近年来,伴随经济的快速发展,我国大力促进铁路发展。随着“四纵四横”的快速客运通道的建成,截止到今天,我国已经拥有全世界最大的高速网络。我国的铁路轨道结构主要有两种类型:有砟轨道和无砟轨道。无砟轨道凭借其稳定、平顺、维修少等特点,逐渐替代有砟轨道。无砟轨道结构由下至上分别由地基、底座板、CA砂浆（乳化沥青砂浆）、轨道板和铁轨等部分组成。然而,在无砟轨道实际运行的过程中由于荷载、环境及施工工艺的影响,承担连接轨道板和底座板作用的CA砂浆层极易出现离缝缺陷。CA砂浆的离缝会降低轨道运行的安全性,影响行车安全。因此,完成CA砂浆缺陷的安全监测及安全评价对无砟轨道结构的发展至关重要。本文具体工作总结如下:（1）通过对应力波在层状介质中的传播路径分析,提出可以根据应力波的振幅、频率以及波到达时间检测出CA砂浆内部脱空。并根据波传播理论提出利用冲击回波法和压电智能骨料分别对已建无砟轨道和新建无砟轨道的砂浆脱空进行检测。（2）分别对含有5种不同程度CA砂浆脱空的无砟轨道试件进行有限元模拟和实验分析,研究了应力波在无砟轨道结构中的传播特性。CA砂浆层中脱空大小不同时,应力波的反射持续时间不同,当脱空大小增加时,应力波的传播路径增加,延长了应力波在结构内传播的时间。根据响应波形的时域和频域信号特征探讨冲击回波检测砂浆脱空的可行性。实验结果证明冲击回波法可以很好地完成CA砂浆缺陷大小的检测。（3）利用固定在轨道板的压电智能骨料和固定在底座板的压电智能骨料,分别作为信号激励器和信号接收器,研究埋入式压电传感器检测CA砂浆脱空的可行性。利用波动分析法对预设的不同大小的CA砂浆脱空损伤进行了识别。对输出信号进行了时差分析和时域分析,结果表明所采用的方法可以有效地识别出损伤,证明了基于压电陶瓷的波动分析法对无砟轨道CA砂浆脱空损伤识别方法可行而且有效。