半刚性基层沥青路面是我国当前最主要的路面结构。作为路面的主要承重层,无机结合料稳定类基层材料的抗拉疲劳强度是主要性能。有必要通过合理的组成设计改善其疲劳性能。论文研究了几种半刚性材料的疲劳特性,以及这个过程中模量的衰减情况。重点是骨架密实水泥稳定碎石,作为对比,研究了悬浮密实水泥稳定碎石以及水泥粉煤灰稳定碎石。对各种材料进行室内三分点加载疲劳试验的基础上,采用威布尔分布理论对疲劳数据进行处理,得到各自的室内疲劳预估模型。通过采集每种材料在疲劳加载过程中试件底部的应变变化,对试件中部底面的拉应变进行分析,得到了疲劳过程中各种材料性能衰变规律。为了进一步说明材料组成对疲劳性能的影响,在总结国内外无机结合料稳定类基层材料疲劳试验研究的基础上,得到了材料组成、若干参数与疲劳性能的关系。尝试用灰关联理论来研究各种材料组成对疲劳性能的综合影响,从而更好的了解组成对半刚性材料疲劳性能的影响,并最终提出具有优良疲劳性能的半刚性材料组成设计方法。