沥青路面的各种病害会影响道路的行车舒适性和安全性,预防性养护是修复路面非结构性损伤、减少或延缓路面大修的有效措施之一。超薄功能层作为一种新型路面预防性养护技术,具有有效修复路面病害,降低路面噪声、提高路面抗滑性等优点,因此应用较为广泛,但同时也存在一定问题:如若使用专用的层间粘结材料和沥青混合料一体化设备Nova Paver进行施工,不但造价高,且对重交通的适应性有待进一步论证;采用传统设备施工,配合研发的高性能材料进行铺筑,会降低超薄功能层总体造价,但其路面耐久性难以得到保证。基于此,本文开展经济型超薄功能层材料设计与耐久性研究,以期为我国的道路养护技术提供可行方案。为了研究层间粘结材料及混合料类型对超薄功能层路面性能的影响,本文通过普通乳化沥青、SBR改性乳化沥青和高性能改性乳化沥青三种层间粘结材料与AC-10、UT-10和Nova Chip-Type B三种沥青混合料组成超薄功能层,进行相应的试验研究。针对乳化沥青材料组成进行配伍性设计,按照规范指标要求,确定三种乳化沥青的原材料最佳配比。通过层间剪切试验和拉拔试验研究不同施工工艺对层间粘结效果的影响,基于不同冻融循环次数下试件的层间剪切强度来研究层间粘结的耐久性,利用车辙试验仪在室内进行层间粘结材料粘轮与否试验。对AC-10、UT-10和Nova Chip-Type B三种超薄功能层沥青混合料进行级配和沥青最佳用量设计。在拌制沥青混合料时加入不同剂量的补强剂,对不同补强剂掺量下的沥青混合料进行路用性能测试。通过抗水损害性、抗冲击性和抗滑耐久性三个方面来评价超薄功能层沥青混合料不同方面性能的耐久性。采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和浸水车辙试验来评价沥青混合料的水稳定性;基于试验室自行研发的抗冲击性能设备对马歇尔试件进行冲击试验,对冲击后的试件进行冻融劈裂强度测试,与不冲击、不冻融试件劈裂强度的比值称为冲击冻融损伤度,作为评价指标;使用试验室自行研发的室内多参数加速磨耗设备MAAM（Multivariable Accelerated Abrasion Machine）对沥青混合料试件进行加速磨耗试验,并对不同磨耗次数的试件用摆式摩擦仪和步行式摩擦系数测试仪WFT（Walking Friction Tester）进行抗滑性能试验。基于寿命周期理论,对超薄功能层沥青混合料进行经济效益分析,并和Nova Chip超薄罩面进行对比。以建设初期材料和机械设备费用为研究对象,对不同的预防性养护措施进行直接效益分析;并对路面运营期内的间接经济成本进行分析,最后基于寿命周期理论,计算不同养护方案下的年度等额费用。