煤矸石是指煤矿建设、煤炭开采及加工过程中排放出的废弃岩石。随着煤矿开采产生大量堆积而形成的矸石山,不但对环境造成污染破坏,本身还存在安全隐患。故对煤矸石的综合利用是目前矿山亟待解决的重要现实课题。当前,对煤矸石综合利用主要有两种途径,即资源回收和工程利用。在工程利用方面,煤矸石作为一种充填材料,在达到较高密度时,同样具有较强承载力、较高的结构稳定性和不易产生过大变形以及透水性良好的优良工程特性,故广泛应用于铁路、公路、构筑路堤等众多的土木工程领域。但目前针对煤矸石粗粒土的力学响应、尤其是动力响应研究较少。故本文主要针对煤矸石作为路基填土的动力特性开展研究。本文采用DJSZ-150动静三轴试验系统,对煤矸石粗粒土试样进行了大型三轴动力试验,获得了煤矸石路基填土的动力特性。本文针对煤矸石路基填土的真实条件,主要开展了“骨架曲线特征试验”和“累积变形试验”,两组实验都采取同样的影响因素,即围压、压实度、级配三组影响因素。“骨架曲线特征试验”采用少次数的多级加载形式,分析了不同影响因素下,煤矸石的骨架曲线、滞回曲线、动模量和阻尼比的变化情况。实验结果表明,随着动应变的增加,煤矸石的骨架曲线呈现明显的非线性,同时,动模量出现衰减现象,阻尼比逐渐增长;随着围压、压实度以及粗颗粒含量的增大,相同动应力下的动应变均会减小。在此基础上,对煤矸石骨架曲线特征模型进行了分析,提出了能很好拟合较低动荷载作用下煤矸石骨架曲线特征的双线性模型。“累积变形试验”采用大次数的单级加载形式,分析了不同影响因素下,煤矸石的累积轴变、累积体变等与震次的关系的变化情况。实验结果表明,随着震次的增加,煤矸石的累积变形先迅速增长,在5000～8000次震动后;累积变形曲线趋于平缓,随着围压、压实度以及粗颗粒含的增大,煤矸石的累积变形均会减小。针对煤矸石粗粒土在动荷载下产生不可忽视的体积变形的特点,基于体变增量模型的基本思想,建立了累积变形模型,通过与试验数据的拟合分析,证实了模型的实用性。试验研究结果可以丰富煤矸石路基填土的动力特性研究资料,有益于开拓煤矸石的动力变形特性的探究,为路基的铺设和使用提供一定的依据。