贫混凝土作为基层可满足大交通量和重载交通路面的使用要求，因此贫混凝土基层沥青路面越来越多的用于高速公路中。而根据交通部“十二五”规划，我国将加大国省干线改造力度，大量修建二级公路，有很多干线公路、运输路线、厂矿道路等均需要设计重载沥青路面。为此，本文主要研究针对于二级公路的沥青水泥复合式路面，即贫混凝土基层沥青路面结构。首先，分析了贫混凝土基层材料的力学特性，通过沥青水泥复合式路面的主要破坏形式，提出这种结构特性的评价指标，即：沥青面层层底拉应力、贫混凝土基层层底拉应力、底基层层底拉应力、路表弯沉、面层剪应力与路基顶面压应变六个力学指标，并得出在双圆均布荷载和沿路面深度处各力学指标的最不利位置。其次，选取了面层模量和厚度、基层模量和厚度、底基层模量和厚度以及路基的模量7个因素，通过正交分析法得出了每个因素对各力学指标影响程度的顺序。再次，对贫混凝土基层厚度和模量、水泥稳定碎石底基层厚度、沥青面层厚度和模量对路面结构各力学指标的影响进行了详尽的计算分析，得出各自的影响规律。通过对沥青水泥复合式路面缺陷的分析，推荐设置防裂夹层的改善措施，对橡胶沥青防裂夹层材料，运用ABAQUS有限元软件分析了设置防裂夹层对贫混凝土基层沥青路面结构应力的影响规律，为结构设计提供了重要依据。最后，通过综合分析研究，提出适合于二级公路的沥青水泥复合式路面的合理结构，并且对沥青面层材料、贫混凝土基层材料以及防裂夹层材料的具体要求进行了总结。