因遇水吸湿后膨胀软化,强度骤减,以往在膨胀土地区修路,除非掺灰改性,开挖的膨胀土只能废弃,弃土换填往往造成工程投资大大增加并引发严重的水土流失和生态环境破坏。长沙理工大学课题组在开展西部膨胀土项目研究中采用封闭包盖技术,在多条高速公路上直接用膨胀土修建路堤实体工程,成功解决了这一工程技术难题。为验证和完善这种物理处治技术,需研究并获得地下水对路堤填芯膨胀土的影响。为此,本文开展了受地下水作用的膨胀土路堤模型试验。文中首先简述封闭包盖法修筑膨胀土路堤的技术思路及多段实体工程,对比分析了各种包盖方案的处治效果,论证了这种物理处治技术的有效性。然后以百色膨胀土为填料,分析其土性和路用性能,设计并修建了主要研究地下水影响的足尺膨胀土路堤模型并埋设了相应的测试元件。通过改变堤底地下水条件,分别获得了毛细水和有压地下水作用下路堤不同层位土体的含水率、孔隙水压力、土压力以及不同季节其温度的变化规律。结果表明:由地下水引起的路堤不同层位处的含水率变化成指数函数分布,其表达式为y = a e-b x;堤内土体的孔隙水压力和土压力随含水率变化有明显响应,同样可用指数函数表达膨胀力(侧向土压力)随含水率变化关系;地下水条件不变时,堤内土体的湿度还受气温变化的影响。通过模型试验研究,获得了不同地下水条件下的膨胀土路堤内部含水率,孔隙水压力和土压力变化规律,进而分析出其对堤底的有效影响范围,据此,对膨胀土地区可能遇到的几种路堤基底状况,分别提出了处理措施,同时对封闭包盖设计中包盖层厚度、填芯膨胀土填筑高度以及施工过程中的摊铺、碾压及压实控制等方面提出建议。