首先详细阐述了钢纤维混凝土的增强机理,结合钢纤维在实际路面下的受力状况,深刻分析了纵向拉伸应力作用下纤维与基体间应力传递机理,使纤维在基体中由一个抽象模糊的受力过程变得清晰直观,为具体分析钢纤维的应力分布和路面的结构设计提供了提供了很好的理论依据。由于钢纤维在混凝土中的分布和取向对其力学性能有着重要影响,建议在工程实践中必须考虑钢纤维的重力效应的影响。其次,运用正交设计试验方法,确定了适合于隧道路面的钢纤维混凝土配合比,由试验得出在考核钢纤维混凝土的性能指标中,除了抗压、抗折强度,尝试将韧性作为一个指标纳入到性能考核体系中。再次,对隧道钢纤维混凝土路面结构设计及接缝设计进行了研究,利用三维有限元分析软件ANSYS对两种不同类型路面不同传力杆间距进行模拟计算,模拟结果和路面建成后的现场检测结果证实了在钢纤维混凝土路面中传力杆间距按80cm设置的可行性。最后,将钢纤维混凝土用于广东某高速公路6座隧道路面,检测结果表明钢纤维混凝土路面具有良好的力学性能,尤其是对于接缝的处理非常行之有效。因此,在隧道路面结构设计中采用钢纤维混凝土材料,不仅能够有效减少各种裂缝,推迟裂缝出现时间,延长结构的使用寿命,而且能够加强路面结构的连接强度,扩大路面缩缝间距,从而提高整体结构的安全性、经济性及舒适性,具有普通混凝土路面无可比拟的经济效益和社会效益。