膨胀土复杂的工程性质,常给修建在该地区的构筑物造成严重的破坏,我国在膨胀土地区修建铁路路基边坡时总结有"逢堑必滑"的说法。高寒地区的膨胀土除一般膨胀土性质外还具有显著的冻融特性,高寒地区膨胀土深路堑边坡一直是铁路工程的薄弱环节,因此研究高寒地区膨胀土深路堑边坡破坏机理和防治技术具有重要的理论和工程意义。本文采用室内膨胀土力学特性试验、现场实测、有限元数值模拟等方法对吉图珲高速铁路膨胀土深路堑边坡破坏机理和防治技术问题进行了系列研究。首先,现场采集膨胀土土样,进行膨胀土室内力学试验,系统研究了膨胀土干湿循环试验、冻融循环试验,详细分析了冻融循环、干湿循环引起膨胀土结构的变化,通过直剪试验给出了膨胀土抗剪强度指标与冻融循环、干湿循环次数的关系曲线。其次,本文采用有限元方法对高寒地区膨胀土深路堑边坡破坏机理进行了数值计算分析,得出了工程性质是膨胀土深路堑边坡破坏根本原因,而工程活动和外界环境是关键诱导因素,重点研究了降雨、干湿循环和冻融作用引起膨胀土路堑边坡破坏的机理,指出了裂隙是膨胀土路堑边坡在降雨时易产生浅层滑坡的根本原因。最后,本文建立了膨胀土深路堑边坡有限元模型,通过有限元数值模拟计算,重点分析了膨胀土深路堑边坡第一次破坏原因。同时将边坡防护方案有限元软件计算结果与现场监测数据结果进行了对比分析,给出了一套可行的高寒地区膨胀土深路堑边坡防治技术。