沥青路面和水泥混凝土路面经多年运行后，有相当一部分路面结构虽然完好，但存在抗滑性能和平整度差、噪声大等表面功能问题，这部分路面维修养护的重点是恢复其表面功能。从减少对路面标高的影响与节约资源的角度出发，使用沥青混合料进行超薄罩面不失为一种既合理又经济的维修养护方案。但我国目前对适应于超薄罩面的沥青混合料研究较少，已铺筑的超薄罩面大多直接采用国外技术，缺乏适合我国道路、交通、气候和环境的超薄罩面沥青混合料相关设计方法，因此，开展超薄罩面沥青混合料设计方法及改善措施研究，具有重要的工程价值和现实意义。本文从超薄功能层要解决的的路面表面功能缺陷出发，结合其特殊的受力特征，提出了超薄沥青功能层技术性能要求；基于层间剪切试验、构造深度试验、马歇尔稳定度试验和浸水分散试验，研究了设计空隙率与层间抗剪强度、构造深度、马歇尔稳定度和抗脱落性能之间的关系，得到了混合料各性能随设计空隙率变化规律，提出了超薄沥青功能层混合料最佳空隙率范围；采用正交试验设计法研究了不同筛孔通过率对混合料性能的影响，得到了既能满足表面功能要求，又能较好兼顾混合料其他性能要求的超薄沥青功能层混合料矿料级配范围；研究了SBS掺量、补强剂掺量及不同级配对超薄沥青功能层混合料高温性能、低温性能、水稳性能、抗剥落性能和耐久性能的影响，提出了超薄沥青功能层混合料路用性能改善措施。