非饱和土的水分迁移是个非常复杂的问题，是在多种因素相互耦合作用影响下的土壤的水分运动，而这些因素包括了大气环境、地下水、温度以及土体本身的土水特性等等。本文以理论推导、数值分析及模型试验相结合的手段，对非饱和土路基在多种因素影响下的湿度变化规律进行了系统的研究，进而提出了公路路基的地下防排水技术。具体研究内容如下：　　 1、以洪山粘土为研究对象，对其进行了基本物理力学特性及土水特征曲线试验，为非饱和土路基的水分迁移规律的研究提供了基础资料。　　 2、基于普通粘性流体的动量守恒定理与连续方程，推导了非饱和土的毛细水上升高度及速度的计算公式；引入分形理论，获得了非饱和土毛细作用稳定情况下的湿度分布表达式；基于Richards方程，建立了非饱和土毛细作用的一维简化模型，采用Laplace变换，得到了毛细作用下的非饱和土路基湿度随时间的变化解析公式，将采用数值计算分析的结果与理论推导结果进行了比较，验证理论推导结果的可靠性。最后，探讨了路基填土的饱和渗透系数、初始含水量、土水特性等因素对非饱和土路基毛细作用的影响。　　 3、基于非饱和土湿热耦合的非等温渗流方程，建立蒸发作用下非饱和土路基湿度的动态响应模型，分析了不同气相参数及土体土水特性参数条件下的路基湿度变化规律。　　 4、设计加工了室内路基防排水模型试验系统(申报了国家发明专利)，并进行了路基防排水室内试验研究。通过改变地下水位的高度，研究了无任何隔水措施、加入普通砂垫层、新型的防排水材料作为地下防排水基层等工况下路基湿度的动态响应，评价了公路路基地下防排水基层的防排水效果。最后将模型试验结果与数值计算分析结果进行了比较，验证了数值分析结果的可靠性。　　 5、数值模拟了降雨及地下排水共同作用下的路基湿度变化过程；通过改变防排水基层的厚度、材料以及地下排水渗沟的间距及设置深度，研究了不同防排水基层设计工况以及不同渗沟设置工况下的地下防排水设施的防排水效果；基于理论分析和试验结论，提出了路基地下防排水设计方法。