随着我国经济的快速发展，交通量的不断增加，我国的道路轴载日益严重，大量的水泥混凝土路面长期以来面临着超出设计载重的风险，出现了不同程度的破坏。因此，作为湘西交通枢纽的怀化市交通繁重，大量的水泥混凝土路面迫切需要改造甚至重建。而旧水泥混凝土路面改造工程中常常使用加铺沥青层的做法，这种方式简单易行，施工周期短，且改造后路面具有较好的使用性能，是一种行之有效的旧水泥路面改造方法。但是经这种改造方式之后的路面极易出现反射裂缝，从而很大程度的减少道路的使用寿命。目前，沥青加铺层极易出现反射裂缝的问题还没有完善的解决方案，加铺沥青层改造旧水泥混凝土路的设计方法还未及成熟。本文在前人研究的基础上，对考虑反射裂缝的旧水泥混凝土路面上沥青加铺层设计方法进行了进一步探索和研究。旧水泥混凝土路加铺沥青层设计其相关因素很多，首先与旧水泥路面的使用性能、结构性能等调查指标有关，以及对复合式路面结构的合理的力学分析、结构组成和材料参数以及反射裂缝的防治措施也密切相关。本文以“怀化市二环线”旧路改造工程为对象，主要研究了旧水泥路面的检测评定及旧水泥路面的损坏处治措施，反射裂缝的产生机理与预防措施，对加铺后路面结构建立了有限元模型，利用三维有限元方法分析计算了荷载作用下的沥青加铺层力学响应情况，并结合国内外已有经验成果对加铺层进行了结构设计，并进行了改性沥青SMA的配合比设计以及材料试验性能研究。