大粒径沥青碎石基层具有较高强度、刚度和优良的抗疲劳特性,能够有效抑制和减少沥青路面反射裂缝的产生,对解决半刚性基层沥青路面的早期损害问题效果显著。因此,大粒径沥青碎石基层的使用使沥青路面能够正常发挥服务功能并达到其正常使用年限,节约沥青路面养护工程的费用具有重要意义。本论文以京台高速合徐南段沥青路面养护工程为依托,研究内容主要包括以下四个方面：原材料选择与配合比设计；大粒径沥青碎石混合料的力学性能的研究(回弹模量和劈裂强度)；大粒径沥青碎石路面力学响应分析；大粒径沥青碎石基层应用效果调查。本论文在大量室内试验和力学分析以及实际路面调查得出以下成果：(1)大粒径沥青碎石混合料20℃抗压回弹模量为1159MPa-1719MPa,15℃的劈裂强度为1.067MPa-2.205MPa。(2)增加大粒径碎石基层的厚度和增大原水稳基层当量回弹模量都可大大减小大粒径碎石基层的层底拉应力与拉应变,而增大大粒径沥青碎石的模量会增大其层底的拉应力,对其层底的拉应变影响不大。此外,基于极限应变理论,得出大粒径沥青碎石基层的最小厚度。(3)根据路面病害调查结果以及平整度、车辙、弯沉检测数据显示,大粒径沥青碎石基层的应用效果良好。研究成果为进一步完善大粒径沥青碎石基层沥青路面积累了经验。