乳化沥青就地冷再生技术因为其 100%利用旧料、低碳环保等技术优势，和室内研究的大量开展、施工工艺的成熟等条件，近些年开始在高等级公路的下面层和基层大规模使用，但设计方法的不足和材料本身的性能限制其在高速公路中面层的应用推广。因此，本文从改性乳化沥青的性能提升和配比设计的关键因素研究出发，对比冷热混合料的路用性能，并开展实体工程研究，分析改性乳化沥青就地冷再生技术在高速公路中面层的适用性。
　　首先，对比了改性乳化沥青的制备方法，确定了室内试验和工程生产的制备工艺；通过对不同胶乳掺量的改性乳化沥青残留物进行常规物理性能、Superpave 体系流变性能和微观形态研究，结合评价指标分析，综合考虑经济性和改性效率，确定胶乳最佳掺量。
　　其次，通过乳化沥青冷再生混合料的级配设计和最佳含水率研究，确定了施工时冷再生机械的铣刨速度，建立了最佳含水量与温度的线性拟合方程；基于压实特性分析，确定室内冷再生混合料的压实次数，得到了施工时再生和摊铺机组的最佳间距；对比了不同成型方式和养生温度，为乳化沥青冷再生混合料施工质量检验的成型方法提供参考；对乳化沥青冷再生混合料进行了配合比设计，确定了两种冷再生混合料水泥和乳化沥青的最佳掺量。
　　然后，基于 comsol 有限元软件，分析了汾灌高速冷再生路面结构冬夏两季路面温度场的变化规律，确定了与实际更为贴近的冷再生混合料高温蠕变和低温断裂的试验温度；通过多序列重复分层蠕变和全厚式蠕变试验对比了四种冷热混合料和七种整体路面结构的高温蠕变性能；采用半圆弯曲断裂试验，比较了两种乳化沥青冷再生混合料在中低温条件下的抗裂性能，分析了不同加载速率下的断裂参数变化规律；通过半圆弯曲疲劳试验，建立了基于应力比和应力幅值的疲劳方程，并从能量角度评价四种混合料的疲劳性能。
　　最后，通过汾灌高速改性乳化沥青就地冷再生项目，将研究成果应用于实体工程，通过路面结构验算、试验段性能跟踪观测等进一步验证了该技术在高速公路中面层的适用性，并结合经济环境效益定量分析了汾灌高速冷再生项目减少的资金成本和能源消耗。
　　本文的研究成果对改性乳化沥青就地冷再生技术在高速公路养护工程中的大规模应用奠定了坚实基础，为我国高速公路沥青路面的结构性修复提供了新的工程实践案例。