针对高铁轨道-沥青混凝土结构-基床界面特性、温度和列车荷载耦合作用下沥青混凝土封闭结构性能演变规律及服役安全评估理论等开展研究，厘清了沥青混凝土耐久性与结构安全服役的概念、范畴与内涵外延，系统梳理了铁路沥青混凝土结构设计、界面安全特性、温度与列车荷载下结构疲劳等方面的安全评估方法；提出了以“服役感知、状态诊断、失效预测”为核心的高速铁路沥青混凝土防水封闭结构的服役安全评估理论；结合前期仿真计算、原位模型试验等综合研究手段，揭示了沥青混凝土防水封闭结构底层弯拉损伤、材料低温开裂和表层被动拉伸破坏三种破坏模式，建立了以疲劳伤损度、低温开裂指数、被动拉伸允许作用次数为核心指标的结构安全服役指标体系及其验算方法；结合马歇尔稳定度、劈裂、半圆弯拉及微观结构CT扫描等试验，构建了沥青混凝土防水封闭结构的冻融损伤演化模型，通过对比发现四种铁路沥青混凝土的冻融损伤演化模型的预测值与实测值之间的判定系数均接近0.99，表明模型精度高，且模型能较好地区分不同类型铁路沥青混凝土的内部冻融损伤演化行为。