以已建成的唐曹高速公路为例，我国的高速公路路面结构大部分是半刚性基层沥青路面结构形式。一方面，已建成的以水泥稳定碎石为代表的半刚性路面存在早期损坏严重现象，另一方面，这些现象的破坏原因还没有深入研究和有效的解决措施，而新建的半刚性路面则以每年数千公里的速度增长。从应用的角度来看，传统材料设计方法对预防半刚性路面的早期破坏现象并不明显，在路面结构不变的情况下，寻求新的设计方法获得更有优异性能的半刚性材料，是预防早期损坏的有效措施。　　论文通过唐曹高速公路施工情况来分析，半刚性基层代表的水泥稳定粒料的破坏形式和材料设计及结果设计都有内在的联系。材料设计方面存在五个方面的问题有:存在室内试验和现场施工方式不匹配、质量控制指标单一、压实标准较低、规范规定的级配范围太宽，难以保证工程质量、相关规范的修订工作不同步，施工及质量评定标准严重滞后。　　论文通过各类试验从8个方面内容进行研究:一是水泥稳定碎石混合料原材料性质、试验方法;二是基于劈裂模量的抗裂指标;三是振动击实与重型击实试验结果相关关系;四是基于振动成型的水泥稳定碎石配合比优化;五是振动法与静压法试件力学性能对比;六是水泥稳定碎石振动成型设计方法;七是振动成型设计结果与现场施工相关性分析;八是基于振动成型法水泥稳定碎石的沥青路面疲劳寿命预估。　　论文最后从试验工程与室内研究成果得出根据振动法达到了抗裂能力最佳、水泥剂量少、强度合格及工程造价降低的最佳效果并提出项目区公路最优级配为级配2，优化水泥剂量为3.0％～4.0％，优化了试件的抗干缩、温缩能力及抗疲劳能力。提出的优化级配用于现场施工，具有更优异的性能，能够有效的延长公路的使用寿命。