公路在建设运营过程中不可避免的都会遇到水,在水的作用下,公路路基经常会发生许多使用病害,严重影响到了公路的正常使用,并且由于我国膨胀土分布的区域广泛,膨胀土对水敏感性更强,膨胀土这种不良的地基土对水的处理更是要重点研究,论文从利用土工合成材料进行路堤的增强防水路堤模型试验研究,检验了土工格栅和复合土工膜在公路路堤中的运用效果。论文针对公路路堤(尤其是膨胀土路堤)水稳定性问题,提出设置复合土工膜及土工格栅层相结合的防水增强路堤新结构,并开展相关室内模型试验及数值模拟研究工作,具体结果如下:(1)对膨胀土和红黏土进行了土工试验,得到了土体的天然密度、含水率、比重、液塑限、最佳含水率、粘聚力、内摩擦角等基本物理参数,为之后进行的数值分析提供一些必要的参数。(2)在路堤模型试验中,随着路堤高度的增加,水平位移的变化会越小,竖直沉降会越大,当处于同一高度上时,越靠近路堤坡面的水平位移会越大,竖直沉降越小,并且膨胀土路堤模型的变形沉降要明显大于红黏土路堤模型,地下水对于路堤变形沉降的影响要大于降雨的影响。(3)在路堤模型试验中,当只单独的使用土工格栅进行加筋增强时,路堤的侧向水平变形会有比较明显的改善效果,但是竖直方向上的沉降改善不太显著,当使用复合土工膜进行防水,再用土工格栅进行加筋时,路堤的水平位移和竖直沉降都有了一个显著的改善,比如在地下水工况中土工格栅使得膨胀土路堤模型的水平位移减小了37.8%,竖直沉降减小了13.1%;复合土工膜和土工格栅的结合使用使膨胀土路堤模型的竖直沉降减小了81.2%,坡顶的水平位移减小了80.3%。(4)在路堤模型试验中,降雨会使得路堤土体的土压力先是减小然后再升高,地下水会使得膨胀土路堤模型的土压力先减小再升高,土压力的升高会导致路堤的负荷增加,这对于路堤的稳定是不利的,土体遇水软化,粘聚力、内摩擦角的降低,使得抗剪强度的急剧下降,这对于路堤的稳定性是不利的。(5)数值模拟的结果表明,物理模型试验能够比较准确的反映路堤填土的实际变形情况,并且也验证了土工格栅在水平方向上的约束效果要比竖直沉降上的改善效果要明显得多,物理模型试验和数值模拟互相结合,能够对之后开展的工作提供一个具有参考借鉴价值的成果。