垃圾飞灰是生活垃圾焚烧产生的细小颗粒物,因含有大量重金属、二噁英和可溶盐而被认定为危险废物。将其无害化处理后用作路基填料,可节省巨额处置成本并减轻环境危害。论文试验分析垃圾飞灰的物理力学、化学和矿物学特性,理论分析其用作路基填料的强度形成机理,试验得出优选的焙烧处理方法,理论和试验结合研究焙烧垃圾飞灰用作路基填料的力学和工程特性,并通过矿物组成和微观结构分析进行了验证。主要结论为:（1）垃圾飞灰比重轻,含水率低、颗粒细、可塑性好,较多CaO、SiO2和Al2O3含量和较高方解石、无水石膏成分,是其再加工后用作路基填料的物质基础;（2）垃圾飞灰优选的再处理方式为内燃焙烧。80%垃圾飞灰掺加20%破碎至4mm以下的煤粉加水压制成内燃坯,800℃焙烧90min为优选焙烧工艺条件。焙烧垃圾飞灰重金属浸出浓度远低标准限值,二噁英类有机物和氯盐去除率99.9%以上,增加的CaO和CaSO4成分和生成的Ca2SiO4等是其用作路基填料的强度来源;（3）焙烧垃圾飞灰的承载比为6.14%,可以单独用作公路路堤和路床填料。掺加4～6%水泥的试件7d单轴抗压强度达0.53～0.71MPa,掺加8～10%石灰的14d单轴抗压强度达0.56～0.63MPa,均可用作公路路基基层填料;（4）在冻融循环和干湿循环下,水泥掺量为6%、压实度≥95%或石灰掺量为10%、压实度≥97%时,焙烧垃圾飞灰路基填料力学性能较好。工程设计中,应采用冻融循环和干湿循环7次后的力学指标作为设计值;（5）焙烧垃圾飞灰用作路基填料时发生一系列水化反应和火山灰反应,生成的Ca（OH）2、CaSO4·2H2O、C-S-H、CaAl2Si2O8·4H2O等胶凝性物质使路基强度和稳定性提高。垃圾飞灰焙烧处理后用作路基填料,兼具经济、环境和安全效益,为垃圾飞灰处理利用和公路路基施工提供了理论依据和技术支撑。该论文有图55幅,表16个,参考文献90篇。