高温车辙和耐久性不足对沥青路面的破坏已成为当今世界各国公路建设的一个重要问题。大粒径透水性沥青混合料(LSPM)具有良好的抵抗反射裂缝和抗车辙能力,可有效解决以上问题。参考国外研究成果,本文对大粒径透水性沥青混合料的配合比设计方法和路用性能进行了研究,主要成果包括:分析探讨了大粒径透水性沥青混合料的组成结构和强度的主要影响因素。由于粗集料形成了完整的骨架嵌挤结构,具有较高的模量和抵抗变形能力,可以抵抗较大的塑性和剪切变形;集料级配和公称最大集料粒径、沥青针入度、软化点、粘度、含油量及沥青混合料均匀性均对沥青混合料的强度产生影响。通过对NCHRP386法与贝雷法级配设计进行对比,分析两种级配状态与混合料体积指标,得到了LPSM的级配设计方法以及能够满足使用要求的推荐级配范围。采用大马歇尔沥青混合料设计法和旋转压实体积设计法对大粒径沥青混合料进行对比设计。采用旋转压实仪法可以得到较高的压实密度,但考虑目前国内的实际情况仍以大马歇尔法为主,在设计时需要对两种方法进行对比,以确定最终的设计方法。研究了大粒径沥青混合料的高温稳定性,车辙试验结果表明LSPM抗车辙能力远大于普通沥青混合料抗车辙能力,集料级配对车辙起决定性作用,形成骨架嵌挤结构是LSPM具有良好的高温稳定性的关键。采用浸水大马歇尔试验和冻融劈裂试验方法来评价分析大粒径沥青混合料的水稳定性,结果表明大粒径沥青混合料具有较好的抗水损害能力。