纳米材料是一类新型材料，其微区尺寸在纳米级范围内，处于原子簇和宏观物体交界的过渡区域。　　本研究全面分析道路石油沥青和纳米粒子的组成结构和材料特性，从纳米材料和沥青的配伍性出发，分析纳米材料类型对沥青各项性能指标的影响。通过综合比选，最终确定出适合用于沥青改性的纳米材料。选取的纳米材料在宏观上能够与沥青良好相容，分散均匀，配伍性较好;其次，纳米材料在复合胶结体系中能够充分发挥特异的纳米性能，使改性沥青的各组分在物理和化学层次上有效充分结合，从而在微观结构上提升沥青的综合性能。　　同时，研发制备出一种新型的纳米材料/CPE复合改性沥青胶结料，通过大量试验和数据分析，提出纳米材料D/CPE复合改性沥青推荐材料配比及详细的制备工艺参数。试验结果表明复合改性沥青具有优异的高低温和抗老化性能。　　在纳米改性沥青的基础上，通过Superpave方法对其混合料进行配合比设计，并对其路用性能指标进行综合分析。研究表明:纳米改性沥青混合料和纳米/CPE复合改性沥青混合料高低温性能明显提高，抗水损害能力得到明显增强，且均能满足沥青路面施工技术要求。　　最后依托实际工程，提出纳米改性沥青路面施工工艺和具体的质量管理措施。通过此次课题研究，旨在为我国纳米改性沥青以及新材料、新技术、新工艺的发展带来一定的借鉴意义。