轨道良好的平顺性是列车高速、安全运行的前提。随着我国铁路营业里程的不断增加,轨道维护工作的强度逐渐增大。已知部分运营铁路路基填料中含有弱膨胀土,膨胀土具有吸水膨胀失水收缩的特性。因此,铁路弱膨胀土路基在持续高温、少雨的环境下易发生收缩沉降,引起轨道几何尺寸快速较大变化（称为轨道变形）。轨道变形的突然性和剧烈性给轨道维护工作带来极大的困难,目前已造成暑期部分区段上列车限速运行,严重干扰了运输秩序。针对弱膨胀土路基沉降引起的轨道变形问题,本文在轨检车检测数据里程偏差修正的基础上,主要完成以下工作:（1）分析弱膨胀土路基段轨道几何尺寸独特变化的特征和原因。通过弱膨胀土路基段和非膨胀土路基段沉降引起的轨道几何尺寸变化的对比,分析出弱膨胀土路基段轨道几何尺寸变化的独特特征。并且结合膨胀土的胀缩特性,分析出弱膨胀土路基段轨道几何尺寸独特变化的原因。为弱膨胀土路基沉降病害的识别和防控提供了理论基础。（2）预测轨道变形后高低不平顺和轨向不平顺的峰值变化。弱膨胀土路基沉降主要会引起轨道高低和轨向峰值的较大变化,本文总结路基沉降的经验预测模型,得到修正的指数曲线模型和双曲线模型,并提出可用于非等间隔观测数据的修正的指数曲线的参数拟合方法。通过弱膨胀土路基段28处轨道变形位置的轨检车检测数据验证,得出:修正的指数曲线能够较好的拟合弱膨胀土路基段轨道变形后高低和轨向峰值的变化过程。（3）预测弱膨胀土路基段不同里程位置轨道突然发生变形的时间。本文根据膨胀土吸水膨胀失水收缩的特性,利用气温数据、铁路沿线的雨量监测数据和轨检车数据,提出了综合考虑气温和降雨量的“累计气候效用指数”来量化路基中的水分变化,构建了基于气温、降雨数据的“轨道变形日期预测模型”,来判断暑期弱膨胀土路基是否发生收缩变形,预测轨道什么时候开始变形。利用汉丹铁路弱膨胀土路基段k283+860～k298+436上2016和2017年的气温、降雨和轨检车数据,估计了“轨道变形日期预测模型”中的参数,预测了2018年暑期弱膨胀土路基收缩变形引起轨道变形的日期,与轨道实际发生变形的日期进行了对比。结果显示:预测的变形日期与实际吻合的比例达92.9%。这说明:本文建立的“轨道变形日期预测模型”,结合气温和降雨量数据,能够准确预测弱膨胀土收缩变形引起轨道开始变形的日期。图41幅,表11个,参考文献63篇。