施工变异性会导致沥青路面材料性能产生偏离，可能引发多种早期病害，影响道路的使用性能和服务水平，降低道路的服役寿命。为分析道路施工的变异性及其对道路使用性能的影响，本文分析了沥青路面施工时，沥青指标、矿料级配、沥青含量及空隙率等主要控制参数变异性范围及概率分布，进而运用误差传递原理和蒙特卡洛分析了沥青混合料动态模量，并分析了沥青面层厚度的变异性。最后通过蒙特卡洛模拟分析了粘土、粉土和砂土中稠度和压实度变异性对土基回弹模量的影响。调研分析了沥青针入度、软化点、延度、沥青含量、矿料级配、空隙率和面层厚度等沥青路面施工主要控制参数测量值的概率分布特性，研究表明，沥青路面施工主要控制参数值大多服从正态分布，但各参数的变异性相差较大。其中，沥青针入度、软化点和沥青含量的变异性较小，沥青延度的变异性较大，矿料级配的变异性随着筛孔尺寸的减小而增大，而空隙率、沥青面层厚度的变异性则随着层位上升而降低。根据沥青针入度、矿料级配、空隙率和沥青含量等面层施工主控参数值的概率分布特性和变异性范围，利用Witczak沥青混合料动态模量的预测模型，并采用误差传递公式和蒙特卡洛方法分析了沥青针入度、矿料级配、空隙率和沥青含量对沥青混合料动态模量变异性的影响。结果表明，蒙特卡洛方法的分析效果更接近实际情况。其中，4.75mm筛孔通过率、空隙率和针入度等三项指标的变异性对沥青混合料的动态模量变异性的影响较大，其次为0.075mm筛孔通过率和沥青含量的变异性；19mm筛孔通过率变异性对动态模量的变异性也有影响，但其影响程度与筛余百分率有关，对于19mm筛孔筛余百分率较小的细粒式和中粒式沥青混凝土，其变异性对模量变异性的影响很小。根据压实度、稠度、塑性指数等土基施工主控参数值的概率分布特性和变异性范围，建立了粘土、粉土和砂土等三类的土基回弹模量预测模型，并采用蒙特卡洛方法分析了三种土基压实度、稠度变异性对土基回弹模量变异性的影响。结果表明，粘土和粉土中，稠度变异性的影响较压实度的影响高很多，而砂土中稠度变异性的影响较低，而且比压实度变异性的影响还要低一些。