河套地区是重要灌溉区,耕地众多,每逢灌溉季节,地下水位都会大幅上升,在此地修筑高速公路主要存在地下水及软弱地基引发的沉降控制问题,还存在春耕秋浇漫灌的地表水问题,以及路基不均匀沉降造成失稳的问题。河套灌区不良地基处理通常采用排水固结、复合地基的方法进行加固,但以往工程实践表明:一些常规的地基加固技术(桩复合地基)工程费用较高、经济性不好,而某些工程中充分利用原地基的地表硬壳层,在不破坏硬壳层的基础上填筑适用的筑路材料并进行路基加筋,取得了不错的工后沉降控制效果。本课题来源于内蒙古交通运输厅,以京新高速陕坝连接线工程为依托,由内蒙古交通设计研究院和山东交通学院联合开展,针对沿线河套灌区不良路基基底处治技术展开系统研究,可以为今后类似工程设计、施工提供参考依据,对于河套地区工程的建设有重要的指导意义。本文首先进行了内蒙古河套灌区不良路基基底处治方案的分析研究,经过室内试验和参考大量相关文献资料,总结了河套灌区土的物理力学性质、工程特性等。针对工程沿线灌溉区域不良地基路段进行调查,优化提出五种基底处理方案(碎石渣垫层、单层土工格室联合砂砾垫层、双层土工格室联合砂砾垫层、单层土工格栅联合砂砾垫层、双层土工格栅联合砂砾垫层)进行现场试验研究。另外,采用PLAXIS软件建立路基有限元模型,得出垫层厚度结构参数和粘聚力、内摩擦角、弹性模量三种材料参数等因素对路基沉降和稳定性的影响,分别对五种方案的试验段路基进行对比分析基底处治效果,从理论上验证了五种方案处治不良地基段路基基底的可行性。最后在试验段埋设土压力盒、孔隙水压计、分层沉降计、柔性位移计等传感器以及沉降板获取现场试验测试资料,对五种基底处治方案路基的受力、变形分布与变化规律进行对比分析,优选出沉降控制效果最佳的基底处治方案。实测结果证明,通过五种方案处治后的路基工后沉降量能够满足相关规范的要求,尤其是碎石渣垫层处治段基底加固效果最好。