目前我国公路和市政道路已大量进入养护期，而微表处作为一种常用的预防性养护技术在国内外得到了大量的应用，但同时也暴露出一些问题，其中包括微表处室内配合比设计时湿轮磨耗值、宽度变形率等常规技术指标满足规范要求，但在施工后出现被迅速磨光、出现车辙、脱皮等问题。这是由于微表处室内配合比设计经验性较强，长期性能未得到验证造成的。为了延长微表处的使用寿命，解决微表处施工后出现的多种问题，本文在现有微表处配合比设计方法的基础上，总结分析了国内外专家学者对沥青混合料长期抗滑性能和抗车辙性能的评价方法，使用加速加载试验和长期高温试验来评价微表处的长期性能，提出了基于长期性能的微表处配合比设计方法，使用该方法研究了级配、改性乳化沥青、橡胶粉对微表处性能的影响，并通过新型斜剪试验对微表处混合料的抗剪性能进行了研究。
　　本文先总结分析了专家学者对微表处级配的研究成果，使用SBR改性乳化沥青对4种不同7mm筛孔通过率的MS-3型微表处进行了工作性能、路用性能和长期性能的研究，并优选出了一种耐磨型级配，研究发现：在相同条件下，MS-3型微表处随7mm筛孔通过率的减小，其可拌和时间和稠度增加，粘聚力变小；耐磨性和抗水损害性能增强，但抗车辙性能下降；长期抗滑性能和长期耐磨性能增强，但长期高温性能下降。为使微表处级配兼具良好的耐磨性和抗车辙性能，本文推荐7mm筛孔的通过率宜在80%~95%的范围内。
　　在优选出级配的基础上，本文使用SBR改性乳化沥青、SBS改性乳化沥青和水环氧改性乳化沥青进行了微表处路用性能和长期性能的对比研究，研究发现水环氧改性乳化沥青微表处的综合性能更优。在现有橡胶粉微表处的研究基础上，本文对60目橡胶粉，掺量分别为0%、2%、3%和4%的橡胶粉微表处进行了研究，研究发现在相同条件下，微表处混合料内橡胶粉的加入会使其耐磨性能、抗水损害性能、长期高温性能、长期抗滑、长期耐磨性能下降，且掺量越高，性能下降幅度越大，因此建议不宜单掺橡胶粉来达到微表处降噪的目的。通过对不同级配、改性乳化沥青、橡胶粉掺量的微表处混合料的加速加载和长期高温试验结果的对比分析，本文推荐按加速加载5万次后摆值不小于55，构造深度不小于0.45mm来控制微表处的长期抗滑性能；按质量损失不大于1.0%来控制微表处的长期耐磨性能；按荷载作用5000次后车辙深度不大于5mm来控制微表处的长期高温性能。
　　本文最后通过一种新型斜剪试验研究了微表处混合料的抗剪切性能，研究发现在低温环境下，微表处的剪切破坏形式主要为层间剪切破坏，在高温环境下，微表处的剪切破坏形式主要为自身剪切破坏。当原路面表面粗糙、具有较大的摩擦系数时，撒布粘层油对层间抗剪强度的增加贡献不大，而原路面有泥土污染时，会影响微表处和原路面的粘附性，从而降低微表处的层间抗剪强度，水的浸泡也会使微表处的层间抗剪强度降低。