本发明公开了一种级配碎石透水基层颗粒迁移测量装置，涉及路面服役性能测量领域。该装置由级配碎石装载模型箱、级配碎石表面动荷加载模块、孔隙水压测量模块、同步动力测试模块、级配碎石表面位移测量模块、级配碎石细观颗粒迁移行为图像采集分析模块构成。将级配碎石分层填筑于所述级配碎石装载模型箱，用所述级配碎石表面动荷加载模块给级配碎石施加循环动力荷载，同时，启动本发明装置的其他模块，分别用来监测级配碎石基层孔隙的水压变化、动力加载变化值、表面位移和级配碎石特征细观颗粒的轮廓运动轨迹。采用本装置可在室内对碎石透水基层颗粒施加动态循环荷载，模拟级配碎石透水基层服役过程中面层传递来的车辆循环荷载作用。