随着西部大开发的进程，在西北黄土地区进行的机场工程建设越来越多，由此而引发的黄土高填方地基沉降问题备受学术界及工程技术人员的重视。本文在总结分析国内外关于机场高填方变形问题研究现状的基础上，围绕黄土高填方沉降的时间和空间规律、宏观和细观规律、沉降影响因素及沉降计算等问题，以吕梁机场试验段黄土高填方原位监测为依托，结合室内单轴固结蠕变试验、电阻率试验及有限元数值反演分析、回归分析、工程类比分析等手段开展了以下研究工作：　　 (1)根据大量监测结果深入分析得到了原地基与填筑体自身的工后沉降量、沉降速率随填土高度、平均填土速率和填土体的综合压实度的变化规律，采用修正的“FDA”方法和“沉降量-沉降速率”曲线方法来分离实测工后总沉降中主、次固结分量，便于指导工程设计、施工与工后沉降的预测。　　 (2)通过系统的原状和压实Q3黄土的室内单轴固结试验，得到了不同固结压力、不同含水率、不同压实度下Q3黄土的次固结变化规律，建立了考虑含水率、压实度的一维次固结经验模型和基于“修正次固结系数”的工后沉降计算方法，并验证了模型的适用性。　　 (3)通过大量的原状和压实Q3黄土的室内单轴蠕变试验，分析了黄土的蠕变机理，提出了Q3黄土的M-B蠕变模型，并采用等效蠕变模量E(t)来量化分析不同含水率、不同压实度下黄土的蠕变效应，建立了计算工后沉降的“微元体模型”和可以考虑“增湿蠕变效应”的工后沉降计算方法。　　 (4)研发了电阻率和固结仪联合测定仪，得到了压实Q3黄土在不同初始饱和度下的电阻率模型和电阻率-应变-时间关系，首次采用电阻率对含水量的敏感性程度分析方法来分离压实Q3黄土的主、次固结变形；通过测定不同初始含水率下试样在不同高度处的中阻率及含水率来分析其孔隙性和水分随时间的迁移过程，进一步证实了基于土电阻率法的黄土细观变形规律研究的可行性。　　 (5)根据实测资料，基于“修正模量-分层迭代法”，采用PLAXIS有限元软件中的能够考虑软土粘弹塑性变形的SSC模型对高填方地基土体变形参数进行数值反演分析，得到了黄土高填方地基“概化层”变形参数随着填土荷载增大而呈非线性增大的规律，对未监测到的丢失变形及地基工后沉降的发展情况进行了预测分析；再采用回归曲线方法、工程类比法、递推法和规范方法分别对吕梁机场工后最终沉降量进行预测对比分析，认为基于递推法和有限元数值反演分析方法具有较强的工程实际意义。