针对高速公路改扩建工程旧路材料，在加速加载足尺试验0~120万次的条件下，对旧路沥青面层芯样进行重复荷载蠕变试验和半圆弯曲试验，对旧路基层芯样进行回弹模量试验、无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验。结果表明，随着加载次数的增加，相对于加载前，旧路沥青面层的蠕变次数呈下降趋势，蠕变次数指数则有增有减；在相同加载次数下对加铺层、上面层、中面层、下面层分别取芯，同一结构层芯样的半圆弯曲试验应变能释放速率波动明显。随着加载次数的增加，旧路上基层的回弹模量总体呈现上升趋势，下基层的回弹模量总体处于稳定状态；旧路基层的无侧限抗压强度出现一定波动，加载80万次时无侧限抗压强度达到最高，120万次时出现下降；旧路基层的劈裂强度出现一定波动。经过120万次的加速加载足尺试验，该高速公路改扩建工程旧路沥青面层的高温性能与抗裂性能及基层的力学性能总体处于稳定状态，扩建后的试验车道在低荷载情况下满足路用性能要求。