我国很多经济发达地区的公路建设已经进入养护改造期,加之沥青路面的早期损坏较为严重,为了改善路面服务状况、节省养护成本,亟需一种行之有效的养护措施。由小粒径沥青混合料成型的薄层沥青罩面可用来防止性能正在衰减的路面继续恶化,改善路面平整度,恢复路表面的抗滑阻力,对原路面也有一定的补强作用,是路面预防性养护的有效手段之一。不仅如此,小粒径沥青混合料亦可作为旧路改造的应力缓解层或新建道路的表面磨耗层。因此,近年来在道路工程中得到广泛应用。本文首先借助加州承载比试验,通过对干混集料承载力的分析来确定小粒径混合料分界筛孔尺寸。接下来在充分分析、借鉴现有级配和配合比设计方法的基础上,研究适用于修复路表变形、控制路表开裂和恢复路表抗滑性能的小粒径沥青混合料材料组成设计方法,并提出相应的配合比关键控制指标,并且开展相关室内基本性能试验和材料特性验证试验。在分析三种沥青混合料适用性及旋转压实特性的基础上,研究不同类型的小粒径混合料施工工艺。最后开展薄层罩面材料成本核算及经济效益分析。研究表明,本文中设计的小粒径沥青混合料可作为不同病害路面养护的薄层罩面材料,是一种“多功能、多用途”的混合料；其良好的使用功能保证了预防性养护的效果,宽广的适用范围为其广泛应用奠定了基础。对小粒径沥青混合料施工工艺的探讨和经济效益的分析,为其推广应用及相关技术开发提供了参考。