采用封闭包盖措施直接用膨胀土填筑路堤的物理处治技术相对传统的弃土换填或化学改良技术而言是一重大革新,能带来显著的工程、经济、环保效益。但物理处治技术中对膨胀土填芯高度的限定是凭工程经验确定的。该指标的合理确定不仅关系到物理处治路堤的长期稳定性,而且对当前山区公路设计仍多采用深挖高填有重要意义。考虑到大气干湿循环作用下包盖路堤为多相、多场耦合体,通过系列净应力和吸力控制试验,研究不同湿度和应力状态下的非饱和膨胀土水力耦合特性,建立非饱和膨胀土二维简化固结模型;采用土工离心模拟试验,模拟大气长期干湿循环效应,研究物理处治膨胀土路堤水分迁移和变形规律;基于二维固结模型,建立考虑降雨和蒸发效应的非饱和膨胀土渗流-变形耦合数值模拟方法,并用土工离心模拟试验结果加以验证;数值模拟大气影响下不同填芯高度路堤变形性状,提出以路基不均匀沉降允许值为控制指标的物理处治膨胀土路堤临界填芯高度确定方法。