近年来,国家层面致力于倡导“资源节约型、环境友好型”社会发展战略,要求建设环保、低碳、节能、减排、降噪的道路,因此,寻求绿色经济的路面养护技术,改善现有路面状况,延长道路使用寿命成为了一种迫切需求。在此背景下,Nova Chip、微表处、薄层SMA和UTAC等磨耗层养护技术得以广泛推广应用。在一定程度上改善了路面使用状况,也取得一定的经济社会效益。但此类技术由于厚度的降低,其力学性能要求大幅提高,且受限于沥青材料的性能,较容易出现反射裂缝、脱皮、坑槽和推移等病害,限制了薄层罩面技术的进一步应用。本文针对目前普通超薄沥青磨耗层的技术缺陷,采用高性能沥青胶结料和粘层油材料作为原材,结合粗骨料空隙填充设计法(CAVF,Coarse Aggregate Voids Filling Method)设计厚沥青油膜的骨架密实型级配,形成高韧超薄沥青磨耗层技术。经各项室内基本路用性能测试验证,高韧超薄沥青磨耗层具有良好的高温稳定性(动稳定度>5000次/mm)、水稳定性(残留稳定度和冻融劈裂试验残留强度比均>85%)、抗飞散剥落能力、(飞散损失率<8%)、以及层间抗拉拔和抗剪切的性能(拉拔强度和抗剪强度均>0.4MPa)。薄层罩面的抗裂性能和抗滑耐久性是直接影响其使用寿命的关键因素。本文通过设计低温弯曲试验、小梁冲击韧性试验、半圆弯曲断裂试验和四点弯曲疲劳试验四种试验方法测试高韧超薄沥青磨耗层在不同加载模式下的断裂韧性和耐疲劳开裂的性能;此外,应用高精度三维激光扫描和压力胶片测试技术,结合传统的抗滑性能测试,设计搓揉试验,获取不同搓揉阶段下高韧超薄沥青磨耗层的表面构造和界面接触特性的变化趋势。试验结果表明,相比于传统的GAC-16、SMA-13等传统磨耗层,高韧超薄磨耗层具有更良好的断裂韧性、耐疲劳开裂性能和抗滑耐久性,这与其厚沥青油膜的骨架密实型级配设计有密切关系。将高韧超薄沥青磨耗层应用至实体工程铺筑当中,结合其技术特点、室内试验分析结果和现场施工特性,提出了涵盖原路面病害处治和界面处置、混合料拌制、摊铺、碾压等各项环节的完整的高韧超薄沥青磨耗层的施工工艺;根据现场质量测试获取的样本数据分析可知,高韧超薄沥青磨耗层具有良好的抗裂、抗滑、密水、降噪性能和平整度修复能力,并据此提出了高韧超薄沥青磨耗层交工验收时的技术指标要求。本文完成了高韧超薄沥青磨耗层的材料组成和配合比设计、室内路用性能分析、工程应用与验证等一系列工作,相关研究成果可丰富当前道路养护方案类型,进一步提升道路养护质量,同时也可为高性能薄层罩面铺装理论与设计提供技术支持和参考依据。