在道路工程中路基不仅承受着路堤自重等静荷载作用,还承受着交通荷载循环往复地长期作用,在这些荷载的作用下,往往会引起路基土单元体的主应力轴旋转。而主应力轴旋转往往会导致土体产生更大地累积变形并使其强度降低,由此引起一系列病害的发生,造成巨大的财产损失。因此开展主应力轴旋转条件下土体的静动力特性试验研究,并将其作为工程设计指导,具有重大地社会价值和意义。本文选取饱和砂土为试验对象,采用沸水饱和法、湿捣法和反压饱和法相结合的一整套制样饱和方法,利用空心圆柱扭剪仪对其进行了考虑主应力轴旋转的一系列静动力特性试验研究,主要做了以下工作:(1)针对由于开挖或上部堆载而引起的路基土体不同部位的初始主应力方向角从0°到90°变化这一情况,进行了一系列不同主应力方向角下的定向剪切试验,对主应力方向角对土体的变形和强度变化特性的影响进行了研究分析。(2)针对路基土体在形成过程中所受到的地质作用和应力历史均有所差异而导致的固结状态不尽相同的情况,进行了不同固结比下的定向剪切试验,研究在不同固结比下主应力方向角对土体变形和强度的影响。(3)针对纯主应力轴旋转这一因素引起的土体静力特性的变化,利用空心圆柱扭剪仪对土体进行了不同偏应力比下的纯主应力轴旋转试验研究,对土体的轴向应变、扭剪应变以及体应变的开展规律进行了研究分析。(4)针对道路运营期间承受的交通荷载导致的土体主应力轴不断旋转这一情况,利用空心圆柱扭剪仪对由交通荷载作用引起的心形应力路径进行了室内试验模拟,并与常规动三轴试验做对比,分析交通荷载下的主应力轴连续旋转对土体竖向变形和回弹模量开展规律的影响。