炭质页岩具有风化快、强度低、遇水易崩解等不良工程特性,将其用于路堤填料,如果处理不当,就容易形成路基病害。在广西六寨至河池高速公路建设中,遇到大量炭质页岩,考虑到工期、投资和绿色环保等因素,不可避免地将其应用于高速公路路堤填筑。因此,本文在已有软岩填料路堤的研究成果上,围绕炭质页岩填料的路用性能、路堤的沉降变形特性及填筑技术等问题,通过室内试验、实体试验及有限元数值模拟分析等手段开展了以下研究工作:(1)炭质页岩填料的路用性能研究。通过化学成分分析、粒度分析、压缩试验、CBR试验、直剪和常规三轴试验研究,表明崩解后只有部分炭质页岩填料能满足高速公路路堤的强度和刚度要求,可用于高速公路的路堤填筑。(2)炭质页岩路堤沉降特性研究。通过对室内试验得到炭质页岩填料的应力-应变关系更接近Duncan-Chang本构模型;基于大型有限元软件ABAQUS的二次开发平台,研究了不同压实度条件下的路堤变形规律;通过现场沉降观测与数值模拟分析研究炭质页岩路堤的沉降特性,两者吻合较好,并根据现场实测数据对炭质页岩路堤的工后沉降进行预测研究。(3)炭质页岩路堤填筑技术的研究。根据炭质页岩的工程性质,确定了炭质页岩路堤填筑的关键技术,进而确定了先使炭质页岩完全崩解、稳定,再通过压实及泥化路堤顶面的处理措施,提出采用渐进式的摊铺方法,松铺厚度宜为30~40cm,先用20t振动羊角压路机碾压两遍,再用20t振动光轮压路机碾压四遍,然后用冲击压路机对94区顶面进行冲击补压20遍的施工工艺。同时,根据地下水的分布情况,提出了相应的炭质页岩地基处理方法。