本文主要以西北地区的黄土路基为研究对象,以夏秋季节,大气作用下的降雨—蒸发作用对路基湿度场、温度场以及变形的循环作用机理为研究目的;采用室内物理力学试验、人工填筑模型试验以及有限元数值分析等多种研究方法,详实展开了降雨—蒸发循环作用下非饱和黄土路基土体含水率、温度、孔隙水压力以及变形的动态响应规律和稳定性研究;并对不同大气作用下,路基土体湿度场、温度场以及横向变形的变化规律和影响因素进行分析。主要研究内容及成果如下:首先,总结了现有非饱和黄土路基在大气作用下的基本理论、入渗理论和蒸发理论,为下文的试验和数值模拟打下坚实的理论基础;对所选用的非饱和黄土的填土土样进行了室内物理特性的测试,测定了其级配曲线、最优含水率、最大干密度、液限、塑限、饱和渗透系数等物理力学参数,为下一步的模型试验和数值分析做好准备工作。其次,自行设计开展了非饱和黄土路基边坡的降雨—蒸发模型试验,模拟了不同大气作用对路基的影响,监测记录了不同大气作用下路基模型土体的含水率、温度和位移的变化过程;发现非饱和黄土路基边坡在降雨入渗过程中,对应着一个临界入渗强度;路基边坡的表层土体含水率的变化比较明显;中雨对路基土体湿度变化的影响深度最大;路基不同位置土体含水率受到影响的程度不尽相同;非饱和黄土路基中水分的入渗速度要大于蒸发速度。最后,在前述室内物理特性试验和模型试验的基础上,通过非饱和土体渗流分析软件Geo-Studio模拟了非饱和黄土路基边坡在降雨入渗和日照蒸发作用下,土体含水率、土体温度、以及孔隙水压力的变化规律。发现土体负孔隙水压力与降雨时间和降雨强度成负相关;在相同的日照时间下,坡中土体温度上升的幅度最大;降雨作用对路基土体温度的影响,表现为土体含水率的增加进而降低土体温度的变化幅度并增大大气温度对路基温度场的影响深度。大气作用对黄土路基边坡的循环作用机理是一个非常复杂的问题,本文虽然做了大量的工作,但是受非饱和土理论发展水平、试验条件及研究方法的限制,同时模型试验和数值模拟与大气作用实际的影响仍有较大差别,测试过程中存在较大误差,因此,揭示大气作用对路基湿度的影响,仍有很长的路要走。