铁尾矿砂的堆存对自然环境造成了严重污染,是我国急需解决的环境问题之一。若将铁尾矿砂合理应用于工程建设中,不但能解决铁尾矿砂带来的污染问题,同时也可以节省工程中天然材料,符合环保经济需求。目前,国内外学者对铁尾矿砂的二次利用研究主要集中在水泥混凝土材料和道路基层混合料两个方面,对铁尾矿砂应用于沥青面层的研究相对较少。水镁石纤维是一种氢氧镁石类纤维,已在增强水泥混凝土路面工程上得到一定程度的应用并取得了良好的效益,但在沥青路面上的应用研究相对较少。本论文基于张家口地区地域特点,结合原材料微观试验分析,研究了不同类型水镁石纤维-铁尾矿砂沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性、高温稳定性及整体黏结性能。根据试验所得结果,利用层次分析法优选出路用性能最好的水镁石纤维-铁尾矿砂沥青混合料,为铁尾矿砂与水镁石纤维在沥青路面的应用提出工程实践参考。主要研究结论如下:（1）张家口地区铁尾矿砂存在级配不良的缺点,使用前需进行合理掺配。相同级配下,铁尾矿砂中的SiO2含量比石灰岩石屑高35.89%,硬度和酸性更高,但比表面积相对较小,质地更加光滑。水镁石纤维中MgO与CaO占全部氧化物的69.04%,表面具有较强的碱活性,比表面积较大,有利于纤维吸附更多沥青。当铁尾矿砂作为集料使用时可添加水镁石纤维进行黏结性能补强。（2）随着铁尾矿砂含量的增加,沥青混合料的路用性能呈下降趋势。在实际工程中级配相同的铁尾矿砂替代石灰岩石屑细集料的质量百分数应控制在0%～30%以内。（3）加入质量百分数为0.3%、0.4%的水镁石纤维能提高铁尾矿砂沥青混合料的路用性能,因此实际工程中水镁石纤维掺量应控制在0%～0.4%以内。加入0.4%水镁石纤维后,30%铁尾矿砂沥青混合料的残留稳定度提升了7.29%,最大弯拉应变增大了20.21%,动稳定度提高了16.91%,飞散损失率下降了23.99%,4个指标均优于其他种类铁尾矿砂沥青混合料。（4）掺有0.3%或0.4%水镁石纤维的30%铁尾矿砂沥青混合料可替代普通沥青混合料用于道路建设中。