“十二五”时期，是国家大力推进国民经济建设和科技快速发展的关键时期，中国将继续推进国家高速公路网的建设。随着西部地区土地、矿产、地质、旅游等资源的开发与利用，对该地区的交通运输提出了更大的需求。但是，西部地区黄土覆盖广泛，而且黄土的物理力学特性特殊，这对在西部地区修建高速公路提出了严峻的挑战。在路基设计规范中，路基的设计主要从路基填料的选择和压实度来控制，却没有考虑填料随着车辆荷载循环次数的增加表现出的变形特性。本文旨在通过区域性黄土路基的动三轴试验研究，为黄土路基的耐久性设计提供理论依据。本文以西部高速公路典型路基路面结构形式为例，运用FLAC5.0软件对高速公路车辆荷载在路面结构层与路基填料间的应力传递进行数值模拟。考虑到西部地区路基填料土体的物理力学性质，分析不同的路基填料种类对车辆荷载应力传递的影响。引入等效路面结构层的概念，分析当路基填料一定，路面结构层的等效模量和等效厚度对车辆荷载应力传递的影响。提出交通荷载扩散传递系数的概念，针对西部地区常用的路面结构形式，建立车辆荷载应力传递系数随路面结构层等效厚度、等效模量变化而变化的规律。进而，建立西部地区高速公路车辆荷载的应力传递模型，为研究路面-土基系统间的力学行为提供依据。基于应力传递模型的研究，通过动三轴试验模拟黄土路基的安定行为特性，研究车辆荷载作用引起的路基内部动应力、动应变的发展变化和扩散规律。运用安定行为理论，建立塑性安定界限、塑性蠕变安定界限与车辆荷载、车速、车流量、路基土填料物理力学特性等因素之间的关系，对西部地区典型路基黄土在反复荷载作用下的安定行为进行研究。通过对黄土安定状态的分析，得出车辆荷载、车速、车流量、黄土含水率对路基失稳的影响，从而为黄土路基的长期持荷设计提供理论指导。