基于内蒙古地区煤矸石的大量存在和膨胀土的广泛分布,以及煤矸石掺土试验研究和膨胀土改良的研究经验,本研究首次将煤矸石掺入膨胀土中,用于改善膨胀土的工程性质,达到既改良膨胀土又可利用煤矸石的双赢目的。煤矸石取自内蒙古乌海市公乌素煤矿、薛家湾露天煤矿、鄂尔多斯市金阳煤矿。通过煤矸石的组成成分分析、筛分试验、吸水性试验、风化试验、膨胀性试验、压碎值试验测定得到的基本物理力学指标的对比,选取乌海矿区煤矸石作为试验用料；膨胀土取自国道208线集宁到白音查干段,通过自由膨胀率试验、颗粒分析、界限含水率试验测得的指标确定土样为弱膨胀土。按煤矸石的掺量分别为25%、35%、45%加入膨胀土中,在预定压实度为94%、95%、96%下进行直剪试验,测得抗剪强度参数；在预定压实度为92%、93%、94%、95%、96%下进行承载比试验,测定CBR和膨胀量。通过最小二乘法对直剪试验结果进行了计算分析,研究表明掺加了35%、45%煤矸石的膨胀土混合料的内摩擦角有较大的增加；内摩擦角的变化相对较小；同时建立了煤矸石掺量与抗剪强度参数(粘聚力c和内摩擦角φ)的关系式。通过承载比试验,分析了不同煤矸石掺量的膨胀土混合料的CBR及膨胀量变化规律,随着煤矸石掺量的增加,CBR有较大增加,膨胀量明显降低,其中煤矸石掺量为25%膨胀土的CBR变化较小。另外,通过回归分析建立了CBR值分别与压实度、煤矸石掺量的关系式。