本文以达陕高速公路K128+900~K129+400段路堤变形破坏机理研究为主线，采用原位监测手段对路堤变形位移监测，运用数值模拟手段对软基高填方路堤支护前后的变形特征、应力状态及支护后支护结构力学状态进行分析；结合刚体极限平衡理论对路堤稳定性进行计算成果，评价路堤稳定性。最后对路堤工后变形进行预测，评价了路堤支护效果。本论文主要内容及结论如下：1）总结路堤变形破坏现象及特征，揭示路堤变形演变过程及破裂机理，分析填方体厚度、粉质粘土层厚度、临空条件及降雨等因素对路堤变形影响，且影响程度依次降低。2）对变形路堤开展了表观水平位移和沉降位移监测，监测成果表明路面高程范围内变形以沉降为主，下排水沟带及下游以水平变形为主，其间为过度带。3）采用数值手段对位于变形区域内1#~3#沟壑内的3-3′、6-6′、8-8′三个剖面在天然、暴雨及支护状态下的变形特征、应力特征进行分析和研究。数值模拟成果表明填方路堤在天然状态下变形量大，在暴雨状态下路堤变形进一步加剧，但在加固措施施工后，路堤变形得到很好控制，路堤稳定性得到了提高。4）采用刚体极限平衡法，对路堤稳定性影响较大的粉质粘土岩土体物理力学参数进行敏感性分析，确定路堤稳定性计算时粉质粘土的岩土体物理力学参数，且对选取的三个关键性剖面进行稳定性计算，分析了路堤在天然和暴雨工况下各个计算剖面潜在滑动面的稳定性状况。计算结果表明选取的剖面稳定性系数较低，不满足规范要求，路堤处于失稳状态，需要加固。复核计算支护后路堤稳定性，计算结果显示路堤稳定性系数有了显著提高，满足规范要求，路堤处于稳定状态。5）选取合理变形预测理论对路堤工后变形预测，对比分析双曲线法、指数曲线法及Asaoka法对沉降变形预测成果，成果表明Asaoka法变形预测效果最好，指数曲线法次之，双曲线法最差。Asaoka法预测成果显示路堤工后变形增量及增幅均较小，路堤在加固措施施工后，已处于稳定状态。