我国的沥青路面设计方法为我国的道路建设作出了重要贡献，但随着我国经济的进一步发展、交通量的增加和轴载的增重，这种半理论半经验的设计方法存在的问题也越来越突出。我国现行设计方法以静态参数为主，且没有充分考虑环境因素的影响，这些与路面在使用过程中实际作用状态不相符。本研究从沥青路面各层材料动态模量对路面性能的影响入手，考虑环境因素，建立了基于路面使用性能的多指标沥青路面的设计方法。本次研究通过对直道路基粘性土的室内模量试验、CBR试验得到了动态模量与CBR间的关系、动静模量关系，并分析了沥青路面土基动态模量季节变化对路面设计指标的影响。通过利用KENLAYER程序，计算了两种典型路面结构碎石层的动态模量，分析了影响粒料层动态模量因素，并从理论上分析了粒料层模量季节性变化对弯沉和面层底部拉应力影响。参照国外ASTM实验方法，采用动静三轴试验系统对不同的温度和频率下三种典型的沥青混合料进行动态模量试验。分析了动态模量的影响因素，并得到了粗、中、细三种典型的沥青混合料的动态模量主曲线族，可简便地得到不同温度或频率下的动态模量值。最后，以南方某典型的沥青路面结构为例，参照国外的设计方法，根据已研究得到的各结构层动态模量，考虑其环境因素的影响，计算得到了设计年限内该沥青路面的疲劳裂缝率和车辙量。并提出了爬坡路段的路面结构设计方法，为我国沥青路面设计的改进提供参考。