随着城市经济的快速发展,膨胀土地区的发展也是日新月异,对于公路交通的要求在提高,需求也在增大,但由于膨胀土的膨胀特性导致其不能直接用于路基填筑。因此,通过改性材料对其土性进行改良是一种较为理想的方法。本文依托信阳凤飞路道路工程,通过室内试验对比分析各改性材料对膨胀土的改良效果,结合现场试验、数值模拟,来研究膨胀土路堤的土性改良与变形控制技术,主要研究内容及成果如下:对膨胀土进行多指标综合定性,判定工程所用膨胀土为弱膨胀土。利用锯末、铜尾矿砂、蛋壳粉、水泥对膨胀土进行改良,对各改良土进行直剪试验、固结试验、界限含水率试验、土的酸碱度试验、标准吸湿含水率试验、自由膨胀率试验、扫描电镜试验来研究分析不同掺量下的各改良土的物理力学性质、膨胀特性、微观结构,通过各改良土室内试验指标综合比较可得锯末改良土、铜尾矿砂改良土、蛋壳粉改良土、水泥改良土的最优掺量为4%、8%、6%、4%,改良效果为水泥改良土最佳,依次为尾矿砂改良土、蛋壳粉改良土、锯末改良土。结合各改良土的最优掺量与改良效果选取了水泥与铜尾矿砂进行复合法改良膨胀土,结果表明,铜尾矿砂-水泥复合改性膨胀土效果较好,相同掺量4%下掺量比为3:1的铜尾矿砂-水泥复合改良土的改良效果好于水泥改良土。在现场在现场埋设传感器监测路堤土体含水率、钢塑格栅变形量、路堤沉降等数据,通过分析现场试验数据可得,路堤在大气环境干湿气候影响深度在1.6～2.5m之间,含水率变化趋势为距路堤边坡水平距离越小,含水率变化越大,其受大气干湿气候的影响越大。钢塑格栅的变形量路堤填筑高度的增高而增加。距离路堤中心越近,路堤沉降越大且随时间的推移逐渐增大。通过路堤沉降的变化说明4%的水泥改性、格栅加筋路堤、水泥搅拌桩复合地基等处理方式对膨胀土路堤的变形有良好的控制效果。运用PLAXIS有限元软件数值模拟高填方膨胀土路堤变形特性可知:土性改良技术能有效的控制路堤变形,水泥土、铜尾矿砂-水泥复合土作为路堤填料能有效地减小路堤的变形。路堤加筋处理技术能较好的限制路堤发生变形。钢塑格栅的抗拉强度的提升能减小路堤的沉降,抑制路堤侧向变形。钢塑格栅的加筋间距的增大使路堤水平位移增大;在路堤加筋大间距的情况下,格栅间距的增大能有效的减小路堤沉降。水泥搅拌桩复合地基处理方式是一种可行的路堤变形控制技术。水泥搅拌桩的桩间距的减小、桩长的增加能抑制了路堤的变形。同时要考虑到钢塑格栅、水泥搅拌桩各参数变化所涉及的材料、生产工艺与成本等问题,选择可行性高且合理的膨胀土路堤变形控制技术。