高速公路服务区交通量小,而且车辆频繁启动和制动,对路面施加比较大的水平力。这些特征比较符合超薄水泥混凝土路面的适用范围。因此本文开展了UTW路面在高速公路服务区新建路面工程中的设计及应用研究。1、利用有限元计算分析UTW水泥混凝土、AC层、水稳层的厚度、模量及面板平面尺寸对UTW路面板底弯弯拉应力的影响。计算发现,水泥混凝土影响最大。基于计算分析结果,建立了板底弯拉应力计算方程,利用该方程设计UTW路面结构设为10cm水泥混凝土+8cmAC20沥青混合料+18cm水泥稳定碎石+18cm水泥稳定碎石,板平面尺寸为1.2m。2、通过开展室内试验,测定不同组成的UTW水泥混凝土的抗压、抗弯拉强度及模量,分析研究超细粉煤灰、纤维等对改善水泥混凝土性能的贡献。试验发现,超细粉煤灰能改善了水泥混凝土的抗裂性能、耐久性能及后期强度,综合考虑确定UFA最佳掺量为25%;纤维因其加筋效应对提高水泥混凝土的韧性和弯拉强度、降低模量有着较大贡献,经试验确定其最佳掺量为0.9kg/m3。3、通过直接剪切试验和拉拔试验测定UTW层和AC层的层间抗剪能力和抗拉拔能力,同时结合防水效果及施工可行性确定综合效果最佳的UTW路面层间处理方法为“改性沥青+13kg/m2的13.2mm玄武岩+轻压”。最后将上述研究成果应用于河北省张承高速公路崇礼服务区建设,目前使用状况良好。