半刚性基层因具有早期强度高、承载能力大、路用性能优良、料源广等优点而在我国各级公路中广泛应用。但其在工程应用中也暴露出问题,裂缝病害较为严重。随着我国压实机械及工艺进步,重型击实试验方法和静压成型试验方法与当前碾压工况不相适应,失去了指导施工的作用。对原材料技术性质进行了测试,通过骨架密实型水泥稳定碎石振动试验,提出振动了压实仪合理的参数组合:工作频率30HZ,名义振幅1.3mm,激振力7.6KN,配重块组合S4X6。通过逐级填充试验方法,确定了三档粗集料的最佳掺配比例为14:21:15;利用I法进行细集料级配设计,得到了捣实密度最大时的I值为0.65;通过抗压强度试验,提出了强度最大时的细集料占全部集料百分比为29.4%,以及水泥稳定碎石混合料最大干密度和最佳含水率的确定标准。对多级嵌挤水泥稳定碎石进行了路用性能试验。提出成型方式对试件抗压强度和劈裂强度影响显著,各龄期振动成型试件的抗压强度、劈裂强度分别是静压成型试件的1.54~1.88倍和1.62~1.82倍;振动成型试件模量是静压成型试件模量的1.49倍~1.61倍;振动成型试件的总干缩系数是静压成型试件的0.84倍~0.88倍;劈裂强度抗冻指数比受压抗冻指数小1.5%~2.4%,振动成型试件的受压抗冻指数和劈裂强度抗冻指数比静压成型试件的大6.7%~7.3%;振动成型试件的冲刷质量损失比静压成型试件的小0.31%~0.32%;且均采用振动成型时,多级嵌挤水泥稳定碎石路用性能要优于规范中值级配水泥稳定碎石。基于室内试验成果,进行了实体工程应用研究,提出了适合骨架密实型水泥稳定碎石施工工艺。