近些年来随着新疆公路建设跨越式发展,许多高速修建完成,高速公路早期破坏的问题比较突出。路面病害的发生会影响高速公路运营效益的发挥,频繁的养护工作会增加公路运营成本,因此研究如何提高高速公路耐久性,保持路面良好使用性能意义重大。本文结合新疆高速公路建设历程、以及独特的自然地理、地形、气候状况等因素,选择了典型研究区域——吐乌大高速公路。对典型研究区域内地形地貌、气候状况、交通结构组成及筑路材料、路面结构、路面养护情况等进行统计分析。根据历年沥青路面检测数据,选择路面使用性能评价指标,对研究区域路面使用性能进行分析。并对路面病害进行调查,探究病害发展规律及成因。根据研究区域内路基土质类型分布情况,进行土质划分,对比不同土质路基条件下研究区域路面和路基技术状况,探究土质类别与路面使用性能之间的联系。选择研究区域典型路面结构参数,利用有限元分析软件ANSYS分析不同基层材料厚度以及弹性模量情况下,各路面结构层力学响应,并预估道路的疲劳寿命。通过对吐乌大高速沥青路面使用性能随道路使用年限增长的特征及规律研究,分析可得结构设计不尽合理,疲劳寿命较短。路面结构选择合理可靠,特别是基层厚度的正确选择,可以有效提高了路面结构承载力。这为后续新疆耐久性路面设计提供了一些有益参考。