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    近年來，隨著公路上的汽車荷載和交通量的增加，許多公路常常達(dá)不到甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)壽命時(shí)就出現(xiàn)了損壞，需進(jìn)行較大規(guī)模的維修養(yǎng)護(hù)甚至重建。目前，我國的高速公路設(shè)計(jì)年限通常為20~30a,而實(shí)際的使用壽命卻只有8~10a。有的高速公路甚至只營運(yùn)了2~3a就開始出現(xiàn)嚴(yán)重的病害。對(duì)于城市間的重要道路、高速公路來說，公路的維修必然會(huì)對(duì)廣大民眾的出行造成不便，使人們的駕車時(shí)間延長，燃油消耗量增加，造成大量的用戶費(fèi)用、維修費(fèi)用的浪費(fèi)等問題，同時(shí)也給社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，從壽命周期費(fèi)用分析的角度來看，毋庸置疑這是不經(jīng)濟(jì)的。如何延長公路的使用年限，這已成為我國乃至全世界公路建設(shè)者目前最關(guān)心的問題之一。
    傳統(tǒng)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法區(qū)別很大，傳統(tǒng)瀝青路面設(shè)計(jì)荷載的輸入?yún)?shù)是累計(jì)交通量，而長壽命瀝青路面的參數(shù)是設(shè)計(jì)交通軸載，其理論基礎(chǔ)是瀝青混合料疲勞極限理論，所謂疲勞極限就是指瀝青混合料存在一個(gè)彎拉應(yīng)變臨界點(diǎn)，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)的彎拉應(yīng)變低于這個(gè)值時(shí)，瀝青混合料層底就不會(huì)出現(xiàn)疲勞損傷，這個(gè)拉應(yīng)變臨界點(diǎn)對(duì)應(yīng)的就是疲勞極限。建議控制瀝青混凝土層底的彎拉應(yīng)變不大于60u.許多科研人員認(rèn)為改性瀝青混合料的疲勞極限可以提高到100u。日本研究人員西澤認(rèn)為瀝青混合料的疲勞極限應(yīng)小于200u。
    國外大量的高速公路車轍狀況調(diào)查顯示，當(dāng)瀝青結(jié)構(gòu)層厚小于18cm時(shí)，車轍率將迅速降低。對(duì)于瀝青層較厚的道路，車轍集中發(fā)生在瀝青層表面，屬于表面車轍。這是表面功能層損壞，通過進(jìn)一步罩面設(shè)計(jì)就能夠保證結(jié)構(gòu)良好。
    但是，對(duì)于因結(jié)構(gòu)層的永久變形而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)性車轍破壞，為了控制結(jié)構(gòu)性車轍的車轍深度可通過控制路基土的永久變形來實(shí)現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)上，道路研究人員建議把基頂壓應(yīng)變作為控制路面總變形量的設(shè)計(jì)指標(biāo)。美國的長壽命路面建議路基土垂直壓應(yīng)變應(yīng)小于200u,若容許壓應(yīng)變大于結(jié)構(gòu)層基頂壓應(yīng)變，則認(rèn)為路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)年限內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性車轍破壞，能夠達(dá)到長壽命要求。
    各個(gè)國家對(duì)于長壽命瀝青路面的壽命期望從30~50a不等。英國公路署、瀝青協(xié)會(huì)和建設(shè)材料協(xié)會(huì)期望長壽命瀝青路面的使用壽命能夠達(dá)到50a以上；美國瀝青路面協(xié)會(huì)對(duì)于長壽命路面的定義為必須達(dá)35a以上的設(shè)計(jì)壽命。美國各州對(duì)于長壽命路面的設(shè)計(jì)壽命在30~50a之間；日本則定義長壽命路面的壽命在40~60a之間。我國學(xué)者根據(jù)我國實(shí)際情況認(rèn)為，長壽命瀝青路面的使用年限應(yīng)大于30a。
    假設(shè)把40a作為長壽命路面的使用年限，針對(duì)這一目標(biāo)，可以以主要承重層與表面功能層的設(shè)計(jì)壽命作為長壽命路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的主要控制指標(biāo)。然后針對(duì)長壽命瀝青路面各種結(jié)構(gòu)層的具體形式，選用相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行驗(yàn)算、控制其設(shè)計(jì)壽命。結(jié)合國外設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定，可以定義長壽命路面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下：
  （1）表面功能層設(shè)計(jì)壽命應(yīng)在8a以上；
  （2）主要承重層設(shè)計(jì)壽命應(yīng)該達(dá)40a左右。
   作用在路面上的行車荷載一般包括水平力和垂直力，沿路表深度方向產(chǎn)生的剪應(yīng)力及壓應(yīng)力逐漸衰減。所以，首先要求路面面層具有足夠的抗變形能力和強(qiáng)度，其它各結(jié)構(gòu)層應(yīng)按照剛度和強(qiáng)度自上而下遞減的規(guī)律進(jìn)行組合，以使結(jié)構(gòu)層充分發(fā)揮其效能。
    根據(jù)這種原則，路面結(jié)構(gòu)的層數(shù)越多，剛度和強(qiáng)度沿深度遞減的規(guī)律越能體現(xiàn)出來。但就路面施工工藝及整體受力而言，層數(shù)又不宜過多，即結(jié)構(gòu)層的厚度不能過小。適宜結(jié)構(gòu)層厚度需要綜合考慮施工工藝、強(qiáng)度要求、工程造價(jià)以及材料供應(yīng)等，應(yīng)從上到下由薄到厚。
   瀝青路面厚度與瀝青品質(zhì)和質(zhì)量、交通量以及公路等級(jí)有關(guān)，須對(duì)這些因素進(jìn)行綜合考慮，瀝青層厚度的確定須滿足行車荷載的要求。選擇基層、底基層的厚度時(shí)應(yīng)考慮材料力學(xué)性能、交通特性和擴(kuò)散應(yīng)力的效果，并使壓實(shí)機(jī)具的功能充分發(fā)揮出來且有利于施工。
   路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布在很大程度上受到瀝青路面相鄰結(jié)構(gòu)層材料的模量比的影響，是選定適宜結(jié)構(gòu)層材料、合理確定結(jié)構(gòu)層層數(shù)的重要考慮因素。根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50-2006）瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，瀝青面層與基層之間的模量比不宜小于3；底基層與基層之間的模量比不宜小于2.5；土基與底基層之間模量比不宜小于10。