安徽马鞍山市及周边地区铁矿众多,每年会有大量的铁尾矿产生,铁尾矿是铁矿石选矿后的废弃物,由于对其缺乏有效的处理方法和利用途径,造成大量的铁尾矿堆积,不仅占用土地、堵塞河流,对环境造成污染和破坏,同时也对人类健康带来了不利影响。近年来,随着国家环保力度的加大,天然砂石资源的开采受到了限制。砂石资源的紧缺激化了传统筑路材料的供需矛盾,造成了道路工程施工成本日益增加的现状。若能将铁尾砂作为道路基层及底基层材料广泛应用于道路工程中,既可以减少道路工程中对砂石资源的需求,缓解砂石资源紧张的现状,又可以有效解决铁尾矿大量堆积所带来的一系列问题。基于以上现状情况,本文综合室内试验数据、有限元软件模拟分析、试验路建设及后期检测结果等多个方面,对改性铁尾砂及改性铁尾砂稳定碎石的路用性能进行研究,探索将改性铁尾砂混合料应用于道路基层的途径,主要研究内容和结论如下:1、通过理论分析和微观试验两个方面对改性铁尾砂混合料的强度形成机理进行研究,分析了改性铁尾砂胶凝材料对其强度形成的影响。得出改性铁尾砂混合料强度主要由粘聚力和摩阻力构成的结论。2、开展了改性铁尾砂室内试验研究,主要包括原材料物理化学性质检测试验、无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度(劈裂强度)试验、回弹模量试验、冻融试验,根据以上试验结果得出结论如下:铁尾砂和改性铁尾砂胶凝材料各项物理化学性质满足相关技术规范的要求,能够应用于道路工程中;改性铁尾砂的无侧限抗压强度、间接抗拉强度(劈裂强度)及回弹模量均不同程度的高于传统无机结合料稳定材料的相应技术指标;改性铁尾砂各项力学性能的主要影响因素为铁尾砂自身级配及胶凝材料的掺量。3、通过标准击实试验、无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度(劈裂强度)试验等研究了改性铁尾砂稳定碎石的各项性能,并结合骨架填充理论,分析研究了级配和填充度对其各项力学性能的影响。研究结果表明:改性铁尾砂稳定碎石的各项力学性能均满足相关规范及技术标准的要求;当填充度小于100%时,材料的各项力学性能与填充度呈正相关关系,填充度大于100%时,则呈负相关关系;级配和配合比是影响改性铁尾砂稳定碎石各项力学性能的主要因素。4、通过有限元模拟技术对改性铁尾砂及改性铁尾砂稳定碎石的力学性能进行了研究,采用ABAQUS有限元软件分别建立两种材料的无侧限抗压试件模型,并对其无侧限抗压强度试验过程进行模拟分析。根据模拟计算结果和试验数据的对比分析,得出模拟计算结果与试验数据较为吻合的研究结论,为研究结果的合理性提供了科学依据。5、铺筑试验路,通过理论分析、现场试验研究、试验路后期检测结果及经济效益分析,对试验路进行综合评价。结果表明,试验路各项指标均满足相关规范的技术要求,且将改性铁尾砂混合料应用于道路基层能够有效的节约工程成本。