不完善的地方,使得理论验算结果与实际情况存在较大差异。因此,设计理论的完善一直都是公路工程的重点。然而,基于设计理论计算参数的准确性应用却被忽视了,使得验算结果偏离真值。基于此,本文以沥青混合料室内试验为分析对象,开展了沥青混合料基本参数测量不确定度的评定与应用研究。为了实现试验测量结果的可靠性分析,本文结合公路工程材料试验规程和测量不确定度理论,主要评定与分析了粗、细集料和矿粉密度以及沥青混合料的毛体积相对密度、马歇尔模数、动稳定度、抗压强度和抗压回弹模量的测量不确定度。其次,基于区间分析理论,以沥青混合料的体积指标、沥青层永久变形量和路基顶面竖向压应变为计算指标,实现了公路工程中不确定性参数的运算。为了简化区间计算公式,本文基于区间运算规则提出了适用于公路工程相关指标区间值的点运算法则,并且该运算可利用Excel工具实现。最后,为了定性评价计算指标的区间结果,提出了一种可应用于公路工程的区间结果比较方法;为了简化多区间变量的计算公式,提出了一种基于区间变量权重分配的简化方法。根据以上研究内容,证明了公路工程试验具有广泛的不确定性因素,为了提高计算指标的可靠性及准确性,公路工程试验结果的测量不确定度应该被重视。一方面,对于在规范要求范围临界值附近的测量结果,其值是否合格必须考虑测量不确定度对测量结果的影响范围。另一方面,基于不利条件的考量,不可忽略多个具有较小不确定度的参数对计算指标的累计影响。以区间分析为理论基础的路面结构验算方法可以反映工程复杂性的本质,能为路面结构验算提供更准确的参考结果,使路面结构设计方案更安全、更可靠。本文提出的区间结果比较方法,经验证,能有效地定性评价公路工程计算指标的区间结果,可以在公路工程领域内推广使用;提出了两种区间运算简化方法——基于点运算法则的区间简化计算和基于区间变量权重分配的简化计算,经验算,证明了两种简化方法的有效性及正确性,可以为公路工程从业人员在使用区间计算时提供参考。