本文以渝湛高速公路（粤境段）穿越不良土处置技术研究项目为依托，以K0+000～K33+100区间的高液限粉土为研究对象。主要从宏观尺度以及细观尺度两个方面对路堤填料进行分析研究，宏观尺度下针对高液限粉土的物理力学性质进行试验分析，以及考虑在掺砂改良下土体的物理性质变化情况；细观尺度下，借助CT扫描技术，并利用数字图像概念对其细观结构进行多个角度的研究，其主要研究工作如下： 1、通过基本物理力学性质试验分析K0+000～K33+100区间沿线的高液限粉土的基本路用特性。基本路用物理力学指标是分析高液限粉土的路用性质，合理选择施工方案和程序以及控制施工质量的必要依据。研究对象土层编号为5-2层土，为花岗岩风化后保留在原地的全风化花岗岩。通过全风化花岗岩基本路用性质试验，对其路用性质进行了认识，为工程改性试验奠定了试验基础。 2、由于本文研究士体细观结构时只考虑其物理变化特性，所以通过高液限粉土掺砂改性试验研究，总结和认识了砂与素土的相互作用的机理。掺砂改良后，粗粒组颗粒含量增加，使粗颗粒在土中产生骨架作用，土颗粒的空间结构重新排列，削弱细颗粒对土性质的影响，使高液限粉土转变为粗粒土，同时改良了土的颗粒级配；另外，CBR值有较大程度的提高，能满足路基填筑要求；在最佳含水量情况下，掺砂土经过压实后，抗剪强度得到提高，增加了土的强度。 3、细观尺度下，介绍了CT扫描的基本原理，并通过医学中的CT扫描技术，进行土样的CT扫描试验，得到了土样各个层位断面细观结构图。比较了素土与掺砂土其细观结构上的差异，借助反映土体密度情况的CT数分析了在不同压实作用下，土体细观结构的变化规律。 4、借助于数字图像的概念以及数字图像处理技术研究土体细观结构，分析了不同土样扫描图像灰度直方图的差异，由于灰度值与CT数存在着函数关系，提取CT图像各个像素点的灰度值，反映了土体内部结构的不均匀性。通过图像分割将图像分成孔隙与土体两个部分，计算得到土体在压实作用下孔隙分布的规律。