在重载交通和雨水综合作用下，泡沫沥青冷再生路面常因混合料抗剪切性能和密实性不足发生车辙和水损病害。为了设计出适用于多雨重载公路泡沫沥青冷再生混合料中粒式级配，在对散体力学剪切模量和最小空隙率分析的基础上，以铣刨料为原料，以剪切模量和最小空隙率为粗、细集料级配的设计指标，以体积法为级配合成方法，以贝雷法参数为检验标准，并选取多级嵌挤密实型级配和级配中值为对照，以冷再生混合料抗剪强度参数和路用性能为验证，最终提出高抗剪密实型泡沫沥青冷再生混合料中粒式级配设计方法。综合不同级配下泡沫沥青冷再生混合料的高温稳定性和水稳定性，以满足规范路用性能的混合料级配曲线为上下限，确定了推荐级配范围。结果表明：新设计的级配的粗集料和粉料含量高，细集料含量低，与SMA级配相似，新级配的粗铣刨料表面粗糙度高，接触面多，形成的骨架结构可有效传递车辆荷载，适量的胶结料能有效进行填充，空隙率小；混合料具有较大的内摩擦角和黏聚力，混合料高温稳定性较级配中值提高131.3%,远高于规范对重载公路动稳定的要求，水稳定性能相对于级配中值提高12.3%,均远高于规范限值；选用铣刨料进行级配设计，加入适当比例的新料不会对冷再生料力学性能产生不利影响。