本发明公开了一种高速公路路基大粒石夯实试验装置，包括实验框，实验框上固定连接支撑架，支撑架上滑动连接两个滑动块，两个滑动块上转动连接两个转轴，两个转轴之间固定连接箱体，箱体两端为开口设置，箱体内滑动连接配重块，箱体内壁的两端均设有安放槽，两个安放槽内均设有固定组件，箱体的两端均固定连接壳体，两个壳体内均滑动连接滑动板，滑动块的一侧固定连接方形管，方形管内滑动连接连接杆，连接杆的一端转动连接挤压板。本发明通过设置转动的挤压板，使装置可以对拱形弧面进行夯实，且夯实时，箱体保持竖直状态，不影响配重块对滑动板的撞击效果，对实验框内的路基材料夯实效果最好，提高效率。