我国南方地区红砂岩分布极其广泛,许多高速公路项目采用红砂岩填筑路基,然而红砂岩具有强度低、风化程度高、遇水软化崩解等不良工程特性,易导致路基沉降、路面开裂等病害。因此,研究红砂岩路基变形特性和沉降预测对实际工程的设计和施工极为重要。本文以江西省境内的某国道项目为依托,采用室内试验、有限元数值模拟以及拟合预测等方法,对红砂岩路基填料的工程特性、变形特性进行深入研究。所做的主要工作如下:1.开展室内土工试验,分析红砂岩的基本物理性质以及作为路基填料的承载比(CBR)值、单轴抗压强度、抗剪强度等工程特性,结果表明虽红砂岩具有遇水软化、强度低的特点,但各项指标均满足《公路路基设计规范》的相关要求,为评价其路用性能和建立路基有限元模型提供可靠依据。2.运用FLAC 3D软件建立三维有限元模型,模拟获得红砂岩路基在不同降雨时长、降雨强度下的变形特征,同时研究了红砂岩路基的弹性模量、粘聚力、路基填筑高度等参数对红砂岩路基变形特性的影响。3.进行了填筑期、稳定期以及工后期三个阶段的沉降监测,通过对比模拟结果和实测数据,验证模型的合理性;同时根据沉降量结果分析,为不同路段填筑过程中预留高度提供参考;监测结果表明该路段在这三个阶段的沉降分布大体呈“中间大、两端小”的趋势,水平位移量呈增长趋势且增加稳定。4.建立了一种基于诱导有序加权调和平均算子(IOWHA)的泊松-指数曲线加权组合预测模型,结合典型断面实测沉降数据进行预测分析,结果表明与传统的泊松曲线、指数曲线预测模型相比,基于IOWHA算子的泊松-指数曲线加权组合预测模型拟合效果较好,该组合预测模型对红砂岩路基变形沉降预测有一定的参考价值。