沥青路面较水泥路面在行车舒适度、平整度及维修方便程度等方面具有较大的优势,因而在我国公路面层得到广泛应用,已成为我国各级公路的主要路面结构。近年来我国工程建设中遇到的由于沥青路面高温稳定性不足引起的车辙病害等早期破坏性问题已经成为急需研究与解决的重大课题之一,因此针对沥青路面早期损坏的影响因素进行调查与研究分析对于解决这些问题将具有重要的促进作用。海南省因其特殊的季风性高温多雨气候,沥青路面病害复杂程度与全国其它各地区相比有其自身的独特性。本文依托海南省S205文蓬线改建工程,基于高温稳定性能,对海南地区沥青路面进行级配设计研究。首先对海南省近年的降雨量、年平均气温、一年30℃以上温度持续天数及日照时间进行了统计,分析海南的气候特点;同时依托改建工程,对沥青路面状况进行了调查及评价分析。其次通过在沥青路面试验段面层埋置温度传感器来观测路面内部结构层的温度变化规律,研究分析气温与沥青路面的影响关系。试验结果显示一天内气温与路表温度都发生规律性变化且两者变化几乎同步,在两者峰值期间的路表温度远高于气温;沥青路面内部结构层温度存在滞后性,路面结构层所处的深度越大,滞后性越明显。再次对海南地区沥青混合料工程设计级配范围进行研究,通过粗集料堆积密度试验、正交马歇尔试验及矿料级配关键筛孔通过率与动稳定度的关系试验,基于规范推荐的AC-13、AC-20的工程级配范围,提出适用于海南气候特点的工程设计级配范围。最后通过沥青混合料配合比设计及针对推荐级配范围与规范级配范围进行高温稳定性能对比分析,得到推荐级配范围优于规范级配范围;同时结合浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验及渗水试验分别对混合料抗水损害性能与渗水性能进行评价,推荐的工程级配范围试验结果都满足规范设计要求;综合沥青混合料路用性能评价结果,推荐的AC-13、AC-20混合料工程设计级配范围适用于海南地区的高温多雨气候特点,可供海南地区其他类似工程参考。