随着国民经济的高速发展，我国交通呈现车速、交通流量增加，车辆大型化，重载超载比例日益增长及渠化交通等特点。目前，改善沥青路面的路用性能，延长路面的使用寿命和提高投资效益是各国交通部门所面临的重要课题。SMA、高性能沥青混凝土(Superpave)、改性沥青技术等在不断改进过程中得到了应用，而纤维沥青路面以其技术性能优良、施工简单、经济合理等特点受到人们的关注，具有广阔应用前景。本论文依托工程为湖北省随岳中高速公路建设项目。首先进行了随岳中高速公路面层原材料(集料、沥青、纤维)的物性分析和比选研究。其次，对比分析了AC、SMA、Superpave、PA(Porous Asphalt)等四种级配类型混合料配合比设计方法。在此基础上，着重提出了新的PA混合料设计方法及相关评价指标。通过掺加不同纤维(木质素纤维、聚酷纤维等)，对以上四种级配类型混合料性能进行了研究。在不同纤维种类、掺量下进行马歇尔试验，分析其内在变化规律；采用高温车辙试验仪，系统分析了纤维对不同类型沥青混合料高温稳定性等路用性能的影响；采用UTM万能试验系统，对使用改性和普通沥青的沥青混合料进行疲劳特性研究。研究结果表明：纤维的使用可以提高沥青混合料的综合性能，但针对不同级配类型沥青混合料，各纤维又表现出不同性价比；改性沥青的使用可以提高沥青混合料的疲劳寿命，但涉及沥青老化等实际路况因素的疲劳特性还需进一步研究。