在我国高速公路的发展建设中,沥青路面以其优良的路用性能而备受青睐。与此同时,SMA混合料也被广泛应用于高速公路的上面层,能有效地提高行车舒适度,改善路用性能。但随着经济的发展,交通量不断增长,现有的路面已经开始出现了早期损害现象,如开裂、车辙等,这不仅会缩短路面寿命,还会影响行车安全。普遍认为,集料的级配会对SMA混合料的路用性能产生重大影响,所以很多学者试图从级配设计角度去分析和解决上述问题。本文针对传统的设计方法不能将混合料内部的空隙鲜明的表达出来,也不能有效地将级配特征与路用性能建立联系的缺陷,应用分形理论提出了 SMA-16混合料设计方法。具体工作内容如下:(1)设计SMA-16混合料并进行高、低温和水稳定性试验;通过路用性能优良的级配,建立了 SMA-16混合料的路用性能的分形预测模型,经过模型比选,推荐出路用性能的预测模型。(2)应用分形理论建立了 SMA-16混合料的分形空隙结构模型以及常规体积指标与分形体积指标的相关模型。(3)初步提出了满足路用性能和体积指标要求的粗、细集料分形维数范围。(4)提出了基于分形理论的SMA-16混合料设计方法。选择满足路用性能和体积指标要求的粗、细集料分形维数设计级配,通过建立的路用性能预测模型进行性能预测,利用分形体积预测模型进行级配检验,并进行实验验证,从而得到满足性能要求的良好级配。本文提出了基于分形理论的SMA-16混合料的设计方法,可为SMA-16混合料设计及工程应用提供参考。