随着交通运输事业的高速发展，我国道路已由“建设为主、养护为辅”跨入了“建养并重”的时代。纤维沥青碎石表层作为一种预防性养护技术，以其防水、抗裂、抗滑、耐磨等优良的路用性能和先进的施工工艺、快捷的施工速度，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。目前在公路沥青路面施工技术规范中，针对纤维沥青碎石表层材料特性、配合比设计、性能评价、施工工艺、质量管理等方面均没有具体的方法和技术要求。配合比设计仍然基于传统的经验法，施工过程中选取的材料用量范围较大，且有待对国外的技术标准和经验适应性进行验证，因此，对纤维沥青碎石表层应用技术进行系统研究具有较强的实用意义。首先，本文分析了纤维、沥青和碎石之间的相互作用机理及强度形成机理，确定影响纤维沥青碎石表层强度形成的重要技术参数。同时，从裂缝的种类、产生原因和裂缝扩展的形式出发，分析纤维沥青碎石表层的阻裂机理。其次，采用拉拔试验仪和自主开发的正压扭剪试验仪，评价纤维沥青碎石表层的层间抗拉、抗剪性能，结合正交试验分析层间抗拉、抗剪性能的影响因素。同时，提出以层间抗拉强度和抗剪强度为指标的设计方法，应用Origin软件对不同材料用量组合下的抗拉、抗剪强度进行回归，通过回归模型的反算得出最佳碎石、沥青撒（洒）布量的范围。再次，基于汉堡车辙仪提出评价纤维沥青碎石表层抗裂性能的往返轮载试验方法及指标；同时，进行了纤维沥青碎石表层、同步碎石表层和微表处等不同养护方式抗裂效果对比分析。利用汉堡车辙试验仪对比分析了不同养护方式的高温和抗水损害能力。最后，根据罩面后路面结构的衰变规律建立加铺层结构的寿命衰变模型，利用不同养护方式间的疲劳寿命比K，对材料影响系数进行修正，预估了三种养护方式PCI衰减致70时的使用寿命。并且，采用“等效年度费用法”对三种养护方式进行了经济效益分析，发现纤维沥青碎石表层具有良好的经济效益。