目前,我国大量水泥混凝土路面面临着急需改造的问题。由于沥青面层能提供优良的路面功能性性能,而且加铺沥青层能充分利用旧路面结构强度,施工周期短,使加铺沥青层方案受到广泛应用。然而,由于选择加铺层结构、材料的盲目性大,加铺层设计方法不完善以及缺乏成熟的施工技术等原因,导致加铺改造措施达不到预期的效果。因此,深入研究加铺层设计理念、材料与结构组合,具有重大的现实意义。本文通过理论计算论证了潭耒高速拟定的加铺方案,得到水泥混凝土板的综合疲劳应力为3.0MPa,小于它的弯拉强度标准值。基于潭耒高速路面调查数据,建立了路面结构有限元分析模型,以此计算沥青加铺层在标准轴载作用下的应力及变形,研究合理的沥青加铺层结构方案。结果表明,在直接加铺沥青层的情况下,加铺厚度应该要达到30cm,而在设置了大粒径沥青混合料抗裂层的情况下,加铺总厚度可以减小到18cm。在相同的总加铺厚度条件下,设置抗裂层后,加铺层的最大剪应力减小了3.7%,加铺层层底拉应力减小了 31.2%,说明抗裂层能有效改善加铺层的受力状况。因此,在对旧水泥路面进行沥青层加铺改造时,应根据旧路结构强度,采取有效的抗反射裂缝及补强措施,减小沥青层的加铺厚度,以取得更好的结构性能和经济效益。除此之外,本文还对掺玄武岩纤维大粒径沥青混合料的配合比及抗裂性能进行了试验研究,结果表明是它一种很好的抗裂层材料。