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本文以三门峡至淅川高速公路灵宝至卢氏段公路工程为依托，针对工程中出现的隧道弃渣和隧道弃渣用作基层的厚度问题，做了大量的室内和现场试验研究。现场选取二次破碎的隧道弃渣进行室内试验，首先是隧道弃渣颗粒分析、密度试验，通过这两项试验对隧道弃渣的物理性质有了较为全面的认识，并依据这两项试验数据通过试算法进行隧道弃渣的级配调整，依据规范确定出四种级配；然后将隧道弃渣掺入3%、4%、5%、6%的水泥进行击实试验，得出水泥含量为4%时隧道弃渣出现最大干密度和最佳含水率；将四种级配分别内掺不同水泥含量进行7d无侧限抗压试验，筛选出满足规范要求的级配一和级配二进行14d和28d的无侧限抗压试验、劈裂试验、室内抗压回弹模量试验、温缩试验、干缩试验、弯拉强度试验和冻融试验。通过试验综合得出级配二内掺4%水泥时的隧道弃渣满足作为高等级公路基层的要求。在施工现场进行填石路堤和填土路堤的回弹模量及弯沉试验，并结合级配二4%水泥含量的室内试验数据以及工可报告选取基层设计参数，利用HPDS2006和Bisar3.0对基层厚度进行计算和验证，并推荐基层厚度为220mm。在施工现场填石路堤选取100m试验段，基层厚度按照推荐的220mm铺设，并在试验段上选四个断面，通过埋设应变计的方式监测基层和底基层的层底应变量和温度变化，同时在原设计填石路堤和填土路堤基层（底基层）埋设应变计，与试验段进行对比。最后将测得的试验段数据换算成应力，验证了基层厚度220mm满足设计要求。本文的研究成果为今后山区隧道弃渣的利用以及水泥稳定隧道弃渣用作基层的厚度设计提供了一定的参考。