随着能源消耗量的急剧增大，火电厂每年排放的粉煤灰量及累积堆存量日益增大，由此带来的一系列环境问题也日益受到全社会的重视，粉煤灰的综合利用变得刻不容缓。近年来，大量的粉煤灰在我国高速发展的高速公路建设中得到利用，粉煤灰堆积场地的处治利用也越来越多。粉煤灰路基以及建筑地基的承载力受到其抗剪强度的影响，而粉煤灰的抗剪强度与含水量和压实度等因素密切相关。同时，国内外对于粉煤灰承载机理的研究，远落后于工程实践。因此，为了更合理有效地对工程实践进行指导，很有必要对粉煤灰的路用性能及其承载机理进行研究。本文通过室内试验，结合相关理论计算和分析，对粉煤灰的路用性能及其承载机理进行了系统研究。首先，综合论述了粉煤灰的化学组成成分和微观组成结构，对其物理性质以及力学特性等基本路用性能进行了试验研究。在此基础上，介绍了粉煤灰土体强度理论，包括摩尔-库仑破坏准则、强度形成机理以及影响因素。然后，通过三轴压缩试验，研究了含水量和压实度对粉煤灰强度的影响，分析了粉煤灰的应力-应变特性。试验结果表明，在试验含水量范围内，随着含水量的增大，粉煤灰的粘聚力先增大后减小，而内摩擦角一直减小。基于试验结果，通过线性回归得到了以含水量为变量的粉煤灰抗剪强度计算公式，该公式误差控制在工程允许范围内，计算参数容易获得。通过构建相关模型，分别利用极限分析上限法和瑞典条分法，对粉煤灰地基承载力计算及边坡稳定性分析进行了研究，探讨了含水量对粉煤灰地基承载力和边坡稳定性的影响。