本发明公开了一种高速公路路基碎石夯实取样装置，包括存放箱，存放箱的一侧滑动连接两个取样框，两个所述取样框的一侧固定连接方形杆，所述方形杆的一侧滑动连接导向杆，所述导向杆与方形杆之间固定连接第四弹簧，所述支撑板上转动连接圆杆，所述圆杆的外圆固定连接圆盘，所述圆盘的外圆固定连接多个拨动块，所述圆杆的一端固定连接凸轮，所述凸轮与导向杆啮合。本发明通过切割片切除取样框上下相连的石块，使得取样框一方面便于抽出，另一方面抽出时不会由于上下层石块造成取样框内样品扰动，便于测量数据的准确。