目前我国高速公路的结构设计疏于对紧急停车道交通量的考虑,紧急停车道因缺乏相应的研究而普遍采用和行车道相同的结构和材料,无形中导致高速公路建设成本的增加。高速公路紧急停车道上的交通量小于行车道路面,并且预测难度大,提出了将紧急停车道上的交通量分为越占交通、停靠交通和正常交通三个部分进行考虑。水泥混凝土预制块路面作为公路路面在我国的应用较少,这种路面结构具有结构强度较高、耐久性好、工程造价低,养护维修方便等优点,特别是在道路施工时一般不需要专门的施工机械。考虑到水泥混凝土预制块路面的这些优点符合于行车速度不高、交通量相对较小的高速公路紧急停车道的要求,本文开展了在高速公路紧急停车道上应用水泥混凝土预制块路面的研究。为分析预制块路面在荷载作用下的力学响应,本文建立了预制块路面的三维有限元模型,通过有限元分析的方法分析了不同块体厚度、基层类型、基层厚度和模量、土基模量的因素对预制块路面结构性能的影响,为合理设计水泥混凝土预制块路面的结构提供了依据。进行了水泥混凝土预制块路面结构设计的研究,提出了对于水泥稳定碎石基层预制块路面采用基层层底弯拉应力为设计指标;对于级配碎石基层预制块路面采用永久变形深度为控制指标。参照弹石路面在云南省成功应用的经验,把混凝土预制块路面按照弹性层状理论等效为沥青面层,等效方法有等效厚度法和等效模量法,认为等效厚度法的设计结果更为保守,并采用层状弹性理论计算程序HPDS2006进行验证。研究了水泥混凝土预制块路面的排水系统,分析了水对水泥混凝土预制块路面的影响。提出把透水性混凝土作为预制块路面排水结构的主要材料,进行透水性混凝土的配合比设计,通过实验检测其强度和透水系数测试,根据其特性提出了水泥混凝土预制块路面的排水方案。最后,结合本课题依托工程铺筑水泥混凝土预制块路面试验路段,并总结经验与教训,提出了路面施工过程中各工序的质量控制标准和施工验收质量标准,并总结出了水泥混凝土预制块路面的施工指南。