膨胀土因其不良工程特性导致的工程问题或地质灾害的频繁发生以及其在世界各国的广泛分布使得膨胀土及其工程问题一直是当今岩土工程领域和工程地质领域中全球性的重大的工程问题之一。虽然经过半个多世纪的广泛深入研究，但至今在各国工程建设尤其是高速公路建设中膨胀土引起的工程问题仍时有发生。 本文首先基于国内包括云南、广西、河南、江苏、湖南等地膨胀土地区的广泛调研，综合分析了大量膨胀土工程实例以及国内外相关科研成果。针对依托工程，进行了大量的大型模拟试验。试验模拟了日照、阴天、降雨三种气候条件，1∶0.75、1∶1.0、1∶1.5、1∶2四种边坡坡比，共完成九组室内试验，并在试验成果的基础上研究总结了膨胀土的含水量、底层以及侧壁土压力、土中温度、胀缩变形等随时间的变化规律。同时，通过试验分析了含裂隙膨胀土水分迁移机理、干湿循环作用下水对含裂隙膨胀土表层土体破坏的影响，深入分析了雨水入渗与土体风化作用对边坡表层土体强度和稳定性影响规律，为膨胀土地区公路排水工程设计研究提供理论依据。然后结合我国公路排水设计要求，深入探讨了地面排水及水沟水力最佳断面计算方法，提出了系统的膨胀土地区公路排水设计计算原则和设计计算方法，对主要的排水措施进行了讨论，包括排水设计原则、计算方法、主要措施。最后，将本文的上述研究成果用于广西南宁至友谊关友路排水设计与支挡、锚固防护设计，较好地解决了工程实际问题，取得了良好的经济效益、环境效益与社会效益。