近年来,随着高速公路、高速铁路等高等级道路向山区延伸,深挖高填十分普遍。由于山区地形地质条件复杂,填方路堤边坡工程问题引起了广泛的关注。特别是填方路基纵向开裂变形病害经常发生,其变形破坏机理模式、稳定性评价方法及病害的防治工程对策等越来越被重视。本文采用工程调查分析、数值模拟计算和现场实例测试相结合的方法,研究填方路基纵向开裂变形机理,提出典型的破坏模式和判识特征,并提出相应的防治工程对策。本文的主要工作内容及研究成果如下:(1)通过广泛收集有关填方路堤边坡工程病害案例资料,实地考查各类病害工点现场,综合分析填方路堤边坡变形破坏性质、产生原因、稳定程度和发展趋势,总结和归纳了填方路堤边坡工程的主要病害类型及其主要影响因素。提出了高填路堤、软基路堤和陡坡路堤等三种典型的路堤边坡地质模式。通过对三种典型路堤边坡地质模型进行数值模拟分析,分别提出路堤沉降开裂变形机理和路堤侧移开裂变形机理,并建立了沉降梯度、侧向拉伸率和深部位移形态等控制因素及其主要变形特征。(2)高填路堤纵向开裂变形机理:随着填土高度的增加或强度参数的衰减,在坡顶部逐渐出现拉应力,造成坡顶纵向开裂,纵向开裂属于沉降-蠕滑拉裂,此时坡顶有以下特征:坡顶拉伸应变量超过0.1%,且路堤坡顶中部凹陷,呈中部低两侧高的现象。(3)陡坡路堤纵向开裂变形机理:陡坡路堤在填土重力、陡坡地形及上部山体开挖卸荷回弹的综合影响下,在坡顶填挖交界附近产生不均匀沉降及拉应力,造成坡顶纵向开裂,纵向开裂为差异沉降造成的剪切拉裂,此时坡顶有以下特征:填挖交界处的拉伸应变量超过0.06%,沉降梯度超过0.48%,同时坡顶靠近填方坡面侧的填土体的沉降明显大于靠山侧的沉降。(4)软基路堤的纵向开裂变形机理:由于地基岩土性质软弱,在上部填土重力的作用下,首先导致软弱地基破坏进而引起上部填土的相应变形,从而在坡顶产生拉应力而造成坡顶纵向开裂,纵向开裂为地基破坏造成的坡顶拉裂,但在坡顶开裂时坡体状态变化特征又因三种不同模式而有所差异。(5)针对不同的路堤纵向开裂变形机理,提出采用地基处理措施、支挡工程措施及排水措施等综合防治工程对策。并通过一处工程实例,结合路堤边坡位移监控量测措施,对病害路堤进行治理,根治病害,对病害的规模及发展趋势进行评估预测,反馈路堤治理工程措施的调整和优化。