近年来,我国交通行业发展飞速,相应的对于工程结构的要求也更为严格。土工合成材料被广泛应用于各类土工构造物之中。纤维加筋土体以提高其物理力学性能使其能满足高标准的工程需求。对于往土中加入拉筋、格栅等加筋材料的研究主要集中在提高结构整体的安全性以及稳定性上,而在土中掺加短切纤维可以使得土体的力学材料性能得到提高,并且由于短纤维掺加的离散性,使得纤维材料整体是各向同性的,这与铺陈拉筋等有所不同。对于纤维加筋土体力学特性的探索研究主要集中在不同的配合比上,但是对于定量的探寻纤维加筋土体抗剪强度增强机理的研究尚未展开。本文以粉质粘土为基础材料,往土中掺加短切聚乙烯纤维,结合单根纤维的拉拔试验,探讨了不同影响因素对纤维加筋土抗剪强度的影响,根据试验结果进行了纤维土路基边坡的有限元分析,文中开展的主要研究工作如下:(1)设计了一套拉拔试验装置,用于测量纤维与土体的界面摩擦力。所得数据为纤维土剪切强度增强机理分析提供了重要依据。(2)基于拉拔试验装置,测定了不同影响因素下(含砂率、含水率、纤维直径、垂直压力、压实度)对纤维与土界面摩擦力的时程变化曲线。(3)开展了不同配合比下的聚乙烯纤维土的直剪试验,进行了一系列的直剪试验用于测定不同长度,不同掺量的聚乙烯纤维加固粘土的能力,在不同长度和掺量下直剪试件破坏面纤维界面数目的统计工作被进行用以进一步描述纤维加筋规律。结合以上作用规律,对于纤维粘聚力增量提出了一个较好的拟合公式。(4)通过试验得到了不同影响因素下纤维土抗剪强度的变化趋势的拟合公式,结合界面纤维根数的统计分析结果,明确了每个影响因素对纤维土抗剪强度参数的作用机理并且分析了各个影响因素对增强效果影响显著性。(5)建立了纤维土边坡的有限元模型,采用强度折减法计算边坡的安全系数,同时引入价值工程法对不同参数设计下的纤维边坡价值工程系数进行响应曲面回归拟合,得到一个回归效应显著的多元二次回归方程。(6)多次直剪试验被进行用于统计纤维土以及素土的抗剪强度参数的数字特征。以此为根据建立了一个路基边坡有限元模型,并计算了纤维土和素土边坡的可靠度。