本发明公开了一种灌注式大厚度水稳碎石基层及其铺装方法，属于道路工程领域。所述灌注式大厚度水稳碎石基层由大厚度碎石骨架结构和灌浆材料组成，所述大厚度碎石骨架结构采用两层式设计，下层为超大粒径骨料层，上层为中等粒径骨料层，采用水泥胶结料，所述灌浆材料一次性灌注于大厚度碎石骨架结构中，且灌浆材料的粉料中回收粉的质量百分比含量不低于50％。与现有技术相比，本发明的灌注式大厚度水稳碎石基层能够改善了水稳碎石基层的干缩和温缩性能，减少半刚性基层的横向裂缝，提高路面结构的使用寿命，且路面成型和养生时间短，相较于两层分别养生施工，可以大大缩短道路养护的工期，具有很高的推广应用价值。