本公开公开的一种路基服役性能的健康诊断装置及方法，包括：加载装置，用于向道路施加荷载；数据采集装置，用于采集向道路施加荷载时路面产生的应力和竖向位移；数据分析装置，用于对竖向位移信号进行频谱分析，获得路面层瑞利波的传播速度和路面层厚度，根据传播速度获得路面层弹性模量；将应力、竖向位移、路面层弹性模量和路面层厚度输入训练好的路基土体模量计算模型中，获取路基土体弹性模量；根据路面层弹性模量、路基土体弹性模量和路面层厚度，获得路基在标准荷载下的动变形值，根据路基在标准荷载下的动变形值对路基的健康状态进行评估。实现了对路基健康状态的无损检测。