本文以依托工程(广西南友高速、百罗高速、南宁市快速环道、湖北宜当荆高速等)和全国典型膨胀土为研究对象,立足于膨胀土的公路工程性质,通过大量的调研、室内试验、依托工程现场试验、数值模拟、理论分析以及工程实例,研究了膨胀土公路勘测设计技术,提出了公路膨胀土的分类体系,并对非膨胀粘性土覆盖技术进行了现场试验研究,对于促进膨胀土地区公路的发展具有重要的意义。具体研究成果如下: 1、较广泛、全面地进行了膨胀土的室内物理力学性质、化学性质试验和室外原位测试。包括利用X-衍射确定了膨胀土的矿物组成和蒙托石晶层间距,利用压贡试验确定了相对较大的孔径分布特征,利用颗粒分析确定了膨胀土的颗粒分布特征,并在此基础上研究了膨胀土的分形规律和土水特征曲线与孔径分布的特征规律。进行了膨胀土原位测试对比试验,给出了膨胀土地基承载能力的评价方法。2、探讨了界限含水量对膨胀土判别的理论与实践,尤其对标准吸湿含水率进行了较为系统的研究,发现了其与膨胀土的蒙托石含量、比表面积和阳离子交换量都具有线性关系。建立了试验方法标准,提出了以标准吸湿含水率为分类指标的新分类标准。3、研究了膨胀土干裂特性及膨胀土活动区深度的确定,为膨胀土地区雨水入渗的分析和膨胀土基本特性的研究提供了一个理论的方法。通过项目组研制的膨胀土三相膨胀仪,进行了膨胀土三相膨胀试验,试验结果表明:膨胀土的三个方向膨胀力一般不相同,大部分土样垂直方向比水平方向膨胀力大,比值在0.69～4.3之间。膨胀土的体积收缩指数与膨胀土分类结构具有良好的相关关系,强膨胀土的体积收缩指数一般大于0.025,中膨胀土为0.021～0.025,弱膨胀土一般小于0.021。建立了基于膨胀土固结试验、土壤吸力试验、收缩试验的三种膨胀土地基变形量预测方法。4、提出了公路膨胀土路基填料的分类、膨胀土地基分类、膨胀土路堑边坡分类和膨胀土场地分类方法标准,形成了完整的公路膨胀土工程分类体系,对膨胀土地区公路修筑场地选择和地基处理方法的选择具有重大的指导意义。5、对非膨胀粘性土覆盖防治技术进行了试验研究,确定非膨胀粘性土的防护层对膨胀土的影响,给出了对膨胀土边坡和路基防护的设计方法及施工技术。