固体废弃物焚烧处理由于可以先进的实现垃圾无害化、减量化和资源化,逐渐受到国内外的认可和发展。作为副产品,在焚烧及烟气处理过程中不可避免的产生了大量飞灰。由于飞灰中富集了大量易渗滤的有害重金属,飞灰属于危险废弃物,需要进行必要的前处理。因此,对高污染高产量的飞灰进行固化稳定化处理并探究其在道路工程中资源化利用的可行性,不仅有助于完善飞灰固化处理的理论框架,而且为飞灰的资源化利用提供了理论支撑。基于以上背景,一方面,本研究采用化学药剂-水泥协同处理焚烧飞灰,研究飞灰复合材料在不同工况条件下（螯合剂掺量、水泥掺量、养护龄期）的强度和重金属浸出毒性特征,探索该协同处理方法的可行性。进一步考虑碳化效应、冻融循环等条件对该协同处理方法的影响,为该处理方法在极端环境下的稳定性和耐久性提供数据支撑。另一方面,结合实验结果及多种微观测试方法（SEM、XRD、XRF等）,揭示化学药剂-水泥协同固化机理。最后将飞灰复合材料作为地基加固桩材料,通过数值模拟飞灰桩在运营期间不同影响因素下的工程特性和环境特性,为飞灰的资源化利用提供支撑。取得结果如下:（1）从飞灰的理化特性可以看出,飞灰具有较高的持水性能且孔容孔径较大。飞灰的主要成分为CaO（45.81%）,次要成分为Na₂O、K₂O和SiO₂,飞灰自身的水硬性成分及高含量的CaO等成分使得飞灰的资源化利用成为了可能。（2）在常规养护条件下,养护龄期为7天的飞灰固化体强度范围为0.29 MPa-1.68 MPa。随着养护龄期增长,飞灰固化体强度均满足填埋场入场标准。此外,飞灰复合材料中重金属浸出均远远小于固废浸出标准,浸出浓度随着养护龄期的增加而逐渐减少,其中Cd和Zn的浸出浓度降低较为显著。水泥的固化机制主要包括吸附、同晶置换、包裹等作用。螯合剂中的有效基团和目标重金属发生络合反应,显著降低了重金属浸出。（3）在碳化条件下,28天龄期的碳化试样强度高达6.07 MPa-6.66 MPa,是水泥土强度标准的8-15倍,且碳化试样强度均略大于常规养护试样。此外,碳化试样的浸出浓度比常规养护试样略有增大,但当螯合剂为3%、水泥掺量为10%条件时碳化试样的浸出均已满足一般固废浸出标准。（4）在冻融循环条件下,水泥掺量为10%-20%时,飞灰固化体具有一定抗冻融性能,但是当水泥掺量增大为30%-40%时,其抗冻融性能比水泥掺量为20%时略有降低。（5）数值模拟结果发现:就工程特性而言,在0-6个月内复合地基的路面最终沉降量比天然地基降低了38%,加固效果较好。随着距路基中心线距离的增加和桩间距的减小,路基表面瞬时沉降逐渐减小。就环境特性而言,在30-50 a过程中,飞灰桩中污染物沿水流方向迁移距离小于5 m,污染范围较小。根据地下水规范,距桩水平距离1 m、2 m和3 m的分析点分别在5年、15年和40年时地下水中重金属Cd的浓度才达到地下水标准值,而距桩水平距离4 m的分析点的污染物浓度远远小于地下水标准。表明采用飞灰桩来地基加固具有较好的工程和环境特性。