大戛高速为云南新平县大开门至戛洒的新建高速公路,沿线广泛分布着崩解性强、遇水易软化、工程性能不稳定的泥岩、页岩等水敏性软岩。由于云南多山少地,路堑开挖所造成的弃方占用耕地或沟谷填方不稳定等问题均给工程带来困难。针对水敏性软岩性能加以改良,在高填方路基段进行充分利用,不仅平衡填挖方、消除弃方,而且可达到保护耕地和环境的作用。这将为工程带来巨大的经济效益,也完全符合可持续发展和环保的绿色交通理念。本文从水敏性软岩的基本性能和路用性出发,通过现场勘察和室内实验,全面系统的研究了水敏性软岩的物理、水理和力学特性;对水敏性软岩改良土的路用性能进行了对比测试和分析;建立了基于改良土性能的路基沉降数值计算模型,对车辆荷载条件下的沉降变形进行了分析;采用多种指标对水敏性软岩及改良填料的路用性能进行了评价,并提出了水敏性软岩高填方路基施工措施。通过研究主要得出以下成果和结论:(1)通过试验研究发现了水敏性软岩填料具有物理特性良好而遇水易软化的典型特性。基于高填方路段的实际工况,研究了水敏性软岩的矿物成分、界限含水率、颗粒级配、单轴抗压强度特性、崩解特性、膨胀力特性等基本性能,并据此提出采用石灰进行改良。(2)研究了水敏性软岩石灰改良填料路用性,得出通过控制填筑含水率和压实度,水敏性软岩素土填料与石灰改良填料分别具有路堤和路床的填筑可行性。通过不同掺灰率水敏性软岩改良填料强度特性与胀缩特性试验,总结分析得出石灰对填料路用性的改良效果显著,最佳掺灰率为7%,最佳养护时间为7d。(3)基于改良土性能建立了路基沉降数值计算模型,揭示了不同掺灰率改良填料填筑路床后高填方路基受车辆荷载作用的沉降规律。结果显示改良路基的沉降量较未改良路基显著减小,且掺灰率为7%时沉降达到最小,掺入石灰能有效降低软岩的水敏性,提高路基稳定性。(4)基于试验和数值模拟的成果,对水敏性软岩填料及改良土的水敏性、强度特性、胀缩特性等路用性指标进行评价,根据路基不同部位的填筑要求提出了水敏性软岩及改良填料的评价指标体系,提出了水敏性软岩高填方路基相关的施工措施,为实际工程提供了参考依据。