水泥混凝土路面是高等级路面的重要结构型式之一，具有使用寿命长、养护工作量小、能源消耗少、施工简便以及对交通等级和环境适应性强等优点。但是由于各种原因，我国早期修建的水泥混凝土路面使用寿命大大低于设计使用年限，断裂和脱空等早期病害十分普遍。针对半刚性基层水泥混凝土路面的基层冲刷问题和刚性基层水泥混凝土路面基层与面层之间的温度翘曲应力过大问题这一实际情况，指出水泥混凝土路面设置层间功能层的必要性。论文根据水泥混凝土路面基层使用状况的调查结果，分析了半刚性基层的冲刷损坏模式及其破坏过程，抗冲刷能力不足是路面破坏的主要原因。提出在水泥混凝土路面基层顶面设置层间沥青功能层，通过室内冲刷试验模拟半刚性基层冲刷破坏过程，对比有无沥青功能层的基层试件冲刷情况，得出层间沥青功能层可以提高半刚性基层抗冲刷能力。利用有限元计算软件ANSYS，建立刚性水泥混凝土路面模型，分别从荷载、温度梯度两个方面对设置功能层的水泥混凝土路面结构和不设功能层的水泥混凝土路面进行了有限元分析，在此基础上分析了沥青功能层的不同厚度、不同层间结合程度以及不同模量对水泥混凝土路面板受力的影响。结果表明，沥青功能层可以有效降低水泥混凝土路面板的温度翘曲应力:当水泥混凝土路面板和功能层层间摩擦系数为0.5时，荷载作用下的水泥混凝土路面板临界荷位处温度应力降低11.82%,荷载应力略微增大。通过对面层临界荷位处应力的分析，提出沥青功能层材料的设计方法。