随着我国公路事业的快速发展，二灰稳定砂砾混合料被广泛应用于各级公路的基层和底基层中。但是二灰稳定砂砾基层在使用过程中，存在着施工控制不严、不规范作业和级配设计不良、收缩性较大等方面的问题，最终导致路面出现裂缝。本文首先利用对比级配各粒径同粗集料间隙率之间的关系图，拟定骨架型级配的关键筛孔通过率保证级配的骨架性。通过振实试验试验获得密实的振实级配，并利用骨架型级配的关键筛孔通过率调整振实级配的关键筛孔通过率，同时考虑施工和易性对各筛孔通过率进行调整，最终计算出骨架密实型结构的设计级配。对粒径同体积参数的关系进行灰色关联度分析，得出需要重点控制的粒径。本文对二稳定灰砂砾基层的强度形成机理进行了阐述，通过级配计算拟定了其他三组不同类型的级配，同设计级配一同进行混合料配合比设计。通过室内试验，对四组级配的混合料进行了无侧限抗压强度、劈裂强度、干缩和水稳定性试验，并分别就其结果结合混合料的结构类型、结合料的反应规律进行了分析。试验结果表明，设计级配混合料的骨架嵌挤结构良好，在各项测试中路用性能表现优异，满足使用要求。另外，二灰稳定砂砾基层的使用减少了碎石的使用量，从而消除了因碎石开采而可能带来的生态环境的破坏，粉煤灰的使用不仅减少了粉尘污染，也有效减少了占用耕地的面积。二灰稳定砂砾基层的应用不仅拥有良好的社会效益，还有着良好的经济效益，由于二灰稳定砂砾基层的造价相对较低，路用性能良好，在里程长且经费短缺农村公路修筑过程中应用可以节省大量的成本。