所谓大厚度半刚性基层是指整个基层由稳定类基层材料组成,其厚度一般在35cm以上。它具有较强的扩散荷载能力。在路基强度和稳定性得以保证的条件下,大厚度半刚性基层的经济性明显地提高。但是由于增加了半刚性基层的厚度,为了保证压实度,对于大厚度半刚性基层一般分为上下两层施工,此时上下基层之间的层间结合问题就凸现出来了;另外,大厚度半刚性基层的施工工艺也呈现出多样性,这些施工工艺对路面基层的整体强度的影响程度目前都难以评估。因此有必要对大厚度半刚性基层沥青路面结构的设计方法进行研究。本文首先从基层之间的层间结合状态入手,通过室内直剪试验,分析层间结合方式的界面特性,并建立了基层界面接触模型。然后运用大型通用有限元软件,建立大厚度水泥稳定碎石基层沥青路面的三维有限元模型,对路表弯沉及层底弯拉应力进行计算。同时,考虑基层厚度、模量及上下基层层间结合等因素对路表弯沉和层底弯拉应力的影响,分析比较它们之间的变化规律;对基层处于完全连续和完全滑动的两种极限状态进行了路表弯沉和基层层底弯拉应力的公式回归,并引入了计算系数的概念,最终提出了路面基层处于不同结合状态下的路表弯沉以及基层层底弯拉应力的计算方法。最后,针对施工中存在基层层间结合不良的问题,结合室内直剪试验,从上下基层施工间隔时间和养生时间两方面测定了层间结合的强度,并对加强层间联结所铺洒的水泥浆作出了定量地分析,最终确定了最佳的水泥浆用量及水灰比。