我国西部山区分布着大量的松散堆积体,该地质体主要是由土石混合物质组成,该种材料被广泛应用于道路修筑中。松散堆积体成因类型复杂多样,使得土石混合填料的工程特性介于土和块石之间。土石混合填料的渗流特性引起的路基病害也逐渐在工程实践中被发现。论文以陕西洛南冲洪积成因的土石混合填料为研究对象,应用试验与数值相结合的方法,从宏、细观角度研究了渗流作用对土石混合填料路用性能的影响。对川藏公路南线、略阳县灵岩路、洛南344国道以及“十天”高速安康东段几条线路的调研资料进行归纳,分析了土石混合填料填筑路基存在五种典型病害形式,即路基不均匀沉陷、路基边坡失稳、沿河路基水毁、坡面碎屑流和表面冲沟,并分析了影响土石混合填料路基病害的因素。自主研制了土石混合填料渗流特性试验装置,进行了不同降雨强度下的土石混合填料的渗流试验,监测了填料内部含水率的变化。结果表明,水分入渗的过程可分为两个阶段,填料含水率逐渐增大至饱和含水率,且含水率变化速率与降雨强度呈正相关;深部填料相较于浅部,含水率变化具有滞后性;渗流作用导致填料上下密实度和持水能力的差异,并在失水过程中导致上下填料含水率降幅不一致。进行不同降雨条件和级配条件下的土石混合填料颗粒流失试验,分析渗流作用对填料结构特性的影响。结果表明,透水和沉降具有明显的阶段性;透水质量、细粒组分的流失量、颗粒竖向迁移量、填料的不均匀沉降与降雨强度存在正相关;当级配n值为0.55时在各个试样中细粒组分流失率和竖向迁移量最少、沉降量最小、不均匀沉降最小。基于离散元流固耦合计算方法,从细观尺度对渗流试验中颗粒的位移和速度、填料的孔隙率和级配几个方面进行监测,分析了渗流作用下填料结构特性的变化规律。结果表明,颗粒运移过程可以分为初始破坏阶段、侵蚀阶段和相对稳定阶段,其中粗粒径颗粒迁移量小,颗粒在连通孔隙中的迁移量大;颗粒运移导致填料不同部位孔隙率和级配产生差异。