沥青混合料是由沥青结合料、集料、空隙三相构成的三相体,沥青混合料在使用性能上表现出的差异性的本质是沥青混合料三相在分布上的差异。所以对沥青混合料进行微、细观的研究尤为重要。本文是从沥青混合料集料级配出发,利用分形几何的基本理论,用数理理论描述了集料粒径分布的分形特征,介绍了集料级配分形维数的计算方法。通过对连续级配和间断级配的分形特征进行分析,得出连续级配具有一重分形,间断级配具有二重分形的特点。提出采用粗集料级配分形维数D。a和细集料级配分形维数Dfa作为描述沥青混合料集料级配分形特点的指标。把分形理论推广到级配计算中,推导出集料级配分形维数的计算公式,采用该计算公式不仅可计算连续级配,还可以计算间断级配。以级配的分形理论为基础,提出了AC级配、SMA级配级配上下限的Dca、Dfa值,采用分形级配理论计算公式可计算出满足我国规范要求的级配。本文分别对最大公称粒径为16mm密级配沥青混合料AC型和间断级配SMA型沥青混合料进行研究,分析集料级配分形维数与路用性能的关系。采用灰关联的分析方法,分析了Dfa、Dca对密级配沥青混合料AC、SMA型沥青混合料各项路用性能的影响程度,分别确定对混合料路用性能指标影响最主要的因素。通过Dca、Dfa与性能试验结果之间的回归分析,分别得到了满足最大公称粒径为16mm的密级配沥青混合料AC、SMA型沥青混合料各路用性能的Dca、Dfa建议范围。