1. 研究目的与意义
随着交通事业的迅速发展，水泥混凝土路面由于其强度高、刚度大、稳定性好、造价低等特点被广泛运用，成为高等级公路主要的路面结构型式之一。根据交通部公路司公布的统计资料，截止到2012年底，我国公路水泥混凝土路面总里程为178.2万公里，每年在建里程已经超过1. 5万公里，且呈逐年递增之势，我国已是世界上水泥混凝土路面拥有里程最多的国家。水泥混凝土路面的迅猛发展，极大地促进了公路交通事业的蓬勃发展，提高了我国公路路面质量，增强了公路的抗灾能力，改善了公路行车条件，提高了客货运输效益，带来了巨大的社会效益和经济效益。
然而，我国水泥混凝土路面交通情况、技术状况和养护以及使用状况，仍存在不少问题。如一些早期修建的水泥混凝土路面大都到了或接近其使用年限，以至于出现结构性破坏或功能性缺陷，严重影响了公路使用质量，使得养护工作越来越重，养护费用逐年增加，有些甚至到了急需改造阶段。由于水泥路面需要设置各种接缝，平顺性和表面抗滑性能较差，严重影响了道路的服务品质及行驶安全。且近年来随着经济的发展，道路的交通量和汽车载重量急剧增加，对路面结构损坏也日益加重，越来越多的旧水泥混凝土路面出现了不同程度的病害：结构承载力不足，行车舒适性差，车速难以提高，如何修复处理这些道路成为了当务之急。为了节约工程投资，有效利用旧水泥混凝土路面，改善其使用性能，在原旧水泥路面上设计沥青混凝土层及防水粘结层，以此提高水泥路面的行车舒适性和安全性。
本文通过选取典型水泥路面路段，分析加铺沥青面层厚度、模量等参数变化对路面弯沉、层底应力等的影响，设计合理的路面结构组合形式和厚度，提出施工质量控制方案；对于反射裂缝，根据接缝处沥青加铺层层底的受力状态，设计合理的反射裂缝防治方案，并对沥青加铺层和反射裂缝防治方法施工过程质量控制提出相应的要求，确保工程质量、降低工程造价。采取相应的加固措施和施工工艺，改善路面的受力状态，避免沥青加铺层在旧水泥路面接缝处出现反射裂缝，影响路面的使用寿命。
2. 国内外研究现状分析
随着我国交通运输业迅速发展，交通量日益增加和车辆荷载不断增大，许多早期建设的水泥混凝土路面产生了多种早期破坏现象，为了改善水泥路面使用性能或充分利用旧水泥路面，节省资源和减少投资，在旧水泥路面上加铺沥青面层是一种有效的措施。
国外对旧水泥混凝土路面加铺沥青层的研究较早。在上世纪30年代英国就在连续配筋混凝土面层上加铺沥青层，1957年在伦敦和丹麦修建了试验路; 1986法国在格勒诺布尔一尼斯85号洲际公路上对老路上加铺5 cm沥青层; 1984-1986年期间西班牙、澳大利亚、日本也相继修筑了沥青面层的复合路面，他们在通过大量试验路的基础上提出相应的设计方法，通常应用经验法或半经验法确定厚度。这些设计方法大多以现场试验及室内试验结果为依据，以试验路及对加铺层实际使用状况的调查检测为基础，结合本地区的具体条件确定参数，提出经验公式或设计曲线；在二十世界50年代初期，美国在试验路研究的基础上提出了多种设计理论，包括aashto, ai法等，在1995年出版了《ac/pc修复与评价指南》，使沥青加铺方法得以完善和发展。在20世纪50年代，美国用这种方法来改建旧水泥混凝土路面。
上个世纪90年代，我国从美国引进这项技术，并改建多条公路。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层已经成为一种公认有效的旧水泥混凝土路面的修复措施。目前，我国的沥青路面设计规范对加铺沥青混合料面层还没有明确的设计体系和设计指标。近些年来，国内一些设计单位，根据工程需要并借鉴国外经验，对此问题从不同角度进行了不同程度的的研究工作。国内多数省市为了节省投资，延长旧路使用寿命，都己经着手有关水泥混凝土路而加铺沥青混凝土层的研究。
3. 研究的基本内容与计划
内容：
针对目前旧水泥混凝土路面加铺沥青面层设计及旧水泥混凝土路面处理、加固方法存在的问题，在分析不同设计方法和加固措施优缺点、适用性、施工技术等的基础上，本文采用更合理的旧水泥混凝土路面加铺沥青面层设计方法，设计加铺层厚度及结构组合方案；并针对旧水泥混凝土路面损坏类型和各种接缝，采取相应的处理、加固措施，减少加铺沥青面层上可能出现的反射裂缝，提高路面的耐久性。
通过选取典型水泥路面路段，分析加铺沥青面层厚度、模量等参数变化对路面弯沉、层底应力等的影响，设计合理的路面结构组合形式和厚度，提出施工质量控制方案，达到既改善旧水泥路面使用性能，又节省工程投资的目的；为了减少加铺沥青面层上的反射裂缝，根据旧水泥路面损坏处和接缝处沥青加铺层层底的受力状态，设计合理的反射缝防治方案，采取相应的加固措施和施工工艺，并对沥青加铺层和反射裂缝防治方法施工过程质量控制提出相应的要求。从而改善加铺沥青层的受力状态，尽量减少沥青加铺层上出现的反射裂缝，延长路面使用寿命和改善路面行车舒适性。
4. 研究创新点
对于旧水泥路面沥青加铺层,在设计、施工和管理中加强和注意质量控制, 不仅技术上可行, 而且可以提高路面的行驶质量,改善交通条件, 延长道路的服务期限,节约资金,缩短旧路改建的工期, 具有较好的经济效益和社会效益, 有利于资源节约型社会的发展，该项技术的推广对旧路改建具有广阔的应用前景。
本次设计主要运用BISAR软件，设计出合理的路面结构组合形式和厚度，计算出路面的弯沉、结构层内的应力和应变指标，使得设计与计算更为简便。由于旧水泥路面本身存在各种接缝，在设计过程中充分考虑了反射裂缝对路面的影响，根据接缝处沥青加铺层层底的受力状态，并通过对反射裂缝防治方案的比较，分析不同方案的优缺点、适用性和施工技术等，选取最优方案，来更好地控制反射裂缝的延伸，改善路面的受力状态，着重于提高加铺层的防反射裂缝能力，提高加铺层的耐久性。
