本文以荆州市城北快速路建设为依托,针对该路建设过程中房屋拆迁产生的建筑垃圾以及道路沿线分布的膨胀土综合利用开展建筑垃圾改良膨胀土工程特性试验研究,并根据路基湿度条件及荆州地区气象资料,对建筑垃圾改良膨胀土路基的合理结构形式进行了数值模拟计算分析,推荐出适宜荆州地区的路基合理结构。通过研究,有效解决了该路建设过程中遇到的优质填料缺乏、建筑垃圾难以处理的现实问题。主要研究内容及成果如下:(1)通过室内击实试验、强度试验、胀缩试验分析探讨不同建筑垃圾掺比、不同级配设计下试样力学特性、胀缩特性,得到在采用级配组合Ⅰ、掺比40%时,建筑垃圾膨胀土具有更好的强度特性及胀缩特性且满足规范要求。(2)在最佳组合、掺比情况下按照94%压实度制样,并与相同压实度的3%、5%、7%水泥改良土进行强度、胀缩特性对比。试验表明未浸水时,建筑垃圾改良土强度较高,浸水后强度降低幅度大于水泥改良土,膨胀量高于水泥改良土,但较素土显著降低。(3)进行16组试样压缩固结试验,分析建筑垃圾掺比、级配对于压缩特性的影响。结果表明,随着建筑垃圾掺比的升高,建筑垃圾混合土可压缩性减小,建筑垃圾掺比在30%～40%属于过渡区间,建筑垃圾掺比低于30%时,对压缩特性影响较小,高于40%时,压缩特性明显改变。4种粒级组合中粒级组合Ⅰ在相同掺比情况下,可压缩性最小。(4)选取最优粒级组合Ⅰ、40%掺比,94%压实度试样与相同压实度素土以及3%、5%、7%水泥改良土进行压缩特性对比,试验表明建筑垃圾改良土可压缩性显著降低,试样初始孔隙比更低。(5)对建筑垃圾膨胀土进行室内渗透试验、干湿循环试验、压实度与含水率对强度影响试验,结果表明建筑垃圾改良土较相同压实度素土、水泥改良土渗透性更强;干湿循环作用会使建筑垃圾改良土压实度与强度降低;压实度与含水率对建筑垃圾改良土强度均有影响,但对比素土影响程度较低。(6)根据路基湿度条件及荆州地区气象资料,结合干湿循环试验与水稳定性试验结果,进行包边粘土、碎石土垫层厚度、土工布封层等数值模拟试验,结果表明:50cm厚度级配较差砾石垫层可以起到完全阻隔地下水的作用,建筑垃圾改良土由于其渗透系数较大,如不采取路床顶部铺设防渗土工布及包边粘土的措施在连续降雨的条件下将会产生较大变形,并且路基内部湿度变化较大,对于建筑垃圾改良膨胀土路基材料极为不利。当采取路床顶部铺设防渗土工布及2m厚度包边粘土、加上砾石垫层的路基结构时,在较为不利的降雨情况下路基内部湿度变化仍很小,可以有效保持路基内部湿度稳定。