随着经济的发展,全国汽车的保有量不断增加,道路的交通流量不断增大,普通沥青混合料已难以满足沥青路面长期服役的要求。为改善沥青路面的力学性能及使用年限,本文提出复掺硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料进行增强。并以硅藻土掺量、玄武岩纤维掺量、油石比为试验因素设计了L₁₆（4³）正交试验,以毛体积相对密度γ_f、空隙率VV、沥青饱和度VFA、60℃稳定度MS、以及-10℃劈裂强度R_T为评价指标,借助灰色关联度分析算法确定了硅藻土和玄武岩纤维在沥青混合料中的最佳掺量以及最佳油石比。随后,利用车辙试验,单轴压缩蠕变试验、低温小梁弯曲试验、低温间接拉伸试验、马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂试验等检验了硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料路用性能的改善效果,并借助SEM分析了硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料的增强机理;通过不同温度压缩试验和间接拉伸试验分析了复合改性沥青混合料力学性能随温度的变化趋势。同时,为表征硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料黏弹性能影响效果的显著性,本文利用不同温度蠕变试验、黏弹性力学理论、卷积积分等获取复合增强沥青混合料的蠕变柔量和松弛模量等参数,并对比分析了硅藻土和玄武岩纤维对沥青混合料黏弹响应的改善效果;最后,通过ABAQUS有限元软件仿真分析了硅藻土和玄武岩纤维的掺入对沥青路面的车辙变形特性以及各层层底弯拉应力的影响。研究结果表明,当硅藻土掺量为14%,玄武岩纤维掺量为0.32%,油石比为5.45%时,复合增强沥青混合料的体积和性能指标最优;并且硅藻土和玄武岩纤维的掺入能够较好地改善沥青混合料的各方面路用性能;而且复掺硅藻土和玄武岩纤维可以显著改善沥青混合料的蠕变和应力松弛性能,提高沥青混合料抗永久变形能力和抗温缩开裂的能力;ABAQUS有限元软件仿真结果显示复掺硅藻土和玄武岩纤维沥青路面具有优异的抗弯拉破坏能力。本文研究能够为硅藻土和玄武岩纤维在实际工程应用提供参考。