循环列车荷载作用下路基材料的变形及强度演化规律及铁路路基的动力响应特征研究有助于揭示长期列车荷载作用下路基的累积沉降规律和强度劣化机理。以往相关报道大多集中于饱和软土、冻土和无粘性土,针对压实黄土的相关论述还较为少见。近年来,黄土地区铁路路基项目日益增多,黄土铁路路堤病害时有发生。本文系统研究了循环列车荷载作用下压实黄土累积变形发展及动力参数变异规律,揭示了其强度劣化的微观机理。采用高效的2.5D有限元算法研究了移动列车荷载作用下路基系统的环境振动及动应力分布特征,讨论了车速、轴重、路堤高度、地基处理措施及轨道不平顺等因素的影响规律。最后基于经验公式法预测了列车荷载作用下路堤长期沉降并给出了路堤填筑的相关工程建议。主要研究内容及结论如下:（1）通过动三轴试验研究了围压、静偏应力、振次和频率对压实黄土动应力-应变关系的影响,着重讨论了静偏应力对压实黄土动力本构关系的影响机制,基于动力蠕变修正了考虑静偏应力时压实黄土动模量计算方法。（2）通过大量动三轴试验研究了压实黄土累积应变和动力参数随振次、围压、动应力幅值、偏应力、含水率、压实度、加载频率等因素的变化规律,建立了可以描述回填黄土长期变形与动力参数变异的预测模型,论述了压实黄土动强度随振次、围压、动应力幅值等因素的变化规律。结果表明,稳定型试样的累积应变随对数振次线性增加;考虑交通荷载静偏应力得到的试样动应力-应变关系存在明显的阈值应力,当动应力小于阈值应力时动应力-应变呈近似线性关系;试样动模量先增大后逐渐减小,最大动模量也随围压的增加线性增大。（3）探讨了长期交通荷载作用下压实黄土的微观结构变化和静力强度的变异规律,揭示了其长期变形和强度劣化的微观机理,指出“对数下降段”累积应变的快速发展和动模量的逐渐增加是“凹坑”和贯通架空孔隙闭合的宏观表现;“稳定震荡段”累积应变的持续发展和动模量的逐渐衰减则是颗粒之间胶结的断裂以及颗粒的破碎和重分布的宏观表现。另外,循环加载后试样振后强度提高、破坏应变变小,振后试样静应力-应变关系在下降段有“突降”现象。（4）综合加载过程中试样的各项力学表现,初步总结了压实黄土临界状态判别基本原则,发现交通荷载作用下压实黄土的受力变形状态可以划分为稳定、亚稳定和不稳定三种。累积应变发展速率和阻尼比属于先验参数,适合用来预测压实黄土的稳定性状态;最终累积应变作为后验参数体现了试样的承受变形能力,可以为极限状态的路基沉降预测提供参考,同时也可以作为确定土体动强度的累积应变破坏标准。（5）通过MATLAB编程建立了列车荷载下路基动力响应的2.5维有限元分析模型,基于波动理论解析了平、柱面波动在粘弹性介质中的应力场分布并将其应用于频域分析中人工边界的设置问题。研究结果表明:路基内部竖向动应力沿深度迅速衰减,沿水平向的衰减曲线类似“S”型,采用矩形核心区界定交通荷载影响范围时核心区宽度可以取为4m,深度大致在2.6～3.6m之间;地表面加速度的衰减速度远大于位移的衰减速度;车速的提高会显著增大路基的各项动力响应指标,路堤高度的变化对其影响微弱;当路基内部出现“马赫效应”时,中断面处测点应力路径变得复杂,大部分闭环均不再呈现单个轮轴荷载作用下典型的“心形”应力路径特征。相比于水泥土挤密桩,CFG桩加固后路基的动力特性变化更大,体现在引起路基共振的运行速度显著提高,各测点的主应力差值（σ₁-σ₃）缩小。加固前后路堤内部动应力衰减规律基本一致。考虑轨道不平顺时,地表振动强度和动应力均明显大于平顺轨道,且振动强度沿地表衰减较慢,动应力沿深度衰减较快。（6）第一振次产生的初始应变对长期沉降贡献很大。在保证压实度情况下由列车荷载引起的回填黄土路堤长期沉降满足规范对运营期路堤沉降的相关要求。含水率和压实度是影响土体累积应变发展的关键因素。