煤矸石是煤炭开采中一种主要的附属产物,每年以上亿吨的速度迅速增长,大量堆积的煤矸石不仅造成土地资源的浪费,更引起严重的环境污染问题。如何将煤矸石变废为宝,拓宽煤矸石的利用途径,提高其利用率已经成为急需解决的问题。煤矸石在道路基层中的应用还相对较少,而在机场场道工程中更鲜有应用的报道。通航机场具有荷载等级低、建设周期短、经济性良好等特点,若能将煤矸石应用于通航机场场道工程中,不仅可以解决煤矸石的利用问题,同时可大大节约工程成本,具有良好的经济及社会效益。本文基于陕西地区某处的煤矸石,开展的主要研究及成果如下:1、通过室内试验,得到煤矸石的粒度、密度、耐崩解性、化学成分、烧失量、液塑限、压碎值等基本物理、化学及力学特性。为研究煤矸石混合料特性及场道工程适用性奠定了基础。2、通过试验研究了煤矸石混合料抗压强度的影响因素,建立细集料与7d无侧限抗压强度的关系,当细料含量为45%-50%时,混合料的抗压强度达到峰值;再对不同水泥含量煤矸石混合料进行7d无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验以及抗压回弹模量试验,建立了水泥掺量与三者的关系。当水泥掺量大于等于5.5%时,煤矸石混合料的强度性能满足2B等级道面基层相关要求,为煤矸石在场道基层的应用提供配合比设计依据。3、试验研究了煤矸石混合料的稳定与耐久性。通过干湿循环试验、冻融循环试验以及疲劳试验,研究了煤矸石混合料的水稳定性、抗冻性以及耐久性,试验结果显示,煤矸石水稳定性系数约为0.9,经过5次冻融循环后剩余强度可达62%-72%。4、基于试验结果并采用有限元方法分析了煤矸石混合料在通航机场的适用性。首先分析了常见通航飞机作用下,典型通航机场面层弯沉随基层模量、厚度和道基模量变化条件下基层内的力学响应变化规律:包括应力、弯沉及应变变化范围等,然后结合通航机场交通量等因素对煤矸石基层的承载性能、耐久性进行了分析。分析结果表明:基于本论文所采用的煤矸石材料,其路用性能基本满足2B机场场道工程中对于道基和半刚性基层材料的要求。基于本文研究所采用的煤矸石材料,对其在通航机场场道半刚性基层的技术参数进行了探讨。希望本研究能为煤矸石的利用及促进我国通航机场建设提供一定参考。