随着国家经济迅猛增长,人们的生活得到了改善和提高,车辆也愈来愈多,所以高速公路的实际交通量也随之增大,交通量直接影响着高速公路的承载能力以及使用寿命。为了满足高速公路交通量现状,就必须在原有公路的基础上进行加宽,随之带来的问题就是新老路堤的拼接、应力变化、沉降等问题。由于某些高速公路周边广泛分布了大量高液限红黏土,考虑工程经济性和环保性,必须充分利用高液限红黏工作为路基填料。因此,研究高液限黏土的工程特性,结合昌樟高速路基改扩建工程,利用有限元软件进行数值模拟分析,具有一定的实际工程意义。主要工作和研究成果如下:(1)根据室内土工试验得到的一些试验数据,绘制了压实度与含水率的关系曲线、膨胀量与含水率的关系曲线和CBR值与含水率、击实功的关系曲线,结合分析曲线结果,研究了高液限黏土的工程特性。研究发现:直接利用高液限黏土的施工含水率范围是 Wopt～Wopt+5%。(2)对于不能直接作为路基填料的高液限黏土,将其进行改良,主要改良方法是掺石灰和掺碎石,将试验得出的CBR值、最佳含水率、最大干密度和膨胀量进行比选。结果表明:掺碎石量40%既能在土体中形成骨架,增加密实度,又能满足工程的安全性和经济性。最终确定了路基的填筑方案,根据方案建立了两种模型,第一种是一般地基路基改扩建模型,第二种是软土地基路基改扩建模型。(3)为了掌握昌樟高速在改扩建中填筑沉降速率,运用Geostudio软件分别对两种改扩建模型在填筑施工过程的分层填筑沉降、孔隙水压力、不同路基高度的沉降和安全系数进行了数值模拟分析。分析表明:一般地基的平均沉降4.1cm/层,软土地基的平均沉降为5.2cm/层,软土地基的孔隙水压力消散的时间比一般地基的要长,软土地基需经历较长的时间来完成排水固结。路基高度越高,安全系数越小。(4)本文简要的介绍了几种路基拓宽后常见的病害,其主要原因就是不均匀沉降产生的破坏。所以为了减小差异沉降带来的危害,采用的对路基改扩建的方法为开挖台阶和设置土工格栅,并用ABAQUS软件对不同的处治方法进行了仿真模拟,证明了处治方法的有效性,并根据分析结果介绍了其处治方法的作用以及施工方法。