公路黄土坝式路堤是一种兼道路通行及蓄水的双功能建筑物，它在保证公路运输功能前提下具有滞洪蓄水、水土保持、改善环境的作用，对缺水的黄土地区的经济可持续科学发展具有重要的意义。坝式路堤因蓄水、边界条件、抗震等与土坝或高路堤不同，产生相应实际问题，研究一整套坝式路堤的设计方法，对坝式路堤的推广应用具有重大现实意义。论文围绕坝式路堤现实中遇到的主要问题，研究了其力学特性、沉降计算方法、稳定性、泄洪涵洞水文计算等主要问题，研究了地基设计与处理、防渗漏、坝式路堤位置及结构形式、坝式路堤几何参数等次要问题。采用有限元仿真分析手段和理论计算相结合，并借鉴引入土坝和高路堤成功经验，主要取得了以下6个方面的进展：1．采用数值模拟仿真分析方法对坝式路堤的力学特性进行了系统研究，得出了影响坝式路堤沉降的物理力学参数影响规律为：对弹性模量敏感性是分段的；对重度变化是十分敏感的；对强度参数变化是不敏感的。得出对结构类型参数的影响规律为：填方高度、水位变化十分敏感；边坡坡度、水平向地震力不敏感。得出填筑方式影响规律为：重度较大的材料宜填筑在路堤内部和下部，而强度参数粘聚力与内摩擦角则恰恰相反，较大者宜填筑在路堤的外部和上部。路堤横断面方向上呈现上游低、下游高的凹型曲线。2．针对“U”型或“V”型冲沟的边界条件，采用不同沟底尺寸、坝高尺寸、边坡坡度组合情况建模，利用数值仿真的方法对坝式路堤的沉降进行模拟，并引入土体拱效应理论进行计算，得出路堤纵断面预留填土高度的曲线形式是“W”、“M”、“N”和直线型，给出曲线形式临界角度公式，计算分析得出沟边坡影响区范围是沟底尺寸为4倍坝高情况；另外，路堤周边土体的物理力学参数中弹性模量对路堤拱效应影响较大，而重度与内摩擦角对路堤拱效应的影响较小，粘聚力基本不影响。路堤顶部长度固定时，随着底部宽度的增大，路堤的沉降量值不断减小。3．稳定性理论计算中引入水荷载和地震力作用，推导出坝式路堤稳定性计算公式。得出整体稳定性和边坡稳定性均需考虑的原则，提出坝式路堤须设置在沟底纵坡较缓的冲沟上，应考虑边坡稳定的多极值现象等结论。自编加入水及地震力因素的演算坝式路堤边坡稳定的VB程序，并用实例对理论计算公式加以演算论证，并相应给出坝式路堤稳定性演算内容、注意点等。4．利用渗流力学等知识建立蓄水模型，理论推演和数值计算相结合论证得出：坝式路堤具有上限水位，即上限理想均值水位及相应的上限高、低水位；上游蓄水库型上大下小特点是坝式路堤具有上限水位的本质原因。在坝式路堤具有上限水位、具有其计算公式的研究基础上，针对坝式路堤泄水涵洞发挥作用欠佳问题，研究公路、土坝涵洞水力计算套用在坝式路堤中时，设计理念的根本区别，引入潜水原理，修正土坝水文计算中滞洪库容为剩余库容，得到计算公式和实用步骤，从而建立起适合坝式路堤涵洞设置与否和泄洪力计算的设计体系。5．在成熟地基设计及处理方法和土坝防渗漏措施基础上，提出坝式路堤的地基类型、设计及处理方法、防渗漏方法，并相应得出坝式路堤选址条件。提出坝式路堤位置选择及结构形式、坝式路堤几何参数、排水设计方法、附属构筑物设计方法等。6．在主要和次要成果研究基础上提出黄土坝式路堤理论设计体系。主要成果有：涵洞设置条件及其泄洪力计算、稳定性计算方法、沉降预留方法；次要成果有：选址条件主要考虑渗漏及坝基稳定性；路堤的合理宽度、高度主要由公路设计要求确定；路堤坡率由经验及稳定性演算共同确定；泄洪涵洞易设置在原状土上；加强排水设计及防护工程等。