目前，我国水泥混凝土路面出现常见的早期结构性破坏有断板、基层卿浆等，这些破坏在重载交通作用下表现得尤为严重。研究表明，水泥混凝土路面面层与基层间接触状况不良是导致路面发生破坏的主要原因之一，隔离层的设置可以有效的减轻此类破坏。论文从水泥混凝土路面面层和基层的层间作用机理出发，研究了面层与基层间的接触状态，引出“过渡层”的概念，即面层与基层间的接触并非理想的绝对光滑，说明实际路面结构与理想模型之间存在显著差异，进而提出设置隔离层的必要性。将设置了不同类型材料的隔离层路面进行室内试验性能比较，得出沥青是作为水泥混凝土路面隔离层较为理想的材料及隔离层在水泥混凝土路面中的作用。运用ANSYS有限元软件，结合实际工程项目建立了水泥混凝土路面结构模型，并进行了模型的验证，在此基础上计算了设置沥青隔离层的水泥混凝土路面板温度场及静力荷载受力情况。通过分析了沥青隔离层中温度变化情况，进行PG分级对比，由此选择出适合此项目的基质沥青；用模型分析隔离层不同厚度、不同荷载以及不同模量对水泥混凝土路面板受力的影响，为隔离层的设计尺寸提出参考意见。为进一步验证沥青混合料隔离层的实际应用效果，本文在实际工程项目（广东省阳阳高速公路）中按照室内试验的设计值，铺设了沥青混合料隔离层的水泥混凝土试验路，并对其路用性能进行现场试验。结果表明设置沥青隔离层的路面性能要好于没有设置隔离层的路面性能，验证了本文的观点。本文的研究有助于完善水泥混凝土路面结构设计方法，为减缓现有水泥混凝土路面早期病害的发生，延长其使用寿命提供技术参考。