本文依托正在修建的延庆至崇礼高速公路河北段,以ZT5标试验段复杂条件下湿陷性黄土路基不均匀沉降控制为研究对象。通过调查分析黄土路基病害成因,并对湿陷性黄土工程特性进行了室内土工试验研究,提出了地基强夯补强、路堤填筑强夯追密、填挖结合部土工格栅加筋相结合的综合处理技术以控制路基不均匀沉降;在室内土工试验基础上建立了有限元模型,分别模拟分析路堤横、纵断面不均匀沉降控制效果,并进一步对湿陷性黄土路基不均匀沉降控制技术进行优化。主要研究内容及获得成果如下:(1)通过室内试验对黄土填料以及地基黄土的颗粒级配、击实特性以及界限含水率进行分析,从而得到填料的曲率系数、不均匀系数、最佳含水率、最大干密度及液塑限等物理指标。一是判定黄土填料是否满足高速公路对路基填料的要求。二是通过直剪试验和固结试验,从而确定黄土填料和地基黄土的黏聚力、内摩擦角以及压缩模量等力学指标,为有限元数值模拟提供精确参数。(2)利用有限元软件PLAXIS对高填方路堤在不同因素影响下不均匀沉降数值模拟,分别得到:a.高填方路堤横断面不均匀沉降量随填土高度增高而增大;b.高填方路堤横断面不均匀沉降量因地基材料压缩模量降低而增大;c.地基横向斜坡坡度比为1:4～1:7时,高填方路堤横断面不均匀沉降量随横向斜坡地基坡度比值增加而增大。(3)针对“V”型冲沟斜坡地基的加固,采用强夯法进行处理,分别从理论和试验两方面进行研究,旨在确定不同夯击能的有效加固深度、夯击点布置与间距、夯击击数与遍数;针对填挖结合部不均匀沉降控制,采用土工格栅加筋技术,利用土工格栅与土之间摩擦和锁定来提高路堤土的性能,以达到控制不均匀沉降的效果。同时,通过有限元软件PLAXIS对土工格栅在同一强度下不同铺设层数时路堤的不均匀沉降进行模拟,从而确定最优铺设方案。(4)通过现场路基整体结构性能检测数据对比,得到试验段的弯沉值均小于设计弯沉值120(0.01 mm),黄土路基结构性能良好;同时,发现PFWD和贝克曼梁两种弯沉仪分别测得的动回弹模量和静回弹模量的图形曲线走势基本一致,也可以证明这两种仪器均能很好地完成路基回弹模量检测的工作。(5)对路堤的不均匀沉降(填筑完成后)进行长期监测,从监测数据发现:a.冬休期间,路堤的沉降速率均小于0.7 mm/d;b.路面施工期间,路堤的沉降速率均小于0.188 mm/d;c.路面施工结束后,路堤的沉降速率均小于0.14 mm/d。说明路面施工时已进入路堤沉降稳定期。对路基(路面施工完成后)横、纵断面进行48d监测发现,各点累计沉降量均小于6 mm。