我国在上世纪末大量修建的水泥混凝土路面，目前大多处于养护维修期。旧水泥混凝土路面加铺沥青层这一复合式路面结构，既可以发挥原有混凝土路面的强度优势，又能充分利用沥青路面的整体性和舒适性，是旧水泥混凝土路面改造的良好途径。但是，这种复合式路面结构容易出现反射裂缝，严重影响了路面美观性，缩短了路面服务寿命，成为制约其应用的一大难题。大量研究表明，应力吸收层在抑制反射裂缝的产生和发展方面具有不同于一般防裂措施的优越性。因此，本文在分析反射裂缝的处治措施、作用效果及存在的问题的基础上，重点对橡胶沥青封层防治反射裂缝的机理、结构特性、材料组成及抗裂性能进行了深入研究。首先，本文分析了反射裂缝产生及发展机理，结合应力吸收层防治反射裂缝的原理，提出应力吸收层的功能要求，并利用ABUQUS有限元分析模量、厚度等影响因素对橡胶沥青封层加铺结构的受力响应，确定合理的材料参数取值范围。其次，通过分析应力吸收层与普通沥青混合料的功能差异，研究了应力吸收层结合料的材料特性。针对封层容易出现的粘结不牢或层间滑移等问题，提出以界面抗剪强度作为封层材料的设计指标。通过分析其沥青种类、沥青用量及碎石撒布量等参数对其抗剪强度的影响，回归并建立抗剪强度预测模型，总结并提出基于层间抗剪强度的封层材料组成设计方法。再次，采用汉堡车辙仪模拟分析橡胶沥青封层加铺复合结构的疲劳抗裂性能，研究水分和温度各自对复合路面结构疲劳寿命的影响规律，验证橡胶沥青封层防治反射裂缝的性能及对路面疲劳寿命的改善效果，为橡胶沥青封层的地域性铺设提供参考。最后，通过实体工程铺筑和性能观测，验证本文所提出的封层设计方法，并总结橡胶沥青封层的施工工艺，分析其防治反射裂缝的效果。