近年来,随着交通荷载的不断提高、胎压的不断增加,沥青路面重载交通的车辙问题已成为主要问题。国内外研究表明,适当增加集料尺寸能提高路面的抗车辙能力,同时又不削弱其他方面的性能。本文参照国外的研究成果,对最大公称粒径大于等于37.5mm的超大粒径沥青混合料(SLSM)结构和性能进行研究。本文分析沥青混合料组成结构特性和强度构成机理,提出针对超大粒径沥青混合料(SLSM)的配合比设计方法,并对其体积特性、力学强度特性、路用性能、和技术经济分析进行了系统的研究。研究表明：通过级配设计可知,逐级填充法可以使超大粒径沥青混合料形成骨架密实结构；由成型方法的研究可知,不同成型方法对于超大粒径沥青混合料体积参数具有重要影响；由离散元分析可知,超大粒径沥青混合料强度与粒径大小有密切联系,并且随着粒径增大荷载传递路径愈发简单清晰；由路用性能研究可知,与普通大粒径沥青混合料相比,超大粒径沥青混合料高温稳定性能突出,低温及水稳定性能差别不大。由技术经济评价可知,与常用大粒径沥青混合料相比,超大粒径沥青混合料成本优势明显。同时本文在研究过程中,应用分形理论研究SLSM分维数与体积参数、路用性能之间的关系,提出定量的评价超大粒径沥青混合料的方法。