柔性基层沥青路面能够有效地消除反射裂缝和收缩裂缝，级配碎石作为柔性基层的一种典型材料还有很好的排水性和经济性，然而级配碎石基层沥青路面在我国高等级公路中却很少采用，其主要原因是其回弹模量偏低和永久变形的不均匀。因此，本文通过三轴试验方法研究级配碎石的不同成型工艺、不同级配类型、以及不同粉煤灰含量等对其强度特性、变形特性、性能评价和长期性能的影响，为我国级配碎石基层沥青路面的推广、运用提供技术支撑。在静三轴试验中，分析了成型工艺、级配、压实度以及粉煤灰添加剂的影响，证明振动成型能明显地提高级配碎石抗剪强度，研究表明，实际路面结构中的剪切应力小于试验测得的抗剪强度，因此一般不会发生剪切破坏；不同级配的碎石材料的试验表明，骨架型试料强度高于悬浮密实型试料，由此证明过多的细颗粒的加入会降低其静力强度；粉煤灰添加剂的加入能有效地提高级配碎石强度。通过动三轴试验可以发现：回弹模量与应力不变量呈幂乘关系，通过各个层位的应力不变量的取值范围确定回弹模量的取值，并得到与静力试验相似的结论，即振动成型优于击实成型，骨架型试料优于悬浮密实型试料，添加适量的粉煤灰能明显地提高其回弹模量。级配碎石永久变形试验也表明：振动成型抗变形能力明显优于击实成型；三种级配碎石材料的永久变形试验，依然可以得到骨架型试料优于悬浮密实型试料；填加一定量粉煤灰后级配碎石抗变形能力不会降低。本文还通过对级配碎石进行加载约10000次的长持时试验，研究其变形与回弹模量的变化规律：随着加载振次的增加，试样的永久变形可以表现为稳定型、临界型和破坏型三种形式，稳定型曲线随振次增加到一定程度后，永久变形趋于稳定，基本上不再变化，而稳定型曲线则永久变形随加载振次增大迅速增加，介于稳定和破坏型之间的即为临界型曲线；在动应力不过大的前提下，试样的回弹模量有增大的趋势，而且这种趋势越来越缓，这与试验路施工中和竣工一年后的实测值一致。最后，通过分析长持时变形特性尝试判断试样永久变形的临界动应力。