目前,北京城市主干路建设的工作重心已由新建转变为养护。根据北京市12条处于养护、大修期的主干路路况调查结果,北京城市主干路的主要病害已由车辙转为开裂,尤以轮迹处网裂现象最为严重。路面的抗裂以及抗车辙性能相互制约,开裂或车辙严重都是沥青混合料配合比设计中对各性能考虑不平衡的表现,因此需要提出一种新的配合比设计方法以解决路用性能不平衡的问题。此外,对轮迹网裂处钻芯取样,发现各路段芯样均出现一定的层间脱离现象。层间脱离将破坏路面结构稳定性,是促使路面病害产生的原因之一。目前北京市对于层间粘结性能的评价方法多局限于一次性剪切、拉拔试验,但水平剪切力的反复作用更符合实际情况,因此需要提出一种基于剪切疲劳试验的评价方法。首先,本文整理了北京城市主干路路况调查及钻芯取样结果,在此基础上分析了轮迹处网裂现象的成因。以病害成因对应的各项性能为指标提出了一种考虑典型病害成因的面层配合比设计方法,并比较基于此方法与传统马歇尔配合比设计法的面层材料路用性能。结果表明,新方法相较于传统马歇尔配合比设计法在平衡路用性能方面具有一定优越性。其次,本文采用上述新型配合比设计方法,对北京城市主干路面层常用的SBS胶粉复合改性沥青、SBS改性沥青、湖沥青以及岩沥青混合料进行比选,为不同面层推荐不同的沥青。最后,本文提出了一种基于层间剪切疲劳试验的层间粘结力评价方法。基于该方法研究了不同洒布量下各类粘层材料剪切疲劳寿命变化,提出各粘层材料最佳洒布量并对比了不同粘层油的剪切疲劳性能。