在我国的安徽、河南、山东等黄泛平原地区,广泛分布着以低液限粉土、粉砂土为主的沉积土。粉土具有特殊的物理力学性能,其渗透系数高、渗透固结性能较强,干燥时呈粉状,只有在一定含水量的条件下才能成型。其中粉粒含量高,粒径较均匀,毛细管发育,水稳性差,且具有冻敏性,使得粉土为不适宜填筑路基的土质之一。但是伴随着高速公路的飞速发展,越来越多的粉土用于路基路堤的填筑。为研究粉土的路用性能,本课题针对目前已建和正在建设的粉土路堤的设计、施工及营运使用情况开展全面系统的调查,重点对安徽省内正在建设的泗许高速公路进行研究,在充分总结过去已有研究成果和工程实践经验的基础上,采取理论分析、室内试验与有限元软件模拟相结合的方法开展研究。主要内容如下:1.根据实际工程中路堤土体的分层情况,分别对不同压实度的土体进行了常规的物理力学性能试验,从而得到现场粉土的最大干密度、颗粒级配、直剪强度、无侧限抗压强度等物理力学性能指标。另外,在进行无侧限抗压强度试验时,由于常规的制样方法很难制得标准的粉土试样,本实验室还专门研制了一个土样制备仪器。2.由于粉土所具有的特殊的物理力学性质,本课题还对粉土进行了冻融循环和干湿循环试验。得出粉土分别经过冻融循环和干湿循环之后的强度变化情况。3.进行了动三轴试验,得到了粉土的振动次数与动应力的关系以及动弹性模量和阻尼比等动应力特性。4.进行了公路交通荷载模型、路堤模型及路堤动应力响应的理论研究。另外还研究了高速公路路堤发生破坏的机理,运用有限元软件对不同坡度的粉土路堤分以下几种情况进行了短期汽车荷载作用的模拟:a)正常状态下的粉土路堤b)经冻融循环后的粉土路堤c)经干湿循环后的粉土路堤5.经有限元分析后得到以上各种状态下路堤的顶面的最大位移、安全系数,并得粉土路堤坡度的推荐值以及车载的影响深度。