近年来,在原有沥青路面上加铺沥青混凝土层作为一种旧路改造或维修手段而得到了较为广泛的应用,但其在没有达到设计年限就提前不断失效的问题也很严重。在考虑经济性与有效性的基础上,如何提高沥青加铺层的可靠度,并使其在某一时段集中失效已经成为路面科研工作的重点之一。本文以现行《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-97)中的沥青加铺层设计方法为依据,确立了以弯沉及拉应力为控制指标的极限状态方程。通过对比分析路面结构可靠度近似计算方法的优缺点,发现用基于统计抽样理论的蒙特卡罗方法来分析沥青加铺层的可靠性是一种比较好的选择,并就随机变量的抽样方法作了介绍,结合工程特点确定了抽样数量。正交分析法的结果显示,无论是路表弯沉还是层底拉应力,原路面当量回弹模量对二者的影响都是最大的,说明路面结构参数变异性对沥青加铺层的可靠性有着显著的影响。根据样本数量大小,分别用W检验法和D检验法对部分设计参数和交通参数进行了统计检验,确立了各参数的分布类型,从而为蒙特卡罗随机模拟奠定了基础。基于此,得到了两种控制指标下沥青加铺层可靠度随原路面当量回弹模量、加铺厚度以及面层模量的变化规律。路面上的交通荷载是影响路面结构设计的重要因素,荷载大小分布的不均匀同样对沥青加铺层的可靠性有着较大的影响。在分析交通荷载参数变异性的基础上,以类似的方法得到了两种控制指标下沥青加铺层可靠度随累计当量轴次的变化规律,并应用概率方法,依据实测弯沉值分析了沥青加铺层可靠度随使用年数的衰减趋势。通过构造t统计量可以把沥青加铺路段划分为若干单元,这些单元可按照简单的串联或并联结构组成网络系统。分析沥青加铺层失效过程、原因以及模式之后对系统的可靠性评估方法作了初探,并用实例对此方法进行了验证。