强风化红砂岩土在我国分布广泛,外观以红色为主色调,由中、新生代碎屑沉积岩层风化而来,它是一种特殊的材料,具有颗粒易破碎,易风化性,强亲水性和矿物成分多元性等特点;随着我国高速公路建设里程的不断增加,在红砂岩丰富地区修建高速公路时,如果能够使强风化红砂岩材料用于路基填筑中,则可节省大量工程投资,同时减少弃方数量,为保护区域环境,具有显著的社会效益与经济效益。由于红砂岩工程性质差,把未经过处理的红砂岩直接用作路基填料会产生一系列路基病害问题,如路面鼓包、翻浆冒泥、沉陷、开裂、边坡垮塌与剥蚀、路基不均匀沉降、承载力不足等病害;一般选择对施工地区的红砂岩填料进行改良,常用的土体改良方法有物理、化学方法,经过改良后的红砂岩填料使其工程性质能满足设计要求。本文依托江西东昌高速公路红砂岩路基修筑技术研究项目,选用石灰和水泥对红砂岩填料进行改良,分析红砂岩改良填料的固结沉降特性,本文的主要工作内容与研究结论如下:(1)通过室内电镜扫描试验、XRD试验、筛分试验、界限含水率试验、击实试验获得红砂岩的形貌特征和矿物组分以及基本物理力学参数。(2)通过直剪试验结果分析,改良后的红砂岩土较改良前强度有较大的提高,水泥改良土比石灰改良土的改良效果好;对石灰、水泥改良土,内摩擦角均随着掺配比例的增加,没有明显的变化,但是粘聚力得到了大幅度的提升;改良的机理主要是依靠增大粘聚力来提高改良土的强度;7%配比的石灰、水泥改良土的抗剪强度指标最大。无侧限抗压强度试验结果表明,压实度对无侧限抗压强度有较大的影响。(3)本文采用传统固结试验仪,开展了不同加载方式下的红砂岩填料固结试验,其中:1)通过标准一维固结试验,得到孔隙比与轴向应力的关系曲线,轴向应变与轴向应力、变形与时间的关系曲线。素土轴向应变随着速率和变形量最大,改良土随着荷载增大,轴向应变速率和变形量都有所减小,其中7%配比石灰、水泥改良土改良效果最佳。2)通过加载比等于0.5和3的固结试验,发现加载比对红砂岩改良填料具有一定影响,高加载比下,土体压缩大,沉降变形快。随着时间的增加,改良土孔隙比减小幅度和轴向应变率都有所减缓。3)通过预压400kpa和预压800kpa的固结试验,得到超载预压可以大幅减小土体沉降,超载压力越大,对土体压密效果越好,土体后期沉降变形小。(4)通过FLAC3D有限元软件对改良红砂岩填料填筑路基进行沉降变形数值模拟分析,分别模拟了改良红砂岩填料换填在路床和下路堤位置时,各配比改良土对路基沉降的影响效果。结果表明:7%配比石灰改良土和水泥改良土沉降量最小,其中,改良土换填路床后,相对于素土填筑路基的沉降量,7%配比石灰改良土沉降量减少了 32.45%,7%配比水泥改良土沉降量减少了 32.80%;改良土换填下路堤后,相对于素土填筑路基的沉降量,7%配比石灰改良土沉降量减少了34.66%,7%配比水泥改良土沉降量减少了 34.98%。(5)数值分析结果表明,下路堤换填改良土后路基的沉降量稍小于路床换填改良土后的路基沉降量;相对于路床换填0.8米厚的改良土红砂岩填料,下路堤换填0.8米厚改良红砂岩填料的路基稳定性更好。