近年来,新疆地区新建公路水泥稳定砂砾基层厚度、宽度逐渐增加,已达30cm~40cm、整体平均宽度在10m以上。同时由于其绝大部分区域具有降水量少、蒸发强烈、日温差和年温差较大的干旱荒漠气候特点,极易导致水稳基层出现干缩、温缩裂缝病害,所以对水稳砂砾材料组成结构、基层的裂缝变形机理和超厚宽幅水稳基层不同施工工艺进行研究,总结出适宜的水稳砂砾料原材配比和施工方法,具有重要的现实意义。论文通过选取典型路段进行对比研究,对不同级配类型、组成配比的水泥稳定砂砾基层材料的干缩、温缩试验,强度、刚度试验以及CT扫描分析,给出了适用于新疆干旱荒漠地区的骨架密实型抗裂水稳砂砾级配范围;通过对大厚度水稳基层路用性能的影响因素、作用规律的研究,提出了改善基层力学性能的方法;通过室内模拟试验得出大激励振动一次成型厚层水泥稳定碎石基层比标准静压基层具有更优良性能的结论;最后结合东疆干旱荒漠区某高速公路34cm水稳砂砾基层超厚宽幅一次性摊铺施工和某二级公路34cm水稳砂砾基层并机双层连铺施工实例,证明了一次性整体摊铺、振动压实工艺对超厚宽幅水稳层施工的适用性。研究表明:在干旱荒漠地区,水泥剂量、水泥强度等级的增大,将导致水泥稳定砂砾混合料干缩量和温缩量增大;混合料级配组成中粗集料含量越高、细集料越少,水稳材料的变形就越小;相同条件下,混合料干缩、温缩变形量排序为:骨架空隙型﹤骨架密实型﹤悬浮密实型。通过增强层间连续性、降低上下层压实度差异、采用大激振力振动成型工艺可以有效提高超厚宽幅水稳基层力学性能和施工质量。采取整体一次性施工工艺进行厚层水稳基层施工,不但基层整体性、平整度优于分层并机连铺工艺,而且材料离析现象明显减少,且前者比后者工程进度提高50%,每公里可节约资金3.286万元,具有良好的经济效益和推广价值。