膨胀土和高液限红黏土是海南公路建设中常见的两种主要不良土类。膨胀土富含蒙脱石及其混层黏土矿物，随环境干湿变化表现出显著的干燥收缩开裂、吸水膨胀软化特性。高液限红黏土也具有胀缩性，但由于富含铁、铝高价阳离子，膨胀性收到一定抑制，其不良工程特性主要表现为严重的收缩开裂。两种土均具有天然含水率高，液限、塑性指数大，难以压实，水稳定性差等特点，常常达不到路基设计规范对填料承载力的要求。膨胀土路堑边坡反复滑塌、屡治屡滑以及膨胀土和高液限红黏土难以直接用作路基填料是路基工程中的主要技术难题。海南省属热带岛屿季风性气候，多雨的气候条件使得膨胀土路堑边坡破坏问题更为严重，膨胀土和高液限红黏土填料翻晒、压实困难。

该项目即针对海南省公路建设中膨胀土和高液限红黏土填料难以利用的工程技术问题，突破传统的化学改良和弃土换填技术思路，研究基于平衡湿度理论的不良土质路基填筑技术，并提出相应的评价方法和设计施工指南；根据不同土质和路基情况进一步研究完善边坡柔性支护技术和保湿防渗路基填筑技术。主要研究成果和结论如下：

① 针对海南湿热气候条件下膨胀土边坡的调查和试验研究表明，湿热气候条件下膨胀土滑坡是一种由重复降雨产生的坡面反复干湿循环而引发的渐进式浅层逐次滑动破坏，滑动模式为台阶式，其力学机制是坡体非饱和土强度随干湿循环而渐进衰减；

② 针对湿热中膨胀土边坡滑动破坏，及受结构面控制的弱膨胀土边坡滑动破坏，提出了带截水沟的柔性支护结构和上骑式柔性支护结构两种新型防护结构形式；同时，针对边坡水毁破坏提出了坡面三维植草+平台渗沟+坡顶封闭的柔性防护方案；

③ 通过大型室外膨胀土边坡的人工降雨模型实验，研究了不同埋置深度加筋膨胀土中筋材（土工格栅）的应变情况，实际验证了膨胀土堑坡柔性支护的“框箍”作用，并提出了适应海南膨胀土路堤的格栅边坡加筋边坡处治方案，以及碎石排水垫层+低液限黏土换填+坡脚矮挡墙的边坡防护方案；

④ 研究表明改进MCBR试验比普通CBR试验能更好反映膨胀土的工程性能，但结果与现行常规方法稍有偏差。试验表明海南膨胀土和高液限土均满足现行规范对路堤填料承载力的要求。此外，通过改变不良土质土水特征曲线拟合参数，得到了土水特征曲线与填料翻晒速率的相关性，由此提出了海南多雨气候条件下填料分类方法；

⑤ 通过确定路基施工中的关键工序，重点研究了海南湿热气候条件下公路路基可施工时段的统计规律，并提出了择时施工法以优化路基施工组织，并考虑不同工况下的碾压方案确定了不良土质路基的最佳压实工艺，提出了适用于海南气候条件的路基刚度和压实质量快速测试方法；

⑥ 运用组件技术，将系统计算模型与地理信息系统进行了嵌入式集成，开发了基于开源GIS的海南省公路膨胀土地理信息系统，实现了海南省公路膨胀土分布图浏览编辑、信息查询、资料管理及空间分析等功能。