二灰碎石基层沥青路面的大量损坏是当前高等级公路维修养护的重点,鉴于环境资源节约与高性能沥青路面的要求,使得二灰碎石基层处治成为亟待解决的重要问题。本文在总结归纳已有科研成果基础上,针对二灰碎石铣刨料特性不明确、沥青发泡效果评估不完善、泡沫沥青再生二灰碎石缺乏针对性的混合料设计等方面存在的不足,从以下几个方面开展深入研究。系统归纳了二灰碎石铣刨料的技术指标要求,同时基于贝雷法,总结了二灰碎石铣刨料级配特征,提出了评价二灰碎石铣刨料级配状况的参考范围。并结合灰色关联分析法,得到了沥青发泡特性与发泡温度之间并无必然联系,对膨胀率影响最为显著的是发泡温度,其次是用水量,水温的影响最小;对半衰期影响最为显著的是发泡温度,其次是水温,用水量的影响最小。优化了泡沫沥青再生二灰碎石混合料设计方法,明确各指标之间关联度,采用归一化法得到各指标权重系数,获得关联度公式,确定最佳油石比。通过正交试验设计,提出了泡沫沥青再生二灰碎石关键参数敏感性分析体系,明确了各种力学性能指标的敏感性。沥青用量对湿劈裂强度影响最为显著,其次是干劈裂强度,再次是无侧限抗压强度,干劈裂强度比的影响最小。对比分析水泥再生二灰碎石混合料,结果表明泡沫沥青再生二灰碎石的抗冲刷性能较好,同时具有较好的抗疲劳性能,水泥掺量的增加会显著提升力学性能。最后基于节能减排效益分析和全寿命周期费用分析,对泡沫沥青再生、水泥再生和水泥稳定碎石三种混合料进行对比,研究结果表明泡沫沥青再生二灰碎石基层具有显著的节能减排效益,主要体现在原材料以及运输能耗方面,同时由于其更高的结构整体寿命,使得泡沫沥青再生基层的寿命周期费用现值最为节省。