随着我国公路基础设施建设的逐步完善,部分早期修建的高速公路经过多年的交通荷载作用后,普通修补和中修已不能满足车辆行驶安全性和舒适性的要求,急需大修提质改造来改善道路整体结构性能。现有关于高速公路大修工程加铺结构方面的研究还不太系统,依托实体工程开展湖南潭邵高速公路大修工程路面加铺结构研究具有重要意义。论文依托湖南省潭邵高速大修工程项目,对大修工程加铺结构进行研究。通过收集相关设计、施工等资料和数据,利用落锤式弯沉仪对3种加铺结构进行实测弯沉盆数据的采集,通过收集温度资料,建立温度场有限元模型,对沥青层不同深度处的温度进行了有限元模拟,计算得到沥青层平均温度。通过设置有无刚性下卧层,借助SIDMOD和EVERCALC程序对加铺结构进行模量反算,得出3种加铺结构的动态模量并进行分析,并从不同角度对影响模量反算结果精度的因素进行分析。同时利用ABAQUS有限元建立3层结构模型,并以SIDMOD程序反算结果为初始值进行弯沉盆拟合,验证了SIDMOD程序反算结果的可靠性。借助BISAR程序对实测弯沉盆进行拟合,得到拟合度较高的三种加铺结构的理论弯沉盆和相应的各结构层模量组合;并以该模量组合为基准,以沥青直接加铺结构为例,计算和分析了路面结构在FWD作用下弯沉盆随结构参数的变化规律,成果可为大修工程和新建工程厚度设计及结构材料选择提供参考。对旧路检测得到的贝克曼梁弯沉值,借助CMSR程序对铺筑后的加铺层材料进行刚度验算,计算出加铺层材料所需达到的最低刚度。对拟合得到的结构层模量组合在参考现行规范取值范围的基础上考虑一定的折减,对3种加铺结构分别进行相应的验算,结果表明三种加铺结构均满足设计规范要求。对3种加铺结构实体工程的关键技术质量控制要点进行阐述;并对加铺结构实体工程进行了 3D探地雷达检测,以旧沥青路面直接加铺结构为例进行了病害类型分析和实体工程验证,雷达厚度计算结果表明:对各测试点进行模量反算时,采用雷达检测值作为模量反算厚度参数值是可行的。研究成果可为完善湖南省高速公路大修工程加铺结构的设计与施工技术提供理论依据和参考,对延长路面使用寿命,减少资源浪费,降低养护维修费用具有实际意义。