我国中西部黄土地区建设的高速发展导致高填方场地日益增多,伴随着“中疏外扩、上山建城”的发展战略,延安新区的“削山造城”工程已成为国内黄土地区“削山、填沟、造地、建城”规模最大的岩土工程之一,随之而来的工后沉降变形控制、填方边坡静动力稳定性等一系列问题也成为研究的重点。本文依托陕西省科技统筹创新工程《延安黄土丘陵沟壑区工程建设重大地质与岩土工程问题研究》,以延安新区建设工程为背景,采用室内物理模型试验与有限元软件数值模拟相结合的方法,对黄土挖填方区沉降作用下管线工程的变形规律及受力特性进行了一系列研究,通过试验分析和模拟验证,得到以下研究成果:1、设计并制作了模型试验装置,为后续不同工况下的模型试验奠定了基础;2、通过对位移数据的分析,得到了模拟沉降作用下管道和土体的位移变化规律,总结出直埋管道位移曲线呈“S”型变化,共同沟位移曲线呈直线型变化的变形特征;3、通过对应变数据的分析,得到了直埋管道和共同沟在模拟沉降作用下管道应力的变化规律,总结出管道在填方区上部受压下部受拉,在挖填结合区上部受拉下部受压的受力特征;4、通过对压力数据的分析,得到了模拟沉降作用下管道围岩土压力的变化规律,总结了土体在表面受拉,在挖填结合区受拉剪,在填方区管道下部受拉的受力特征;5、总结了模拟沉降作用下管道和共同沟的受力分布规律,基于弹性地基梁理论提出了直埋管道和共同沟在沉降作用下的计算模型;6、基于对试验结果的综合分析,总结了沉降作用下直埋管道和共同沟的几种变形破坏模式,并从结构设计和沉降变形控制两方面提出了三种具有针对性的预防措施,分别是加装柔性接头、局部加强设计和“反沉降”变形恢复法。本文在前人的研究成果的基础上对管线工程正交穿越黄土挖填方区的变形特征及受力特性进行了初步研究,得到了一些规律性认识。文章的研究思路与所得成果对挖填方区沉降作用下管线工程的防灾减灾设计具有一定的参考价值。