针对现有沥青路面组合结构及施工工艺在高速公路发展中的局限性,通过室内试验研究,提出了一种具有强化使用性能的超薄细粒式沥青混合料表面功能层和具有抗车辙性能的大粒径沥青混合料(LSAM)承载力层组合的功能型大厚度沥青路面面层结构,系统地阐述了其设计思路、设计方法、路用性能及施工工艺。同时,依托陕西西禹高速公路大中修项目,将此路面结构进行了应用实践,推荐其加铺方案为2. 5 cm SMA-13+18 cm LSAM-30,并对施工后的路面状况进行了检测。研究结果表明,功能型大厚度沥青路面具有良好的高温抗剪性能、抗疲劳性能及层间粘结性能,现场检测指标均可满足规范要求,为功能型大厚度沥青路面结构的推广应用提供了理论参考。