高温车辙与疲劳开裂是沥青路面的典型病害形式,严重影响公路的服役水平。纤维的加入能有效地改善沥青混合料的性能,其中玄武岩纤维因其优异的力学性能以及与沥青混合料良好的相容性而得到广泛关注。然而,玄武岩纤维对不同级配沥青混合料高温性能、疲劳性能的改善效果和评价指标尚未得到系统地研究。故本文拟采用不同的高温性能试验方法、不同控制模式下的四点弯曲疲劳试验对玄武岩纤维沥青混合料的相关性能进行研究。首先,对SMA-13、Superpave-20、Superpave-25这三种级配的沥青混合料分别采用马歇尔试验及旋转压实试验进行配合比设计,确定其矿料级配及最佳油石比,玄武岩纤维的规格和掺量根据前期试验结果确定。其次,采用车辙试验、单轴贯入试验、动态模量试验和动态蠕变试验研究了玄武岩纤维的掺加对沥青混合料高温性能的影响。结果表明,玄武岩纤维可大幅提高各级配沥青混合料的高温性能;并且通过不同测试方法所得测试指标均之间建立数学关系,表明不同测试指标之间具有较好的相关性,可为人们多角度认识玄武岩纤维对沥青混合料性能的改善提高依据。然后,分别采用应力和应变两种控制模式下的四点弯曲疲劳试验,研究了玄武岩纤维对沥青混合料疲劳性能的影响。基于现象学理论分析表明,玄武岩纤维对沥青混合料疲劳次数的提高在应力、应变两种控制模式下的试验结果是一致的,且疲劳寿命与应力、应变水平在半对数坐标下呈现线性关系;基于能量耗散理论分析表明,在应力、应变两种控制模式下,玄武岩纤维能很好地提高沥青混合料的累积耗散能,其累积耗散能与疲劳寿命在双对数坐标下呈线性关系,但两种控制模式下的拟合系数无法统一。最后,采用耗散能变化率对玄武岩纤维沥青混合料疲劳性能的衰变特性进行了分析。结果表明,在应力、应变两种控制模式下,玄武岩纤维沥青混合料耗散能变化率稳定值的变化规律一致,但该现象与工程实践结果不一致,说明该方法评价玄武岩沥青混合料的疲劳性能有待商榷;此外,在应变控制模式下,由于玄武岩纤维沥青混合料劲度模量达到初始值的50%时,尚未达到其破坏阶段,采用沥青混合料劲度模量下降50%时对应的加载循环次数作为玄武岩纤维沥青混合料疲劳寿命的指标有待商榷。