我国天然砂砾蕴藏丰富,但多用于底基层和垫层,为充分利用资源、控制成本,本文对天然砂砾在二级公路沥青路面二灰砂砾和水泥稳定砂砾基层的应用进行了研究。在调查研究、理论分析和试验的基础上,本文将混合料最大粒径确定为37.5mm,关键筛孔为4.75mm,以最大密度曲线理论为指导进行级配控制,分别进行了不同龄期无侧限抗压强度、劈裂强度、收缩性能、抗冲刷性能、抗冻性能及疲劳性能试验。根据试验和理论分析,综合混合料的各项路用性能,提出了适用于二级公路沥青路面基层的二灰砂砾和水泥稳定砂砾配合比设计方法,修筑了试验路进行验证,同时对施工工艺存在的问题进行了分析,并提出有效的改进措施。同时,为快速进行矿料组合设计,开发了级配设计软件。通过技术经济分析可知,天然砂砾可以修筑质量较高的二级公路基层,造价较低,具有良好的推广应用前景。