课题依托于贵州省交通运输厅科技项目《贵州省山区高速公路高填方路基变形规律及设计标准研究》,针对贵州省山区高速公路土石混填高填方路基工程,调研贵州省土石混填高填方路基使用现状的基础上,选择贵州白黔线土石混合料进行室内试验,分析各强度指标与含石量之间的相关关系。针对贵州省典型土石混合料对不同高度、不同土石比、不同压实度情况下的土石混合料进行大型土工离心试验和Abaqus有限元建模分析,研究不同情况下的路基沉降规律。本文主要研究成果如下:贵州省高速公路大部分路段的路基填料为典型的变质岩石灰岩高填方填料路基填料。本文将土石混合料中的石按照强度低易风化类、强度及抗风化能力中等类、强度高抗风化能力强类等分类,并根据含石量来提出不同的施工工艺和质量控制指标。土石混合料的含石量与无侧限抗压强度、加州承载比(CBR)、回弹模量与含石量都呈正比关系。土石混合料的无侧限抗压强度介于26~59.8Mpa之间;加州承载比(CBR值)介于14.2~50.6之间;泡水膨胀量介于0.01~0.2%之间;回弹模量介于25.8~62Mpa之间。通过室内离心模型试验和数值模拟,得到路基的沉降与模型的高度成正比。离心试验模型土石比为30:70情况下,模型稳定,没有出现滑坡或拥包现象,说明土石混合料性能较好。路基的沉降与模型的高度成正比,最大变化率出现在路基高度1/3~2/3处。在含石含量多的情况下高填方路基的沉降与压实度密切相关,路基中下部受上部土体压力大沉降明显增大,路基顶面沉降规律为路基中线处沉降最大,由路中线向路肩处逐渐减少,呈“凹”形。20m、30m、40m路基沉降差分别为0.25cm、0.428cm、0.886cm。随着填筑材料中石的含量增加,路堤的沉降减小。相对于素土填料而言,土石混填路基可以有效的减小沉降。石的含量增加至30%左右时,减小路基沉降的效果较明显;随着石的含量继续增加,沉降值仍有所减小,但沉降值减小的幅度较小。