双块式无砟轨道是我国目前高速铁路建设中采用较多的结构类型,由于双块式无砟轨道结构特点以及混凝土材料特性,结构中出现了一系列病害,为保证结够耐久性不受影响,对于这些病害的整治尤为关键。双块式无砟轨道中所出现的一种较多的病害是道床板裂纹,为使无砟轨道结构出现的裂纹病害能够得到有效整治,需要对轨道结构裂纹扩展特性进行了解,以对无砟轨道结构裂纹预防和修补提出可行性建议。本文结合较为成熟的相关混凝土结构裂纹扩展研究技术对双块式无砟轨道存在的裂纹重点从以下几方面做了工作:(1)收集双块式无砟轨道病害资料,尤其是裂纹病害,裂纹出现时间、位置、形状等做了归纳总结,并对产生原因进行了定性分析。(2)依托ABAQUS有限元软件平台,利用扩展有限元法结合断裂力学理论对于多种工况下的裂纹应力强度因子进行了提取,分析了影响裂纹开裂的各个因素,并结合相关断裂力学知识进行了失稳扩展判断,结果显示裂纹尺度和轴向荷载是影响道床板裂纹扩展的主要因素,研究成果提供了裂纹整治的理论基础。(3)利用建立的路基上双块式无砟轨道有限元模型,分别对在轴向荷载作用下和温度梯度荷载作用下道床板不同深度横向贯穿裂纹应力强度因子值随结构参数变化时的影响规律进行了分析,针对改善道床板裂纹稳定性提出了可行的结构参数优化建议。(4)依托ABAQUS有限元软件平台,利用建立的含预置裂纹的双块式无砟轨道有限元模型进行数值计算多种工况下失稳扩展条件下的裂纹路径进行了跟踪,分析了道床板裂纹扩展的基本规律,并对道床板典型裂纹扩展路径进行了模拟,结果与实际情况较为吻合,可以对道床板典型裂纹扩展路径进行较为准确预测。最后对裂纹不同间距条件下道床板力学特性进行了分析,验证了结构设计参数的合理性。