沥青路面在我国高等级道路中占有很大的比重。由于各种材料设计方法的产生,各设计方法下的室内试验方法不同,从而在设计参数上也存在差异。本课题针对目前沥青路面设计过程中结构设计和材料设计相脱节问题,以沥青混合料AC13、AC20、AC25为研究对象,系统研究总结不同设计方法(马歇尔方法、Superpave方法、GTM方法)设计的沥青混合料路用性能、力学参数及适用条件,完善材料设计参数,据此根据沥青路面层位分工分析方法,并提出沥青路面结构设计和材料设计一体化的沥青路面设计方法。首先,论文对马歇尔方法、Superpave方法、GTM方法的设计理念进行了对比分析;在实际工程中的应用性和优越性进行了对比。其次,通过室内试验研究,得出三种试验方法下的各项体积参数和性能参数。对试验结果进行了分析总结,并对差异性的原因进行了分析。在高温稳定性和抗水损害方面GTM设计方法优于Superpave和马歇尔方法,Superpave优于马歇尔方法;在抗疲劳性能方面,Superpave要高于GTM和马歇尔,GTM高于马歇尔。然后,利用计算机软件分析沥青路面结构中各项应力的分布范围,得出路面各层中的性能性关键性指标。沥青路面上面层主要以抗滑性、抗水损害性为主;中面层为主抗车辙区;下面层在沥青面层与基层完全连续时,能较好地传递内部应力,在沥青面层与基层部分连续时,下面层为主抗疲劳区,同时兼顾抗车辙性能。最后,将试验结果同沥青路面层位分工分析结果结合,实现路面结构设计和材料设计的一体化。