随着我国交通网络进一步完善升级,对道路系统的要求也随之更高,而我国交通运输工程在三十年高速发展建设使用过程中也暴露了各种质量问题。由废旧橡胶轮胎颗粒与砂混合组成的土工填料具有质轻、弹性变形能力强等特点,可运用到道路工程中来。本文主要目的是探讨利用橡胶颗粒减轻地震及交通振动对道路带来的结构损坏,对橡胶砂压缩、剪切、动力特性和减振性能进行了研究,主要工作如下:第一部分主要采用侧限压缩试验和直剪试验研究干燥及饱和状态下橡胶砂混合土的压缩特性及抗剪强度特性。研究发现干燥及饱和状态下,随着橡胶颗粒的增加混合土压缩量和回弹量也相应增加。饱和混合土压缩变形要明显大于干燥混合土。纯砂剪应力-剪切位移关系曲线呈现出明显应变软化趋势,橡胶砂则表现出应变硬化趋势。试样抗剪强度随着竖向压力增大而增大,受橡胶颗粒含量影响不明显。利用邓肯-张双曲线模型模拟直剪试验中橡胶砂剪应力-剪切位移关系曲线峰值前部分,对比预测曲线与试验结果可知用双曲线模型进行拟合可行且符合度较好。第二部分主要通过动三轴试验讨论动载作用下橡胶颗粒含量、围压对饱和混合土抗液化性能及动模量阻尼比性质的影响。研究发现掺入橡胶颗粒能够有效改善砂土抗液化性能,而围压对橡胶砂动强度影响较小。不同橡胶颗粒含量、不同围压下橡胶砂混合土液化强度曲线符合乘幂函数关系,考虑橡胶含量影响得到了归一化混合土液化强度曲线。掺入橡胶颗粒显著影响混合土动孔压发展,橡胶含量越高,动孔压上升过程中表现出越明显循环往复和凹槽。考虑初始应力比、橡胶含量和围压影响建立了动孔压比发展模型,不同试验条件下均可用同一个双曲线模型拟合。研究发现高橡胶含量、高初始动应力比工况中橡胶颗粒会向试样顶部迁移集聚,基于混合土的颗粒细观接触状态及颗粒运动模式揭示了颗粒迁移机理。橡胶砂动模量阻尼试验结果可用Hardin模型拟合,最大动剪模量值随橡胶含量增大而减小,随围压增大而增大。第三部分为模拟动载作用下预埋管道的动力响应,讨论利用橡胶良好减振性能来减轻交通荷载对地下管道造成动力破坏的可行性。研究发现无论干燥还是饱和状态加入橡胶颗粒都能极大减轻动载对管道顶、底部区域造成的动变形;不同含水状态对管道动应变反应影响较大。管道顶部区域在所有工况中观察到了一致受压反应,动载强度和加载顺序对管道底部区域应变反应影响明显,管道侧壁位置区域在所有工况中应变均为受拉反应并逐渐累积。干燥状态下橡胶砂层能够更好地减小动土压力,随土层深度变大土压力呈明显递减趋势,而饱和状态下土压力反应峰值普遍较小。饱和状态下土层沉降反应要大于干燥状态,在橡胶砂中差距更加明显。土层动加速度反应从上至下呈现先显著减小再急剧增大的趋势。现阶段土木工程领域对科学运用橡胶砂的科学研究方兴未艾,但是对于一些影响因素的研究工作存在不足,考虑孔隙水影响值得探究,此外关于颗粒迁移的探索也很有意义,研究橡胶颗粒迁移对动强度和动孔压发展影响是一种新思路来探索液化机理、避免液化破坏。