随着经济的发展和沙漠中石油、天然气开发的需要,在沙漠中修建公路,尤其是修建一些高等级的公路势在必行。作为沙漠公路中唯一的路基材料—风积砂,对其压实机理和工程力学性质的研究尚属一个较新的课题。本文以陕西省境内穿越毛乌素沙漠的榆靖高速公路为依托,结合室内试验及现场施工,对风积砂的压实机理和工程力学性质作了较深入系统的研究。风积砂的压实通过标准重型击实、底部振动压实、表面振动压实三种压实方法对风积砂进行压实,其中以底部振动法为重点,综合考虑含水量、振动时间、振动频率、振幅、表面压块重量、不同填料次数、压实功、风积砂自身级配等影响压实效果的因素进行试验。得出了风积砂压实在含水量为零和最佳含水量时能得到最大干密度这一特殊压实性质;且对于风积砂这种无粘性材料,振动压实效果要好于标准重型击实,同时得出了以振动设备的加速度作为衡量风积砂压实程度的指标这一全新的结论;根据风积砂内部粘结力的不同对风积砂材料的压实应分干砂、湿砂区别处理;根据大量的试验数据提出了实验室确定风积砂最大干密度的具体方法及所用试验设备参数;在现场施工的基础上提出了切实可行的现场施工工艺和压实机械组合。为研究风积砂路基的路用承载力,分别进行了室内工程力学性质试验和现场压实度、回弹模量、路基沉降等指标测定两部分内容。对风积砂的工程力学性质通过CBR试验、回弹模量试验、剪切试验、压缩试验四种室内试验进行分析。根据风积砂的特殊性质重新设计了试验设备和试验方案完成室内力学试验。在CBR和回弹模量试验中在每一含水量下取得不同压实度风积砂的CBR和回弹模量值,且CBR试验中采用不同直径的压力贯入杆,在试验数据的分析中以压实度和含水量两项指标衡量风积砂的强度,得出了风积砂路基的回弹模量和CBR建议值,为天然含水量下的风积砂强度提供了理论依据;根据剪切试验得出风积砂的内部粘结力和内摩擦角范围;根据风积砂压缩试验结果对风积砂路基的沉降及工后沉降进行了分析,并和现场实测结果进行了比较。试验所用材料全部取自新疆、内蒙、陕西三地沙漠中具有代表性的风积砂,具有较强的代表性。通过上述试验及现场检测,基本得出了风积砂的压实机理和路用承载力性质。与此同时,对风积砂加入粘固剂作为底基层的使用性质和风积砂路基的压实度检测方法也作了探讨。通过现场检验,本文研究成果对风积砂路基的施工起到了一定的指导作用。