土石混合填料因其取材方便、路用性能好等优点,在高速公路中的应用日益广泛。为检测土石混合料的压实效果,实际工程中多采用传统密度测试法或其他间接方法测试压实度。但因土石混合料物理特性独特,理论研究相对滞后,现有检测方法效率较低问题,难以满足工程实际要求。因此,深入分析土石混填路基承载机理、受力特性,开发一套快速高效的检测方法成为我国交通建设过程中亟待解决的问题。为此,本文结合湖南省交通科技项目“土石混填路基压实度自动快速检测技术及其工程应用研究”,针对土石混填路基承载特性,从理论方法、室内模型试验现及场试验三方面展开系统深入的研究,提出一套完整的土石混填路基压实度计算及快速检测方法。首先,本文综合分析了现有土石混填路基压实度检测技术,全面深入地研究了土石混合料的工程性质,并根据实际施工条件,依据相似原理考虑不同含石量及压实度,设计并完成了土石混填路基室内模型试验,提出了静力贯入法测试土石混填路基压实度的研究思路。在此基础上,设计了不同形状及尺寸的探头,对模型路基及某实际工程路段进行静力贯入试验,获取了大量试验资料。室内外试验结果表明,使用平底圆形探头所得到的静力贯入试验曲线更有规律,也利于建立理论模型,并证明了研究思路的可行性。其次,基于室内模型试验结果,深入分析了静载作用下土石混填路基变形机理,建立了土石混填路基孔隙率与变形模量相关联的理论模型。在此基础上,考虑路基变形模量随荷载发生变化的特征,引入分级加载思想,结合荷载作用下半无限空间Boussinesq解答,建立了集中荷载和均布荷载作用下土石混填路基表面随荷载增加的竖向位移计算模型,进而提出了集中和均布荷载条件下的土石混填路基压实度检测新方法;嗣后,又基于土石柱模型,将静力贯入荷载引起的路基土体应力分为各向等压应力和轴向偏应力两部分,分别采用广义虎克定律和Duncan-Chang模型建立了考虑路基土体粘聚力、内摩擦角、泊松比、初始孔隙率等参数的路基贯入荷载位移分析模型。引入自适应遗传模拟退火优化反演分析方法,利用实测路基静力贯入荷载位移曲线确定路基的压实度,建立了另一种基于静力贯入试验的路基压实度检测方法。再次,基于极限分析理论,通过分析各滑块的能量耗散与重力做功,获得了圆形基础的极限承载力的上限解公式;基于合理假定及修正方法,对比极限承载力上限解与标准试验曲线,提出了探头直径随深度变化的修正公式,并反算土石混填体平均重度,直接求解试验点的压实度,进而提出了基于极限分析方法的简明快速土石混填路基压实度检测方法。最后,基于静力贯入试验及本文试验和理论分析成果,开发了一套操作简便快速、对路基破坏程度极小的现场压实度快速检测设备,并配备完整的高精度数据采集系统及计算分析软件;利用该套设备完成了长湘高速公路某土石混填路基试验段现场检测,结果与传统方法所得结果吻合良好,检测速度大幅提高,具有较强的工程适用性,进而验证了本文方法的可行性和合理性。