高液限土天然含水率大，液限高，塑性指数大，水稳定性差，由于物理力学和 工程特性，将其直接用于填筑路堤，将产生路基填土难以压实、翻浆、边坡坍塌等 一系列病害。因此，系统地开展高液限土路堤直接填筑可行性研究，环保、经济地 解决高液限土路堤这些问题，对公路建设具有重要的意义。 本文以在建的海口至屯昌高速公路高液限红粘土路段为依托，开展了系统的室 内外试验研究，探讨海南热带气候条件下高液限红粘土直接填筑路堤的可行性。在 试验段采集原状和扰动样，分别进行了基本物理性质试验、物质组成测试、干法、 湿法击实试验、CBR试验、固结试验以及土水特征曲线试验，分析了试样的土质特 征和工程特性，评价了其路用性能，得到了高液限土可填筑的临界含水率。通过统 计海南热带多雨气候，提出了海南地区高液限土路堤可施工的最佳时段，并结合现 场翻晒试验，分析了海南高液限红粘土可以直接填筑而高液限膨胀土难以填筑的原 因，高液限膨胀土持水能力强，风干速度过慢，在海南多雨气候条件下难以达到施 工条件。基于膨胀土填料分类方法，通过数值模拟翻晒过程，以土水特征曲线拟合 参数n为控制参数，提出了热带多雨气候条件下高液限土可以直接填筑路堤新指标。 本文通过对海南多雨气候条件下高液限土直接填筑路堤的可行性研究，具有以 下创新点，基于土与大气相互作用模型提出了填料翻晒数值模拟方法；提出了以土 水特征曲线的拟合参数 n 为指标热带气候条件下高液限红粘土路堤填料选择标准与 方法。对于以后的特殊气候下高液限土填筑路堤具有指导意义。 关键词，热带多雨气候；高液限；路堤；填筑 II ABSTRACT The high liquid limit soil has these features:the moisture content is high,the liquid limit is high,the plastic index is great and the water stability is poor.In view of the physical mechanics and engineering properties,if using it for filling subgrade directly,there will be leading to a series of disease, such as compacting the filled soil difficuiltly and slope collapse.Therefore, it is very important for highway construction that we have the system to research about filling subgrade directly with high liquid limit soil and solve the problems above with some environmetal and sparing ways. In this paper, We basing on the high liquid limit of the red clay highway constructioning in Haikou Tunchang, carried out laboratory and field test and explored the feasibility of the red clay of high liquid limit practicability of constructing embankment in the condition of Hainan's tropical climate. In the test, We sectioned acquisition of undisturbed and disturbed samples, respectively test the basic physical nature , the material composition, the dry and wet compaction, CBR, consolidation, as well as soil-water characteristic curve, analysis of a sample of soil characteristics and engineering characteristics, evaluated its road performance, finally came to a high liquid limit soil filling critical moisture content.Through making statistics of Hainan tropical rainy climate, we found out the Hainan region of high liquid limit soil embankment construction period, and combined with field Fanshai test, analysis of Hainan high liquid limit of the red clay can be filling the high liquid limit of expansive soil is difficult to filling the reasons: high liquid limit of expansive soils to hold water can strong, air-dried too slow, difficult to achieve the construction conditions in the the Hainan rainy climatic conditions.The expansive soil classification method based on packing, through the numerical simulation make the process to soil water characteristic curve fitting parameters n control parameters, puts forward the tropical climate with more rain under the condition of high liquid limit soil can directly filling embankment new index. Through to the fessibility research about filling subgrade directly with high liquid limit soil in rainy climate,this article has these innovate points:based on the model of soil and atmosphere intaracting,it makes numerical simulation method for turning over the packing；it makes the standard and method for the choice of the high liquid limited filled soil in the tropical climate as the index to soil characteristic curve “n”.They have guiding significance for filling subgrade with high liquid limited soil in the special climate for III the future. Keywords: Tropical climate; The high liquid limit; Embankment; Filling 目 录 摘要I ABSTRACT II 第一章 绪 论 1.1 研究的背景及意义 1 1.2 国内外研究现状 2 1.2.1 高液限土填筑路堤研究现状 2 1.2.2 土水特征曲线研究现状 3 1.2.3 大气与土相互作用研究现状 5 1.3 主要研究内容、思路及技术路线 6 1.3.1 主要研究内容 6 1.3.2 研究方法和技术路线 6 第二章 高液限土土质特性研究 2.1 高液限土工程分类及其在海南的分布情况 9 2.1.1 高液限土的工程分类 9 2.1.2 海屯高速公路高液限土试验段分布情况 10 2.2 高液限土路段现场勘察 11 2.3 高液限土土质特征研究 15 2.4 高液限土路用性能试验研究 17 2.4.1 击实试验及分析 17 2.4.2 CBR 试验及分析 19 2.4.3 固结试验及分析 21 2.4.4 土水特征曲线试验及分析 23 2.5 本章小结 28 第三章 高液限土现场填筑试验研究 3.1 高液限土路堤处治试验段方案及修筑简介 29 3.1.1 高液限土路堤填料的压实特性及要求 29 3.1.2 高液限土路基结构方案 29 3.2 海南高液限土路堤试验段现场试验 31 3.2.1 压实度试验 31 3.3 高液限土翻晒试验研究 32 3.3.1 试验过程及结果 32 3.3.2 试验结果分析 33 3.4 海南热带多雨气候的统计与分析 34 3.4.1 海南热带气候统计 34 3.4.2 海南热带气候分析 35 3.5 本章小结 36 第四章 高液限土翻晒过程的数值模拟 4.1 土与大气相互作用计算方法研究 37 4.1.1 程序基本方程及边界条件类型 37 4.1.2 有限元求解方程 39 4.2 高液限土翻晒数值模拟模型建立 41 4.3 数值模拟模型计算所用参数取值说明 42 4.3.1 计算时步选择 42 4.3.2 当地的气候条件及 VADOSE/W 大气边界赋值 42 4.3.3 模型计算材料参数取值 42 4.4 数值模拟模型均质土柱热湿耦合计算 44 4.4.1 数值模拟结果分析 45 4.5 计算结果验证 45 4.6 本章小结 46 第五章 热带多雨气候条件下高液限土填料分类方法研究 5.1 膨胀土填料分类方法简介 47 5.2 热带多雨气候条件高液限土填料分类方法的提出 48 5.2.1 填料分类指标试验研究 48 5.2.2 填料分类指标试验结果分析 48 5.3 土水特征曲线与填料翻晒速率的相关性 48 5.4 热带多雨气候条件高液限土填料分类方法的建立 52 5.5 高液限土填料分类指标验证 52 5.5.1 路基沉降监测试验 52 5.5.2 海南高液限土路堤试验段修筑及效果 54 5.6 经济性分析 55 5.7 本章小结 55 第六章 结论与展望 6.1 主要成果和结论 56 6.2 研究展望 56