铁路交通是国民经济的大动脉,在我国经济社会发展中发挥着十分重要的作用,特别是近年来高速铁路的建设对我国社会经济飞速发展起到了巨大推动作用。然而,我国地质条件复杂,大规模的高速铁路建设面临地面沉降、地裂缝、岩溶及软土、湿陷性黄土等地质灾害及特殊地质的挑战,其中地裂缝问题较为突出,地裂缝活动对高速铁路的影响以及高速列车振动荷载作用下跨地裂缝带路基的动力响应问题均是高速铁路穿越地裂缝发育地区必须考虑的重要课题。到目前为止,地裂缝场地列车振动荷载作用下路基动力响应研究几乎是空白。因此,开展列车振动荷载作用下高速铁路跨地裂缝路基的动力响应机制研究具有十分重要的理论意义和工程实用价值。本文依托国家自然科学基金面上项目“高速铁路跨地裂缝带路基动力响应机制及长期沉降研究(41772274)”,以大西客运专线穿越地裂缝为研究背景,通过有限元数值模拟建立了高速列车振动荷载作用下路堤-地裂缝-地基动力计算模型,研究了路基正交和斜交跨越地裂缝带的动力响应特征,分析了路基参数(基床弹性模量、路堤本体弹性模量、混凝土底板厚度及桩长)对地裂缝场地路基动力响应的影响规律,基于正交试验方法确定了地裂缝场地CFG桩复合地基路基设计参数优化组合。主要成果如下:(1)基于动力有限元方法,建立了路堤-地裂缝-地基三维有限元计算模型,对比分析了高速铁路天然地基和复合地基路基正交跨越地裂缝带的动力响应特征,包括动位移、加速度及动应力响应规律和复合地基底板、CFG桩动力响应特征,以及列车运行速度对路基动力响应的影响,揭示了地裂缝对高铁路基动力响应的影响规律,确定了地裂缝影响范围。(2)基于路堤-地裂缝-地基三维有限元计算模型,分析了高速铁路斜交跨越地裂缝带路基的动力响应特征,包括动位移、加速度及动应力响应规律,揭示了高铁路基与地裂缝交角变化对路基动力响应的影响规律。(3)考虑地裂缝-路堤-地基三者相互作用,通过有限元数值模拟分析了路基材料参数包括基床弹性模量、路堤本体弹性模量、混凝土底板厚度及桩长因素对地裂缝场地路基动力特性的影响;基于正交试验设计,分析了各因素水平变化对试验指标的影响,获得了关键影响因素和最优参数组合,地裂缝场地CFG桩复合地基路基参数设计最优方案为基床底层模量120MPa、路堤本体模量60MPa、混凝土底板厚度1.4m、桩长20m。