本论文依托河北省在建张尚高速项目,对多孔玄武岩碎石用于路面基层材料的路用性能进行研究。张尚高速公路路基挖方石料量约297万m~3且挖方石料为多孔玄武岩,原设计方案为将挖方石料用于路基填方或弃方。为保护自然环境、节约矿产资源和降低工程成本,有效利用挖方石料,拟采用挖余的多孔玄武岩石料加工为碎石用于路面基层。由于多孔玄武岩具有吸水率大的特点,如果用于水泥稳定类半刚性基层,会对基层的使用性能,如力学性能、收缩性能等有一定的影响。经查阅文献资料,在寒冷地区应用水泥稳定多孔玄武岩碎石作为路面基层材料在国内外研究中都没有相关工程案例,对于冀北地区现有的多孔玄武岩碎石能否用做路面基层的安全性和耐久性值得探究。本文从破碎处理过的多孔玄武岩碎石材料入手,首先探究原材料自身各项性能指标,并根据筛分结果进行级配组成设计;其次通过理论分析和室内试验相结合针对水泥稳定多孔玄武岩碎石材料与水泥稳定普通玄武岩碎石材料在力学性能、耐久性能和收缩性能等多方面进行对比分析,深入探究水泥稳定多孔玄武岩碎石材料的路用性能。最后根据工程具体情况并结合室内研究结果,对新建张尚高速公路进行跟踪观测,进一步探究寒冷地区应用水泥稳定多孔玄武岩碎石基层的工程效果。为张尚高速项目的安全实施提供可靠的数据,以指导路面基层施工,同时对寒冷地区类似的工程项目具有指导意义。最终试验数据分析表明,多孔玄武岩碎石材料与普通玄武岩碎石材料相比亲水性强、表观密度大,除此之外各项性能相差并不大,能够满足基层原材料重交通量等级下的各项指标要求;依据多孔玄武岩碎石材料各筛孔通过率并结合填充嵌剂原则进行各档料的掺配,得出级配碎石各档料的掺配率为21:27:18:34,属于骨架密实结构形式,与普通玄武岩碎石材料相比该材料的最佳含水量偏大而最大干密度偏小;水泥稳定多孔玄武岩碎石材料的抗压强度和弯拉强度满足重交通量等级下的强度指标,该材料的合理应用能够满足寒冷地区高速公路路面基层的技术标准,但在冻融循环反复作用下,水泥稳定多孔玄武岩碎石材料的抗冻性能与水泥稳定普通玄武岩碎石材料相比表现较差;而对比两种材料的收缩特性也存在较大差异,水泥稳定多孔玄武岩碎石材料虽然早期干缩特性变化较大,但在后期低温环境下具有较好的抵抗开裂的能力。结合实体工程,对张尚高速路面基层早期的强度与路面裂缝的检测,可以确定寒冷地区应用多孔玄武岩碎石基层在使用前期路用性能良好。