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本发明公开了一种混合式基层水泥混凝土路面的结构层厚度设计方法，包括以下步骤：计算板底地基综合当量回弹模量；分刚性基层与半刚性底基层和刚性基层与柔性底基层两种情况，计算混合式基层的等效弯曲刚度和等效厚度；利用等效弯曲刚度和等效厚度的计算结果并按弹性地基双层板模型计算荷载应力、荷载疲劳应力、层间接触状况参数、竖向接触刚度、最大温度应力和温度疲劳应力等；进行结构极限状态校核，以不产生极限断裂作为验算标准，确定拟定的结构层厚度是否满足要求。本发明能有效避免混合式基层水泥混凝土路面因结构层厚度设计不合理而产生不必要的浪费和出现早期损坏严重的问题，有良好的社会与经济效益。