公路交通运输事业的蓬勃发展促进着我国综合实力经济的提高,大型载货汽车承担着我国主要的交通运输任务,由于载货汽车超载的现象越来越普遍,我国的沥青路面的使用寿命与服务质量承受了巨大的考验,沥青路面在合适的时机采取预防性养护措施不仅可以节约后期养护成本,还能延长道路的使用寿命。预防性养护以微表处为代表,自引进以来在国内被广泛使用,但常规微表处具有松散易开裂等缺陷,往往在重载交通的道路上使用寿命不高。除此之外,在配合比设计环节中对微表处封层受车载作用下的力学机理还缺乏较为深刻的认识。本文将针对微表处在重载交通下的受力及应用技术问题,系统地开展微表处封层结构行为及材料配合比设计研究,重点研究微表处在重载作用下的力学响应,为微表处封层的结构及材料设计提供理论依据,得出微表处质量的主要控制指标,在采用优良级配以及外加剂条件下制备出高性能微表处混合料。本文将采用大型有限元软件ABAQUS进行微表处封层的建模与计算,分别计算了微表处封层在车辆处于静止、均速行驶以及紧急制动状态下的力学响应,综合分析结果来看:在车辆静载作用时,微表处主要受到了轴向压应力与水平剪应力的作用,且封层的受力大小随着外部施加轴载的增大而大幅提高。在均速荷载作用下,微表处会受到拉压交替出现的应力,因此在铺筑封层时应选用优质的粘结材料,防止微表处封层产生疲劳破坏,紧急制动下,微表处受到的剪应力最大,达到了80KPa,为封层发生剪切破坏的主要因素,在设计时应采用优选材料提高微表处封层的抗剪能力,在车辆紧急制动条件下,微表处封层所受到的最大剪应力随着封层表面构造深度的增大而不断增加,在微表处封层满足抗滑要求的基础上,构造深度较小有利于封层的抗剪。在微表处混合料室内试验研究上,以MS-3型为设计级配基准选取三种设计级配,选定封层的耐磨性能、抗水损性能、粘聚力为微表处的主要路用性能指标,通过试验发现级配A在封层的路用性能指标上要优于其他两种级配,并且级配A的破乳时间更短,这有利于缩短养护时间。级配A的构造深度值与摆式仪值均满足交工要求。通过加入纤维进一步改善微表处的耐久性,比对聚丙乙烯纤维与玄武岩纤维对混合料的改善效果后,发现聚丙乙烯纤维改善性能要优于玄武岩纤维,且断裂伸长率更大,确定了聚丙乙烯纤维的最佳掺量为1%,纤维微表处的最佳油石比为6.5%-7.0%。