本文选用沥青表面SMA-13作为研究对象,分别添加三种纤维一矿物纤维、JRS颗粒状和絮状纤维,通过对三种纤维沥青混合料综合性能对比,选择对路用性能改善效果最优的纤维及其最佳纤维掺量,为后期设计和施工提供一定的参考。通过对不同掺量下的纤维SMA-13沥青混合料进行马歇尔试验,分别得出三种纤维不同掺量时的最佳油石比,并建立不同掺量下纤维与油石比、稳定度、和空隙率等指标之间的关系。通过对矿物纤维、JRS絮状木质纤维和JRS颗粒状木质纤维SMA-13沥青混合料进行高温车辙试验、浸水马歇尔试验和低温小梁弯曲试验,确定三种纤维在SMA-13沥青混合料中的最佳掺量分别为0.4%、0.3%和0.35%,并进行了三种纤维沥青混合料在高温抗车辙、水温定性、低温抗裂性能间的比较与分析。通过电镜扫描试验,对三种不同纤维的内部结构图像进行分析,并比较了三种纤维在SMA-13沥青混合料中的分散、分布情况,及纤维空间网络结构对阻碍裂缝发展的机理进行了分析。同时还比较了不同掺量下的纤维在沥青混合料内部的分散效果,其中矿物纤维的分散效果最好,并基于复合材料理论对影响混合料路用性能的因素作进一步的解释。对三种纤维沥青混合料在其对应的最佳纤维掺量下,进行了不同应力比和不同加载频率下的四点弯曲疲劳试验;用回归分析得出不同试验条件下不同纤维混合料的单双对数疲劳方程,分析不同因素对SMA-13疲劳性能的影响,并结合三种纤维对混合料的加筋特点,综合分析纤维混合料的抗疲劳作用机理。