在高速公路拓宽工程中,尤其是在施工作业面受限、大型机械无法使用的路段,如何解决旧的路基和新的路基的不均匀沉降,这一直是工程的难题之一。本文结合天津地区高速公路拓宽工程的特点,通过系统的室内外试验,研究了不同配合比情况下流态粉煤灰的工程力学特性及其影响因素,确定了轻质流态粉煤灰的优化配合比,并试验分析了轻质流态粉煤灰材料的强度、刚度、水稳定性等路用性能,有利于发挥轻质流态粉煤灰材料质量轻、自动成型、施工方便的优点,由此可以帮助解决有关不均匀沉降在高速公路拓宽工程中的问题,提高高速公路的建设质量。首先,进行了流态粉煤灰混合料的正交试验设计,对影响因素的重要性作出排序:即水的掺量和外加剂用量对稠度影响显著,水泥用量不显著;水泥用量对材料抗压强度的影响显著。参照正交试验结果以及路基对流态粉煤灰材料的强度等技术性能需要,确定了轻质流态粉煤灰材料的优化配合比:即水泥与粉煤灰的比例为8:92,外加剂为1%,用水量为40%。其次,系统研究了流态粉煤灰混合料强度、刚度、水稳定性、冻融特性等工程技术特性,明确其不同技术指标的影响因素与作用规律;试验结果表明,轻质流态粉煤灰混合料的强度、刚度、水稳定性、冻融特性等技术指标均满足高速公路拓宽工程路基建设的需要,是一种良好的高速公路拓宽工程路基建筑材料。再次,结合实际工程建设,给出了轻质流态粉煤灰混合料用于高速公路拓宽工程的原材料控制指标、配合比设计流程和施工流程、施工工艺以及施工质量管理与控制方法。