以青海省海西州干旱寒冷地区国道GZ215线实地调查与收集的资料为基础,对干旱寒冷地区沥青路面病害的成因及机理进行分析。针对干旱寒冷地区沥青路面病害成因对面层沥青混合料进行优化设计及路用性能试验。选择当地广泛应用的悬浮密实型沥青混合料AC-13的三种级配作为研究对象,结合其气候特征,对沥青混合料马歇尔设计方法中成型温度、沥青用量的确定方法进行了优化设计,以低温抗裂性能作为设计重点,探讨了不同成型温度对于沥青混合料性能的影响,得出干旱寒冷地区沥青混合料适宜的成型温度区间为165～155℃,低温控制临界温度为145℃,在马歇尔设计方法中引入了低温性能指标,并提出相应的最佳沥青用量的确定方法。干旱寒冷地区紫外线光照强烈,沥青混合料老化现象严重。为此,本文分别对短期老化和长期老化后的沥青混合料进行了低温弯曲蠕变与低温弯曲试验研究,分析不同老化状态对沥青混合料低温抗裂性能的影响。结果表明,长期老化对沥青混合料的低温抗裂性能影响较大,综合各项指标发现,沥青混合料低温弯曲破坏而产生的应变能密度的临界值的衰减速率可作为老化后沥青混合料低温抗裂性能的评价指标。最后,总结了干旱寒冷地区沥青混合料的设计原则及设计流程,推荐了优化后的马歇尔设计方法中的各种指标的建议值。