在页岩气开采过程中产生的含油固废物油基岩屑,因为其难降解、含油高、危险大,是国家明文规定的危险废弃物。随着石油行业的发展,产量剧增的油基岩屑严重制约着行业的发展,也给环境的保护带来了不小的挑战,所以对油基岩屑的资源化处理,以及将油基岩屑产量化的应用成为促进行业发展,实现生态平衡的重要途径。本文利用预处理后的油基岩屑,通过室内试验及理论分析研究将其应用到四级公路(钻前公路、施工便道及等外公路)水泥混凝土路面面层结构中,油基岩屑的掺入使水泥混凝土的主要力学性能及耐久性能下降明显,研究利用聚丙烯纤维改性其性能,保证满足设计规范要求及相关环境标准的同时,实现油基岩屑最大化的资源利用。主要研究内容及成果为:(1)通过研究不同比例油基岩屑对水泥混凝土抗压强度、抗弯拉强度、抗渗性的影响发现:油基岩屑对相关性能的影响是随着掺量的逐渐增大,水泥混凝土试件的性能都呈现出下降的趋势,且三种性能不满足设计标准时的油基岩屑掺入比例分别为25%、15%、25%。油基岩屑掺入比为15%时,对抗弯拉强度值的影响最为明显,下降幅度达7.5%。(2)耐磨性、抗冻性、干缩性在随着一定量油基岩屑的掺入时,都有一定程度的改善。油基岩屑掺量为5%时,试件耐磨性及抗冻性均优于基准组试验,掺入量为10%时干缩性的改善效果最为明显,但随着继续加大掺入比例,大量的油基岩屑使试件的性能持续下降。(3)为实现油基岩屑的更大化利用,提高满足性能要求时油基岩屑的掺入比例,探究使用聚丙烯纤维改性掺入油基岩屑的水泥混凝土,研究发现:不同量纤维的掺入,水泥混凝土相关性能均得到显著的改善,其中抗弯拉强度值的提升最为明显,满足设计标准时油基岩屑的掺量提升至20%。但纤维量的增加,其改性的效果呈现出先强后弱的趋势,纤维过量发生缠结团聚,使纤维的增强效果降低,最佳的聚丙烯纤维掺量为1.0kg/m~3。(4)通过环境分析及经济评价,最终确定应用于四级公路水泥混凝土路面面层结构的最佳设计方案为油基岩屑掺量为133.2kg/m~3,掺入比为20%,聚丙烯纤维掺量为1.0kg/m~3,水泥掺量为341kg/m~3,水量为157kg/m~3,粗集料量1236kg/m~3,细集料量为532.8kg/m~3。