随着我国经济建设的发展,公路交通运输事业也随之迅猛发展。许多国道和省干道交通量不但超出预计的增长率,而且重载车辆超载超限现象十分普遍,因此许多国道、省道干线公路上的现有水泥混凝土路面已不能适应迅猛增长的大交通量和重载作用,造成不同程度的破坏,缩短了现有水泥混凝土路面的使用寿命和服务质量。因此有必要研究适应目前交通要求的重载条件下现有水泥混凝土路面结构增强和相应的排水防护措施。本论文针对江西多雨地区的特点,以国道320太平桥至上饶段的部分破损路面为研究对象,通过对交通状况、交通组成及现有水泥混凝土路面破损状况的调查,进行了重载作用下水泥混凝土路面结构补强优化和排水设计的研究,得到了以下结论。1、运用注浆技术原理、室内注浆材料性能试验以及K531+400～K531+795试验路段的现场注浆试验,研究确定了针对本路段注浆浆液的比例;确定了注浆措施对修补旧水泥混凝土面板板底脱空的效果是明显的,并修筑了实体工程。2、通过大量室内实验以及K542+500～K543+500试验路段,研究得出了上下层铺式钢纤维混凝土极大的提高了面板的极限荷载和疲劳使用寿命,而它的级配、水灰比、水泥用量和施工工艺都与普通水泥混凝土一致,而用钢量是普通钢纤维水泥混凝土用钢量的四分之一,其施工便利性和费用的节省上都是普通钢纤维水泥混凝土无法相比的,因此可以在增加少量费用的前提下获得优良的高强度低钢纤维用量的水泥混凝土面层。3、采用路面结构内部排水层、边缘排水系统及半刚性透水混凝土性能试验,研究得出了半刚性透水混凝土的级配范围和组成设计流程,并从试验路段的雨天观测中观察到有雨水从排水管中流出,取得了排水性能良好的路面结构形式。另外由于江西省的经济尚不发达,本次研究对于路面情况较好的路段、路面极差路段和一般性路段三种不同损坏状况,经过经济性评价提出了不同的罩面技术和施工工艺。本论文的研究数据对于我国南方多雨地区的水泥混凝土路面的改善和增强有实际应用价值,提供了丰富的技术参数、工程应用方案。希望能在多雨和重交通量地区的老路修缮中提供帮助。