随着我国西部高等级公路建设的迅速发展，填石路堤已成为山区高速公路的主要路堤形式。填石路堤达一定高度后，自重荷载较大，且在车辆荷载的反复作用下，将导致路堤产生较大的沉降量，并且，填石材料强度高，压实质量不容易保证，压实度检测困难。为此，本文结合西部项目“岩溶地区公路填石路堤修筑、加固与测试技术研究”，对填石路堤沉降规律，沉降监测及其压实质量控制与检测方法进行较系统和深入的研究。 本文首先在大量沉降观测资料分析及填石路堤沉降机理和规律探讨的基础上，提出对多种常用预测模型进行变权重组合预测的方法，其预测精度比任一单项预测模型的精度均要高，具有明显的优越性。然后，结合西部课题，对常张高速公路填石路堤试验段进行了沉降观测方案的设计与实施，获得了一批具有重要工程价值的观测资料。此外，通过室内模型试验，取得了模型路堤在不同含水量，不同压实机械与不同压实遍数下的路堤动土压力、沉降及压实度数据，进一步揭示了填石路堤的压实特性，并且对瑞雷波检测填石路堤压实度技术进行了研究，采用不同激振方法，在不同的含水量、压实度下进行波动测试，利用DASP系统进行瑞雷波频谱与波速分析，与灌水法等方法得到的密实度进行对照，建立了填石路堤压实度与瑞雷波波速的经验关系式。最后，利用Marc软件对动力荷载下填石路堤特性进行了有限元分析，采用弹塑性分析模型，选取线性Mohr-Coulomb屈服准则，建立出填石路堤3-D动力响应分析模型，对振动荷载下路堤土压力传递，变形进行了计算，对不同激振荷载下路堤波动特性进行了分析，室内模型试验实测波动曲线与计算波动曲线波形基本相符，吻合较好。